高二物理電磁振蕩知能優(yōu)化訓(xùn)練題

1、14.2電磁振蕩課時(shí)作業(yè)1在LC振蕩電路中()A電容器充放電一次，所用時(shí)間是半個(gè)周期B電容器兩板間電壓最大時(shí)，電流為零C電路中電流減小時(shí)，電容器處于放電狀態(tài) D電容器放電完畢時(shí)電流為零解析：LC振蕩電路中，一個(gè)周期內(nèi)，電容器充、放電兩次，故A正確；放電過程中，電流增大，充電過程中電流減小，故B正確，C、D錯(cuò)誤。答案：A、B2在LC振蕩電路中，電容器上的帶電量從最大值變化到零所需的最短時(shí)間是()A. B.C D2解析：LC振蕩電路的周期T2 ，其電容器上的帶電量從最大值變化到零的最短時(shí)間tT/4，所以t 。答案：B3在LC振蕩電路中，用以下的哪種辦法可以使振蕩頻率大一倍()A自感L和電容C都增大

2、一倍B自感L增大一倍，電容C減小一半C自感L減小一半，電容C增大一倍D自感L和電容C都減小一半解析：由LC的振蕩電路的頻率f，當(dāng)自感系數(shù)L和電容C都減小一半時(shí)，其中振蕩頻率恰好增大一倍。答案：D4為了增大LC振蕩電路的固有頻率，下列辦法中可采取的是()A增大電容器兩極板的正對面積并在線圈中放入鐵芯B減小電容器兩極板的距離并增加線圈的匝數(shù)C減小電容器兩極板的距離并在線圈中放入鐵芯D減小電容器兩極板的正對面積并減小線圈的匝數(shù)解析：本題考查LC振蕩電路的頻率公式f。由此式可知增大固有頻率f的辦法是減小L或減小C或同時(shí)減小L和C。另外電容器兩極板的正對面積增大則C增大，正對面積減小則C減小。在線圈中放

3、入鐵芯或增加線圈的匝數(shù)則L增大，減小線圈的匝數(shù)則L減小，故選項(xiàng)D正確。答案：D5LC振蕩電路中，某時(shí)刻磁場方向如圖231所示，下列說法正確的是()圖231A若磁場正在減弱，則電容器上極板帶正電B若電容器正在放電，則電容器上極板帶負(fù)電C若電容器上極板帶正電，則線圈中電流正在增大D若電容器正在放電，則自感電動(dòng)勢阻礙電流的增大解析：在振蕩電路中，電容器放電過程，放電電流一定是逐漸增大的；電容器充電過程，充電電流一定是逐漸減小的。根據(jù)圖中磁場方向，由安培定則可判斷回路中有順時(shí)針方向的電流。若該時(shí)刻電容器上極板帶正電，說明電容器正在充電，充電電流是不斷減小的，磁場也將逐漸減小，可知A正確，C錯(cuò)誤；若該時(shí)

4、刻電容器上極板帶負(fù)電，說明電容器正在放電，放電電流是不斷增加的，線圈中自感電動(dòng)勢總是阻礙線圈中電流的變化，可知B、D正確。答案：A、B、D6如圖232所示中畫出一個(gè)LC振蕩電路中的電流變化圖線，根據(jù)圖線可判斷()圖232At1時(shí)刻電感線圈兩端電壓最大Bt2時(shí)刻電容器兩極間電壓為零Ct1時(shí)刻電路中只有電場能Dt1時(shí)刻電容器帶電荷量為零解析：本題考查認(rèn)識(shí)it圖象和利用圖線分析問題的能力。由圖象知，計(jì)時(shí)開始時(shí)，電容器兩極板帶電荷量最大，電流為零，電容器放電開始，根據(jù)電流隨時(shí)間的變化規(guī)律，可以在圖中畫出qt圖象(在圖中用虛線表示)。由圖象分析可知：t1時(shí)刻，電容器上電荷量為零，電勢差為零，電場能為零，

