试卷答案
寻你做寻,想你所想

2023-2024高二物理粤教版(2019)选修第二册——4.1 电磁振荡同步练习(1)(原卷版+解析版)

4.1 电磁振荡 (解析版)
1.无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中,某时刻磁场方向如图所示,且电容器上极板带正电,下列说法正确的是(  )
电容器正在放电
B.振荡电流正在减小
C. 电流流向沿a到b
D.电场能正在向磁场能转化
【答案】B
【解析】由图可知,此时电容器正在充电,电路中电流正在减小,电路中的电流沿顺时针方向,磁场能在向电场能转化,故B正确,ACD错误。
2.如图所示是一台电子钟,其原理类似于摆钟,摆钟是利用单摆的周期性运动计时,电子钟是利用LC振荡电路来计时。有一台电子钟在家使用一段时间后,发现每昼夜总是快。造成这种现象的不可能原因是(  )
A.不变,变大了 B.不变,变小了
C.变小了,不变 D.、均变小了
【答案】A
【解析】电子钟变快了,说明周期变小了,根据,可知肯定是LC乘积减小了,则不可能是不变,变大了;故选A。
3.某时刻LC振荡电路中线圈内部的磁场方向和电容器极板的带电情况如图所示。以下说法正确的是(  )
A.电容器正在充电
B.线圈中的磁场能正在增加
C.线圈中的电流正在增大
D.线圈中的自感电动势正在阻碍电流增大
【答案】A
【解析】A.由题图中自感线圈中的磁场方向可以判断电路中的电流方向指向电容器的下极板,故电容器充电,A正确;
B.电容器充电过程中线圈的磁场逐渐减弱,电容器里的电场逐渐增强,磁场能逐渐转化为电场能,B错误;
C.由于线圈的自感作用,电容器放电时,放电电流由0逐渐增大,到放电完毕时,放电电流最大;电容器充电时,充电电流逐渐减小,充电完毕时电路中电流为0,C错误;
D.线圈中的自感电动势正在阻碍电流减小,D错误。故选A。
4.如图所示为振荡电路中电容器的极板带电荷量随时间变化曲线,则下列判断中错误的是( )
在b和d时刻,电路中电流最大
B.在时间内,电场能转变为磁场能
C.a和c时刻,磁场能为零
D.在和时间内,电容器被充电
【答案】D
【解析】A.在b、d两时刻,电量为零,故电场能为零,故电流最大,A正确;
B.在a→b时间内,电荷量减小,电场能转变为磁场能,B正确;
C.a、c时刻,电荷量最大,此时电场能最大,磁场能为零,C正确;
D.在O→a时间内,电荷量在增加,故电容器被充电;而c→d时刻,电荷量在减小,电容器在放电,D错误。故选D。
5.关于机械波和电磁波的比较,以下说法中错误的是( )
A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系,对电磁波也适用
B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象
C.机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播
D.机械波可分为横波和纵波,而电磁波只有纵波
【答案】D
【解析】A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系适用于一切波,对电磁波也适用,故A正确;
B.干涉和衍射是波的特有性质,机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象,故B正确;
C.机械波的传播依赖于介质,而电磁波既可以在介质中传播,也可以在真空中传播,故C正确;
D.机械波可分为横波和纵波,而电磁波只有横波,D错误;
本题选不正确的,故选D。
6.麦克斯韦电磁场理论提出:变化的电场产生磁场。以平行板电容器为例:圆形平行板电容器在充、放电的过程中,板间电场发生变化,产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以充、放电电流时所产生的磁场。如图所示,若某时刻连接电容器的导线具有向上的电流,则下列说法中正确的是(  )
A.电容器正在放电
B.两平行板间的电场强度E在增大
C.该变化电场产生顺时针方向(俯视)的磁场
D.两极板间电场最强时,板间电场产生的磁场达到最大
【答案】B
【解析】AB.根据电场方向可知,下板带正电荷,上板带负电荷;根据电流方向可知,下板带正电荷并且电流流向下板,则电容器正在充电,两板间电场增强,选项A错误,B正确;CD.根据楞次定律和右手定则判断得出,电场增强,会产生逆时针方向(俯视)的磁场,两极板间电场最强时,电场变化率为零,板间电场产生的磁场为零,选项CD错误。故选B。
7.某时刻LC振荡电路自感线圈L中电流产生的磁场的磁感应强度方向如图所示。下列说法正确的是(  )
A.若电容器正在放电,电容器上极板带正电
B.若电容器正在充电,线圈中的磁感应强度也在增大
C.若磁场正在增强,电容器两极板间的电场强度也在增大
D.若磁场正在减弱,则电场能也在减小
【答案】A
【解析】A.若电容器正在放电,电路中电流减小,线圈中磁通量减小,根据磁感应强度的方向可知,回路中的电流为逆时针方向,则电容器上极板带正电,故A正确;
B.若电容器正在充电,磁场能转化为电场能,线圈中的磁感应强度在减小,故B错误;
C.若磁场正在增强,则电场能转化为磁场能,电容器两极板间的电压减小,电场强度也在减小,故C错误;D.若磁场正在减弱,磁场能转化为电场能,则电场能在增大,故D错误。
8.在如图所示的电路中,L是电阻不计的电感器,C是电容器,闭合开关S,待电路达到稳定状态后,再断开开关S,LC电路中将产生电磁振荡,如果规定电感器L中的电流方向从a到b为正,断开开关的时刻为t=0,那么下列选项图中能正确表示电感器中的电流i随时间t变化规律的是(  )
【答案】C
【解析】S断开前,电流从b→a,电容器不带电;S断开时,L中产生自感电动势,阻碍电流减小,给电容器C充电,此时电流负向最大;给电容器充电过程,电容器电荷量最大时,电流减为零;此后,LC回路发生电磁振荡形成振荡电流.综上所述,选项C正确.
