2019高中物理刷題首選卷第十四章第2課時電磁振蕩(對點(diǎn)練鞏固練)(含解析)新人教選修34

2019高中物理刷題首選卷第十四章第2課時電磁振蕩(對點(diǎn)練牢固練)(含分析)新人教版選修342019高中物理刷題首選卷第十四章第2課時電磁振蕩(對點(diǎn)練牢固練)(含分析)新人教版選修3415/15蒃PAGE15肀袂袈薃肅襖薃芆蒁2019高中物理刷題首選卷第十四章第2課時電磁振蕩(對點(diǎn)練牢固練)(含分析)新人教版選修34

第2課時電磁振蕩

[對點(diǎn)訓(xùn)練]

知識點(diǎn)一·LC振蕩電路

1．(多項(xiàng)選擇)如圖表示LC振蕩電路某時辰的情況，以下說法正確

的是()

A．電容器正在充電

B．電感線圈中的磁場能正在增加

C．電感線圈中的電流正在增大

D．此時辰自感電動勢正在阻攔電流增大

答案BCD

分析由題圖磁感覺強(qiáng)度的方向和安培定則可知，此時電流逆時針方向流動，也就是電

容器處于放電過程中，這時兩極板電荷量和電壓、電場能處于減少過程，而電流和線圈中磁

場能處于增加過程。由楞次定律可知，線圈中感覺電動勢阻攔電流的增加。故B、C、D正確。

2．(多項(xiàng)選擇)如圖為LC振蕩電路中電容器極板上的電量q隨時

間t變化的圖線，由圖可知()

A．在t1時辰，電路中的磁場能最小

B．從t1到t2電路中電流值不斷減小

C．從t2到t3電容器不斷充電

D．在t4時辰，電容器的電場能最小

答案ACD

分析由圖中可以看出，在t1時辰電容器極板上的電量q為最大，電容器中的電場最

強(qiáng)。此時電路中的能量全部都是電容器中的電場能，電路中的磁場能為零，A正確；從t1

到t2時辰，電量q不斷減小，這是一個放電的過程，電流逐漸增大，B錯誤；從t2到t3時

刻，電量q不斷增大，是充電過程，所以C正確；t4時辰電量q等于零。此時電容器中的電

場能為零，即為最小值，所以D正確。

3．已知LC振蕩電路中電容器極板1上的電量隨時間變化的曲線以下列圖，則()1

A．a(chǎn)、c兩時辰電路中電流最大，方向相同

B．a(chǎn)、c兩時辰電路中電流最大，方向相反

C．b、d兩時辰電路中電流最大，方向相同

D．b、d兩時辰電路中電流最大，方向相反

答案D

分析a、c兩時辰極板1上的電量達(dá)到最大，此時充電結(jié)束，回路電場能最大，磁場

能為零，回路電流為零，無方向可言，故A、B錯誤；b、d兩時辰極板1上的電量為零，開

始充電，此時磁場能最大，電流產(chǎn)生的磁場最大，回路電流最大，b時辰此后極板1帶負(fù)電，

此時電流從極板1流出，d時辰此后極板帶正電，電流流向極板1，故方向相反，故C錯誤，

D正確。

4．LC振蕩電路中，某時辰磁場方向以下列圖，則以下說法中錯誤的選項(xiàng)是()

A．若磁場正在減弱，則電容器上極板帶正電

B．若電容器正在充電，則電容器下極板帶正電

C．若電容器上極板帶正電，則線圈中電流正在增大

D．若電容器正放電，則自感電動勢正在阻攔電流增大

答案A

分析該題圖示只告訴了電流的磁場方向，由安培定則可判斷出振蕩電流在電路中的方

向，但未注明電容器極板的帶電情況。談?wù)撆袛嘁韵拢喝粼摃r辰電容器上極板帶正電，則可

知電容器正處于放電階段，電流正在增大，知C正確，A錯誤；若該時辰電容器上極板帶負(fù)