5、故D對，A、C錯(cuò)；t2時(shí)刻電容器電荷量q最大，兩板間電勢差最大，B錯(cuò)。答案：D7LC振蕩電路在某一時(shí)刻的電場和磁場的示意圖如圖233所示，圖中B是自感線圈形成的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，E為電容器兩極板間的電場的場強(qiáng)，則下列敘述正確的是()圖233A電容器正在放電，電流沿電路的順時(shí)針方向，電場能正向磁場能轉(zhuǎn)化B電容器正在充電，電流沿電路的逆時(shí)針方向，磁場能正向電場能轉(zhuǎn)化C電容器正在放電，電流沿電路的逆時(shí)針方向，電場能正向磁場能轉(zhuǎn)化D電容器正在充電，電流沿電路的順時(shí)針方向，磁場能正向電場能轉(zhuǎn)化解析：由安培定則知電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，由場強(qiáng)方向知上板帶正電，所以電容器正在放電。電場能正向磁場能轉(zhuǎn)化。答案：

6、C8如圖234甲所示，在LC振蕩電路中，通過P點(diǎn)的電流變化規(guī)律如圖234乙所示，且把通過P點(diǎn)向右的方向規(guī)定為電流i的正方向，則()圖234A0.5 s至1 s時(shí)間內(nèi)，電容器C在放電B0.5 s至1 s時(shí)間內(nèi)，電容器C的上極板帶正電C1 s至1.5 s時(shí)間內(nèi)，Q點(diǎn)的電勢比P點(diǎn)的電勢高D1 s至1.5 s時(shí)間內(nèi)，電場能正在轉(zhuǎn)變成磁場能解析：0.5 s至1 s時(shí)間內(nèi)，振蕩電流是充電電流，充電電流是由負(fù)極板向正極板；1 s至1.5 s時(shí)間內(nèi)，振蕩電流是放電電流，放電電流是由正極板流向負(fù)極板，由于電流為負(fù)值，所以由Q流向P。答案：C、D9.在圖235所示電路中，L是電阻不計(jì)的線圈，C為電容器，R為電阻，

7、開關(guān)S先是閉合的，現(xiàn)將開關(guān)S斷開，并從這一時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，設(shè)電容器A極板帶正電時(shí)電量為正，則電容器A極板上的電量q隨時(shí)間t變化的圖象是圖中的哪一個(gè)()圖235解析：開關(guān)S閉合時(shí)，由于線圈電阻為零，線圈中有自左向右的電流通過，但線圈兩端電壓為零，與線圈并聯(lián)的電容器極板上不帶電，本題LC回路的初始條件是線圈中電流最大，磁場能最大，電場能為零。斷開開關(guān)S時(shí)，線圈中產(chǎn)生與電流方向相同的自感電動(dòng)勢，阻礙線圈中電流的減小，使線圈中電流繼續(xù)自左向右流動(dòng)，從而給電容器充電，B板帶正電，A板帶負(fù)電，電量逐漸增加，經(jīng)電量達(dá)最大，這時(shí)LC回路中電流為零。從時(shí)間內(nèi)，電容器放電，A板上負(fù)電荷逐漸減少到零。此后在線圈中自感

8、電動(dòng)勢的作用下，電容器被反向充電，A板帶正電，B板帶負(fù)電，并逐漸增多，增至最多后，又再次放電，所以A極板上電量隨時(shí)間變化的情況如圖B所示。答案：B10如圖236所示的LC振蕩電路，在某時(shí)刻的磁場方向如圖所示，則下列判斷正確的是()圖236A若磁場正在增強(qiáng)，則電容器處于充電狀態(tài)，電流由abB若磁場正在增強(qiáng)，則電場能正在減少，電容器上極板帶正電C若磁場正在減弱，則電場能正在增強(qiáng)，電容器上極板帶正電D若磁場正在減弱，則電場能正在增強(qiáng)，電流由ba解析：由圖中磁場方向可以確定電流的方向(安培定則)是由ab的。若磁場是增強(qiáng)的，說明此過程對應(yīng)的電場能向磁場能轉(zhuǎn)化，電流是增大的，電容器正在放電，電流是由電容器