9.在如图所示的LC振荡电路中,线圈L的自感系数为,电容器C的电容为。则该LC振荡电路的周期为( )
B.
C. D.
【答案】A
【解析】该LC振荡电路的周期为
故选A。
10.在如图甲所示的振荡电路中,电容器极板间电压随时间变化的规律如图乙所示,规定电路中振荡电流逆时针方向为正方向,则电路中振荡电流随时间变化的图像是(  )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】电容器极板间电压随电容器极板上电荷量的增大而增大,随电荷量的减小而减小.从题图乙可以看出,在0~这段时间内是充电过程,且,即,A板应带正电,只有顺时针方向的电流才能使A板被充电后带正电,同时考虑到t=0时刻电压为零,电容器极板上的电荷量为零,电流最大,即t=0时刻,电流为负向最大,故D正确,ABC错误。故选D。
11.收音机的调谐(选台)回路是一个LC振荡电路,一般是由固定的线圈和可变电容器组成的。所以收音机的“选台”往往采用只改变电容的方式选择收听不同播音频率的电台。某收音机在收听频率为f的电台时可变电容器的电容为C0,那么当收听频率为2f的电台时,该可变电容器的电容为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意,根据LC电路频率公式可得
解得
故选D。
12.如图所示,为某LC振荡电路图,电路中电容器极板上的电量随时间变化的曲线如图所示。则以下说法正确的是(  )
A.该电路可以有效的把电磁波发射出去
B.过程中,线圈的磁场能逐渐变小
C.b、d两时刻电路中电流最大
D.a、c两时刻电路中电流最大
【答案】D
【解析】A.有效的发射电磁波应该需要开放电路,故A错误;B.过程,电容器的电荷量减少,电场能减小,则磁场能增大,故B错误;C.b、d两时刻,电量最大,则电场能最大,磁场能为零,电路中的电流为零,故C错误;D.a、c两时刻电路中电量变化最快,故电流最大。故D正确。故选D。
13.在LC振荡电路中,某时刻电流i的方向如图所示,下列说法正确的是(  )
A.若电流i正在减小,则电容器正在放电
B.若电流i正在增大,此时电容器上极板带负电
C.若仅增大线圈的自感系数,振荡频率增大
D.若仅增大电容器的电容,振荡频率增大
【答案】B
【解析】A.若电流i正在减小,则电容器正在充电。A错误;
B.若电流i正在增大,此时电容器上极板带负电,B正确;
CD.由,可知若仅增大线圈的自感系数,振荡频率减小,若仅增大电容器的电容,振荡频率减小,CD错误。故选B。
14.某个智能玩具的声响开关与LC电路中的电流有关,如图所示为玩具内的LC振荡电路部分.已知线圈自感系数L=2.5×10-3 H,电容器电容C=4 μF,在电容器开始放电时(取t=0),上极板带正电,下极板带负电,则(  )
A.LC振荡电路的周期T=π×10-4 s
B.当t=π×10-4 s时,电容器上极板带正电α
C.当t=×10-4 s时,电路中电流方向为顺时针
D.当t=×10-4 s时,电场能正转化为磁场能
【答案】C
【解析】LC振荡电路的周期T=2π=2π× s=2π×10-4 s,选项A错误;当t=π×10-4 s=时,电容器反向充满电,所以电容器上极板带负电,选项B错误;当t=×10-4 s时,即015.如图所示,电源电动势为E,电容器的电容为C,线圈的电感为L。将开关S从a拨向b,经过一段时间后电容器放电完毕。求电容器的放电时间和放电电流的平均值是多少?