電，則可知電容器正在充電，電流正在減小，知B正確。由楞次定律知D正確，應(yīng)選A。

知識點(diǎn)二·電磁振蕩的周期和頻率

2

5．(多項(xiàng)選擇)某時辰LC振蕩電路的狀態(tài)以下列圖，則此時辰()

A．振蕩電流i在減小

B．振蕩電流i在增大

C．電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)變

D．磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)變

答案AD

分析由電磁振蕩的規(guī)律可知，電容器充電過程中，電流逐

漸減小，電場能逐漸增大，磁場能逐漸減小，即磁場能正向電場能轉(zhuǎn)變，故A、D正確。

6．在LC振蕩電路中，電容器放電時間取決于()

A．充電電壓的大小

B．電容器儲電量的多少

C．自感L和電容C的數(shù)值

D．回路中電流的大小

答案C

分析由公式T＝2πLC可知，LC振蕩電路的周期由電容C和線圈自感系數(shù)L決定，

與其他因素沒有關(guān)系。

7．關(guān)于在LC振蕩電路的一個周期的時間內(nèi)，以下說法正確的選項(xiàng)是()

①磁場方向改變一次②電容器充、放電各一次③電場方向改變兩次④電場能向磁

場能轉(zhuǎn)變達(dá)成兩次

A．①②B．②③④C．③④D．①③④

答案C

分析在一個振蕩周期內(nèi)，電場、磁場方向改變兩次，電場能、磁場能轉(zhuǎn)變兩次；電容

器充、放電各兩次，故C正確。

易錯點(diǎn)·電磁振蕩中電量隨時間的變化

8．以下列圖，L為一電阻可忽略的線圈，D為一燈泡，C為電容器。開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，D正常發(fā)光，現(xiàn)突然斷開S，并開始計(jì)時，能正確反響電容器a極板上電量q隨時間變化的

圖象是(圖中q為正當(dāng)表示a極板帶正電)()

3

易錯分析斷開S前，誤認(rèn)為電容器上的電壓等于電源的路端電壓，并且誤認(rèn)為a板帶

正電，斷開后，電容器開始放電，誤選C。

答案B

分析確定a極板上電荷量q的初步狀態(tài)，再確定第一個四分之一周期內(nèi)的變化情況。

S處于接通狀態(tài)時，電流牢固，因忽略L的電阻，電容器兩極板間的電壓為零。電荷量為零，

TS斷開，D熄滅，LC組成的回路將產(chǎn)生電磁振蕩。由于線圈的自感作用，在0≤t≤4時間內(nèi)，

線圈產(chǎn)生的自感電動勢給電容器充電，電流方向與原線圈中的電流方向相同為逆時針方向，

T電流值從最大逐漸減小到零，但電容器電荷量卻從零逐漸增加到最大，在4時辰充電達(dá)成，

電流值為零而極板上的電荷量最大。但b極板帶正電，a極板帶負(fù)電，所以B正確。

[提升訓(xùn)練]

一、選擇題

1．(多項(xiàng)選擇)某種電子鐘是利用LC振蕩電路來制成的，在家使用一段時間后，發(fā)現(xiàn)每天夜

總是快1min，造成這種現(xiàn)象的可能原因是()

A．L不變，C變大了B．L不變，C變小了

C．L變小了，C不變D．L、C均變小了

答案BCD

分析依照T＝2πLC可知鐘表變快是LC振蕩電路周期變小了。故B、C、D正確。

2．為了增大LC振蕩電路的固有頻率，以下方法中可采用的是()

A．增大電容器兩極板的正對面積并在線圈中插入鐵芯

B．減小電容器兩極板間的距離并增加線圈的匝數(shù)

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C．減小電容器兩極板間的距離并在線圈中插入鐵芯

D．減小電容器兩極板的正對面積并減少線圈的匝數(shù)