9、的正極板流向負(fù)極板，上極板是帶負(fù)電，所以選項(xiàng)A、B、D是錯(cuò)誤的。若磁場是減弱的，說明此過程對應(yīng)的是磁場能向電場能轉(zhuǎn)化，電流是減小的，電容器在充電，電場能增強(qiáng)，電容器上極板帶正電。答案：C11如圖237所示電路中，L是電阻不計(jì)的電感器，C是電容器，閉合開關(guān)S，待電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，再打開開關(guān)S，LC電路中將產(chǎn)生電磁振蕩。圖237如果規(guī)定電感L中的電流方向從a到b為正，打開開關(guān)的時(shí)刻為t0時(shí)刻，那么下圖中能正確表示電感中的電流i隨時(shí)間t變化規(guī)律的是()解析：本題屬含電容電路、自感現(xiàn)象和振蕩電路的綜合性問題，應(yīng)從下面幾個(gè)方面考慮：(1)S斷開前，ab段短路，電容器不帶電；(2)S斷開時(shí)，ab中產(chǎn)生自

10、感電動(dòng)勢，阻礙電流減小，同時(shí)，電容C充電，此時(shí)電流正向最大；(3)給電容C充電的過程中，電容的充電量最大時(shí)，ab中電流減為零，此后LC發(fā)生電磁振蕩形成交變電流。答案：C12如圖238所示，LC振蕩回路中振蕩電流的周期為2×102 s，自振蕩電流沿逆時(shí)針方向達(dá)最大值時(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)t3.4×102 s時(shí)，電容器正處于_(填“充電”“放電”“充電完畢”或“放電完畢”)狀態(tài)。這時(shí)電容器的上極板_(填“帶正電”“帶負(fù)電”或“不帶電”)。圖238解析：根據(jù)題意畫出此LC回路的振蕩電流的變化圖象如圖所示。結(jié)合圖象，t3.4×102 s時(shí)刻設(shè)為圖象中的P點(diǎn)，則該時(shí)刻正處于反向電流

11、減小過程，所以電容器正處于反向充電狀態(tài)，上極板帶正電。答案：充電帶正電13回旋加速器的高頻電源是一個(gè)LC振蕩器，加速器的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，被加速的粒子電量為q，質(zhì)量為m，那么LC振蕩電路中電感L和電容C的乘積應(yīng)為何值？解析：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T，回旋加速器兩個(gè)D形盒上所接的高頻電源的頻率應(yīng)等于帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的頻率f，高頻電源是一個(gè)LC振蕩器時(shí)，LC振蕩電路的頻率f，所以，即LC。答案：14如圖239所示，由板長L20 cm，板間距離d2 cm的平行板電容器C F和線圈L4×104 H組成一振蕩電路，電源電動(dòng)勢E10 V。設(shè)有荷質(zhì)比為1051的帶電粒

12、子(不計(jì)重力)，沿電容器中心軸線飛入，當(dāng)開關(guān)S在1處時(shí)，粒子恰好從電容器的下極板的邊緣飛出；當(dāng)開關(guān)S接到2處時(shí)，飛入電容器的粒子是否能飛出？若不能，粒子將打在極板何處？若能，求粒子飛出時(shí)的速度？圖239解析：S在1處時(shí)，粒子在電容器中，沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由Lvt，at2，a可得td2×102× s2×105 s，v m/s1.0×104 m/s。當(dāng)S接到2處時(shí)，電容器內(nèi)形成按余弦規(guī)律變化的振蕩電場，周期為T22 s4×106 s。接到2處時(shí)，電容器內(nèi)電場仍豎直向上，粒子在第一個(gè)時(shí)間內(nèi)加速向下運(yùn)動(dòng)，在第二個(gè)時(shí)間內(nèi)減速向下運(yùn)動(dòng)，前半個(gè)周期內(nèi)，粒子的末速度為零，平均加速度<a，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間<t，故位移x<，粒子不會(huì)打到下極板上。在第三個(gè)內(nèi)，粒子加速向上運(yùn)動(dòng)，在第四個(gè)內(nèi)又減速向上運(yùn)