2024-2025学年高中物理第十四章2电磁振荡练习含解析新人教版选修3-4

PAGEPAGE82.电磁振荡基础巩固1如图表示LC振荡电路某时刻的状况,以下说法正确的是()A.电容器正在充电B.电感线圈中的磁场能正在增加C.电感线圈中的电流正在增大D.此时刻自感电动势正在阻碍电流增大解析：由题图中磁感应强度的方向和安培定则可知,此时电流向着电容器带负电的极板流淌,也就是电容器处于放电过程中,这时两极板电荷量和电压、电场能处于削减过程中,而电流和线圈中磁场能处于增加过程中,由楞次定律可知,线圈中感应电动势正阻碍电流的增大。答案：BCD2关于LC振荡电路中电容器两极板上的电荷量,下列说法正确的是()A.电荷量最大时,线圈中振荡电流也最大B.电荷量为零时,线圈中振荡电流最大C.电荷量增大的过程中,电路中的磁场能转化为电场能D.电荷量减小的过程中,电路中的磁场能转化为电场能解析：电容器电荷量最大时,振荡电流为零,A错;电荷量为零时,放电结束,振荡电流最大,B对;电荷量增大时,磁场能转化为电场能,C对;同理可推断D错。答案：BC3下图为LC振荡电路中电流随时间改变的图象,则()A.0~t1时间内,磁场能在增加B.t1~t2时间内,电容器处于放电状态C.t2~t3时间内,电容器两板间电压在减小D.t3~t4时间内,线圈中电流改变率在增大答案：B4关于LC振荡电路中的振荡电流,下列说法正确的是()A.振荡电流最大的瞬间,自感电动势为零B.振荡电流为零时,自感电动势最大C.振荡电流减小的过程中,自感电动势方向与电流同方向D.振荡电流增大的过程中,磁场能转化为电场能解析：振荡电流最大的瞬间,电流的改变率为零,因此自感电动势为零,A项正确;振荡电流为零时,电流的改变率最大,线圈对电流改变的阻碍作用最大,因此电动势最大,B项正确;振荡电流减小的过程中,自感电动势的作用就是阻碍电流的减小,应与其同向,C项正确;振荡电流增大的过程是磁场能增加的过程,电场能转化为磁场能,D项错误。答案：ABC5有一LC振荡电路,能产生肯定波长的电磁波,若要产生波长比原来短些的电磁波,可实行的措施有()A.增加线圈的匝数B.在线圈中插入铁芯C.减小电容器极板间的距离D.减小电容器极板正对面积解析：LC振荡电路产生的电磁波的频率为f=12πLC,再由v=λf,解得λ=2πvLC,所以减小波长的方法是减小自感系数L或电容C。选项A、B都是增大答案：D6在LC振荡电路中,下列说法正确的是()A.电容器充放电一次,所用的时间是一个周期B.自感线圈的自感系数L增大时(电容C不变),电容器的充放电过程变慢C.电场能与磁场能的转化周期为T=2πD.从电容器放电起先计时,当t=kπ解析：一个振荡周期有两个充放电过程,A选项错;由周期公式T=2πLC知,L大则T长,B选项对;电场能和磁场能只有大小,没有方向,因此在电磁振荡的一个周期内各出现两次最大值,即电场能和磁场能的转化周期为振荡周期的一半,C选项错;放电答案：BD7如图所示的LC振荡电路中,振荡电流的周期为2×10-2s,自振荡电流沿逆时针方向达到最大值时起先计时,当t=3.4×10-2s时,电容器正处于(选填“充电”“放电”或“充电完毕”)状态,这时电容器的上极板(选填“带正电”“带负电”或“不带电”)。

解析：依据题意可画出LC电路振荡电流的改变图象(如图),t=3.4×10-2s时刻即为图象中的P点,正处于顺时针电流减小的过程中,所以,电容器正处于充电状态,上极板带正电。答案：充电带正电8LC振荡电路中可变电容器的电容为C1时,产生的电磁波的波长为λ1,当可变电容器的电容变为C2=2C1时,产生的电磁波的波长为λ2。已知该振荡电路中的电感器固定不变,求λ1和λ2之比。解析：由公式λ=cf和T=2πLC得因L固定不变,所以λ答案：2实力提升1图中画出一个LC振荡电路中的电流改变图线,依据图线可推断()A.t1时刻电感线圈两端电压最大B.t2时刻电容器两极间电压为零C.t1时刻电路中只有电场能D.t1时刻电容器上电荷量为零解析：本题考查相识i-t图象和利用图线分析问题的实力。由图象知,计时起先时,电容器两极板所带电荷最大,电流为零,电容器放电起先,依据电流随时间的改变规律,可以画出q-t图象(在图中用虚线表示)。由图象分析可知:t1时刻,电容器上电荷量为零,电势差为零,电势能为零,故D项正确,A、C两项错误;t2时刻电容器电荷量q最大,两板间电势差最大,B项错误。答案：D2如图所示,LC振荡电路中电容器的电容为C,线圈的自感系数为L,电容器在图示时刻的电荷量为q,若图示时刻电容器正在放电,至放电完毕所需时间为1A.BC.D解析：LC振荡电路在一个周期内电容器有两次充电、两次放电,每次充电或放电时间均为14T=12πLC,根据题意可知,电容器电荷量由q削减答案：C3一个LC振荡电路中,线圈的自感系数为L,电容器电容为C,从电容器上电压达到最大值U起先计时,则有()A.至少经过πB.至少经过C.在D.在解析：LC振荡电路周期T=2πLC,电容器电压最大时开始放电,经12πLC时间,放电结束,此时电容器电荷量为零,电路中电流最大,磁场最强,磁场能最大。因为q=CU答案：BCD4如图所示的电路中,L是直流电阻不计的电感线圈,C是电容器,开关S接1,待电路稳定后,将开关S改接2,则()A.电容器起先放电,放电过程中电感线圈磁场能减小B.电容器起先放电,放电过程中电感线圈阻碍电流增大C.若增大电容器极板间距,电容器充放电时间增大D.若去掉线圈中的铁芯,电容器充放电频率会减小解析：开关S接1时,电容器充电,稳定后,则充电完毕,所以当开关改接2时,电容器起先放电,电场能转化为磁场能,A错误;电感线圈由于自感作用,要阻碍电流的增大,B正确;增大电容器极板间距,则电容减小,由T=2πLC答案：B5在LC振荡电路中,已知电容器的电容为C,振荡电流i=Imsinωt,则此电路中线圈的自感系数为。

解析：由角频率ω=2π答案：1★6如图甲、乙中电容器的电容都是C=4×10-6F,自感系数都是L=9×10-4H,图甲中开关S先接a,充电结束后将S扳到b;图乙中开关S先闭合,稳定后断开。两图中LC电路起先电磁振荡后,t=3.14×10-4s时刻,C1的上极板正在(选填“充电”或“放电”),带(选填“正电”或“负电”);L2中的电流方向向(选填“左”或“右”),磁场能正在(选填“增加”或“削减”)。

解析：先由周期公式求出T=1.2π×10-4s,t=3.14×10-4s时刻是起先振荡后的56T。再看与题图甲对应的q-t图象(以上极板带正电为正)和与题图乙对应的i-t图象(以LC电路中有逆时针方向电流为正),图象都为余弦函数图象,两图象重合,如图所示。在56T时刻,从与题图甲对应的q-t答案：充电正电左增加★7回旋加速器