【答案】π 
【解析】电容器放电时间为T,与电源电动势无关,即
t=×2π=π。
在T内电流平均值为
===。4.1 电磁振荡 (原卷版)
1.无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中,某时刻磁场方向如图所示,且电容器上极板带正电,下列说法正确的是(  )
电容器正在放电
B.振荡电流正在减小
C. 电流流向沿a到b
D.电场能正在向磁场能转化
2.如图所示是一台电子钟,其原理类似于摆钟,摆钟是利用单摆的周期性运动计时,电子钟是利用LC振荡电路来计时。有一台电子钟在家使用一段时间后,发现每昼夜总是快。造成这种现象的不可能原因是(  )
A.不变,变大了 B.不变,变小了
C.变小了,不变 D.、均变小了
3.某时刻LC振荡电路中线圈内部的磁场方向和电容器极板的带电情况如图所示。以下说法正确的是(  )
A.电容器正在充电
B.线圈中的磁场能正在增加
C.线圈中的电流正在增大
D.线圈中的自感电动势正在阻碍电流增大
4.如图所示为振荡电路中电容器的极板带电荷量随时间变化曲线,则下列判断中错误的是( )
在b和d时刻,电路中电流最大
B.在时间内,电场能转变为磁场能
C.a和c时刻,磁场能为零
D.在和时间内,电容器被充电
5.关于机械波和电磁波的比较,以下说法中错误的是( )
A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系,对电磁波也适用
B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象
C.机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播
D.机械波可分为横波和纵波,而电磁波只有纵波
6.麦克斯韦电磁场理论提出:变化的电场产生磁场。以平行板电容器为例:圆形平行板电容器在充、放电的过程中,板间电场发生变化,产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以充、放电电流时所产生的磁场。如图所示,若某时刻连接电容器的导线具有向上的电流,则下列说法中正确的是(  )
A.电容器正在放电
B.两平行板间的电场强度E在增大
C.该变化电场产生顺时针方向(俯视)的磁场
D.两极板间电场最强时,板间电场产生的磁场达到最大
7.某时刻LC振荡电路自感线圈L中电流产生的磁场的磁感应强度方向如图所示。下列说法正确的是(  )
A.若电容器正在放电,电容器上极板带正电
B.若电容器正在充电,线圈中的磁感应强度也在增大
C.若磁场正在增强,电容器两极板间的电场强度也在增大
D.若磁场正在减弱,则电场能也在减小
8.在如图所示的电路中,L是电阻不计的电感器,C是电容器,闭合开关S,待电路达到稳定状态后,再断开开关S,LC电路中将产生电磁振荡,如果规定电感器L中的电流方向从a到b为正,断开开关的时刻为t=0,那么下列选项图中能正确表示电感器中的电流i随时间t变化规律的是(  )
9.在如图所示的LC振荡电路中,线圈L的自感系数为,电容器C的电容为。则该LC振荡电路的周期为( )
B.
C. D.
10.在如图甲所示的振荡电路中,电容器极板间电压随时间变化的规律如图乙所示,规定电路中振荡电流逆时针方向为正方向,则电路中振荡电流随时间变化的图像是(  )
A.B.C.D.
11.收音机的调谐(选台)回路是一个LC振荡电路,一般是由固定的线圈和可变电容器组成的。所以收音机的“选台”往往采用只改变电容的方式选择收听不同播音频率的电台。某收音机在收听频率为f的电台时可变电容器的电容为C0,那么当收听频率为2f的电台时,该可变电容器的电容为(  )
A. B. C. D.
12.如图所示,为某LC振荡电路图,电路中电容器极板上的电量随时间变化的曲线如图所示。则以下说法正确的是(  )
A.该电路可以有效的把电磁波发射出去
B.过程中,线圈的磁场能逐渐变小
C.b、d两时刻电路中电流最大
D.a、c两时刻电路中电流最大
13.在LC振荡电路中,某时刻电流i的方向如图所示,下列说法正确的是(  )
A.若电流i正在减小,则电容器正在放电
B.若电流i正在增大,此时电容器上极板带负电
C.若仅增大线圈的自感系数,振荡频率增大
D.若仅增大电容器的电容,振荡频率增大
14.某个智能玩具的声响开关与LC电路中的电流有关,如图所示为玩具内的LC振荡电路部分.已知线圈自感系数L=2.5×10-3 H,电容器电容C=4 μF,在电容器开始放电时(取t=0),上极板带正电,下极板带负电,则(  )
A.LC振荡电路的周期T=π×10-4 s
B.当t=π×10-4 s时,电容器上极板带正电α
C.当t=×10-4 s时,电路中电流方向为顺时针
D.当t=×10-4 s时,电场能正转化为磁场能
15.如图所示,电源电动势为E,电容器的电容为C,线圈的电感为L。将开关S从a拨向b,经过一段时间后电容器放电完毕。求电容器的放电时间和放电电流的平均值是多少?

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