人教版高中物理选择性必修第2册课后习题 第四章 1.电磁振荡.docVIP

第PAGE6页共NUMPAGES8页

第四章电磁振荡与电磁波

1.电磁振荡

课后篇素养形成

必备知识基础练

1.关于LC振荡电路中的振荡电流,下列说法正确的是 ()

A.振荡电流最大时,电容器两极板间的电场强度最大

B.振荡电流为零时,线圈中自感电动势为零

C.振荡电流增大的过程中,线圈中的磁场能转化成电场能

D.振荡电流减小的过程中,线圈中的磁场能转化为电场能

解析振荡电流最大时处于电容器放电结束瞬间,电场强度为零,A错误;振荡电流为零时,振荡电流改变方向,这时的电流变化最快,电流变化率最大,线圈中的自感电动势最大,B错误;振荡电流增大时,电场能转化为磁场能,C错误;振荡电流减小时,线圈中的磁场能转化为电场能,D正确。

答案D

2.在LC振荡电路中,电容器上带的电荷量从最大值变化到零所需的最短时间是()

A.π4LC

C.πLC D.2πLC

解析LC振荡电路的周期T=2πLC,其中电容器上的电荷量从最大值变到零所需的最短时间为t=T4

答案B

3.有一LC振荡电路,能产生一定波长的电磁波,若要产生波长比原来短一些的电磁波,可用的措施为()

A.增加线圈匝数

B.在线圈中插入铁芯

C.减小电容器极板正对面积

D.减小电容器极板间距离

解析由于电磁波传播过程中波速v=λf恒定,因此欲使波长λ变短,必须使频率f升高。由于频率f=12π

答案C

4.(多选)在LC振荡电路中,若某个时刻电容器极板上的电荷量正在增加,则()

A.电路中的电流正在增大

B.电路中的电场能正在增加

C.电路中的电流正在减小

D.电路中的电场能正在向磁场能转化

解析电荷量增加,电容器充电,电场能增加,磁场能减少,电流减小。

答案BC

5.某LC电路的振荡频率为520kHz,为能使其提高到1040kHz,以下说法正确的是()

A.调节可变电容,使电容增大为原来的4倍

B.调节可变电容,使电容减小为原来的1

C.调节电感线圈,使线圈电感变为原来的4倍

D.调节电感线圈,使线圈电感变为原来的1

解析由振荡频率公式f=12πLC可知,要使频率提高到原来的2倍,则可以减小电容使之变为原来的14

答案B

6.如图所示,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最大值时开始计时,当t=3.4×10-2s时,电容器正处于(选填“充电”“放电”“充电完毕”或“放电完毕”)状态。此时电容器的上极板(选填“带正电”“带负电”或“不带电”)。?

解析根据题意画出此LC电路的振荡电流随时间的变化图像如图所示。

结合图像,t=3.4×10-2s时刻设为图像中的P点,则该时刻正处于反向电流的减小过程,所以电容器正处于反向充电状态,上极板带正电。

答案充电带正电

7.如图所示为振荡电路在某一时刻的电容器带电情况和电感线圈中的磁感线方向情况。由图可知,电感线圈中的电流正在(选填“增大”“减小”或“不变”)。如果电流的振荡周期为T=10-4s,电容C=250μF,则线圈的电感L=H。?

解析根据磁感线方向,应用安培定则可判断出电流方向,从而可知电容器在充电,电流会越来越小。

根据振荡电流的周期公式T=2πLC

得L=T24π

答案减小10-6

关键能力提升练

8.(多选)一个LC振荡电路中,线圈的自感系数为L,电容器的电容为C,从电容器上电压达到最大值Um开始计时,则有()

A.至少经过πLC,磁场能达到最大

B.至少经过12

C.在12π

D.在12π

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,所以电容器放出的电荷量Q=CUm,由I=qt,所以I=

答案BCD

9.(多选)为了测量储罐中不导电液体的高度,将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中,电容器可通过开关S与线圈L或电源相连,如图所示。当开关从a拨到b时,由L与C构成的电路中产生周期T=2πLC的振荡电流。当罐中的液面上升时()

A.电容器的电容减小

B.电容器的电容增大

C.LC电路的振荡频率减小

D.LC电路的振荡频率增大

解析当罐中液面上升时,相当于插入的电介质变多,电容器两极板间的介电常数变大,则电容器的电容C增大,根据T=2πLC,可知LC电路的振荡周期T增大,又f=1T

答案BC

10.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()

解