答案D分析本題觀察LC振蕩電路的頻率公式f＝1。由此式可知增大固有頻率f的辦2πLC法是減小L或減小C或同時減小L和C。別的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。在線圈中插入鐵芯或增加線圈的匝數(shù)，則L增大，減少線圈的匝數(shù)，則L減小。綜上可知只有選項(xiàng)D是正確的。要解決此類問題，第一要明確電感線圈的自感系數(shù)L及電容器的電容C由哪些因素決定的。L一般由線圈的長度、橫截面積、單位長度上的

匝數(shù)及有無鐵芯決定。電容εrSε，極板正對面積4πkdrS及板間距離d有關(guān)。3．為使發(fā)射的電磁波的波長增大為原來的2倍，可以將振蕩電路的電容()A．變?yōu)樵瓉淼?倍B．變?yōu)樵瓉淼囊话?C．變?yōu)樵瓉淼?倍D．變?yōu)樵瓉淼?答案C分析電磁波的波長要變?yōu)樵瓉淼?倍，由于電磁波的波速等于光速，保持不變，故其周期要變?yōu)樵瓉淼?倍。由振蕩電路的周期公式可知，其電容器的電容應(yīng)變?yōu)樵瓉淼?倍，故C正確。

4．(多項(xiàng)選擇)LC振蕩電路在t1和t2時辰自感線圈中磁感線方向和電容器中極板帶電情況如

圖所示，若t2－1＝π，則()t2LC

A．在t1時辰電容器正在充電

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B．在t2時辰電容器兩極間電場正在增強(qiáng)

C．在t1時辰電路中電流正在增大

D．在t2時辰自感線圈中磁場正在增強(qiáng)

答案BC

πT分析由t2－t1＝2LC知t2－t1＝4，從題圖可看出t1、t2兩個時辰螺線管處的電流都

是從左向右穿過螺線管，由于電流方向是正電荷運(yùn)動方向，t1時辰正電荷從左極板流出爾后

穿過螺線管，正處于放電狀態(tài)，振蕩電流是增大的，故A錯誤，C正確；t2時辰，電流從左

向右經(jīng)過螺線管，而右極板帶正電，說明正電荷正往右極板上齊聚，所以t2時辰電容器在

充電，隨著極板上電荷增加，兩極間電場增強(qiáng)，故B正確；又由于充電過程振蕩電流總是減

小的，故線圈中磁場在減弱，故D錯誤。

5．以下列圖，L是不計(jì)電阻的電感器，C是電容器，閉合開關(guān)S，待電路達(dá)到牢固狀態(tài)

后，再斷開開關(guān)S，LC電路中將產(chǎn)生電磁振蕩。若是規(guī)定電感

L中的電流方向從a到b為正，斷開開關(guān)S的時辰為t＝0，那

么，以下列圖中可以正確表示電感中的電流隨時間變化規(guī)律的是

()

答案D分析S斷開前，ab段短路，電容器不帶電；S斷開后，ab中產(chǎn)生自感電動勢，阻攔電流減小，同時，電容器C充電，此時電流正向最大；給電容器C充電的過程中，電容器的充電電荷量最大時，ab中電流減為零，此后電路中發(fā)生電磁振蕩，形成交變電流，應(yīng)選D。LC二、非選擇題6．以下列圖的LC振蕩回路中振蕩電流的周期為2×10－2s。自振蕩電流沿逆時針方向達(dá)最大值時開始計(jì)時，當(dāng)t＝3．4×10

6

－2s時，電容器正處于________(填“充電”“放電”“充電達(dá)成”或“放電達(dá)成”)狀態(tài)。

這時電容器的上極板________(填“帶正電”“帶負(fù)電”或“不帶電”)。

答案充電帶正電

分析振蕩電路在一個周期內(nèi)，經(jīng)歷放電→充電→放電→充電四個過程，每一個過程歷

T時4。當(dāng)振蕩電流逆時針達(dá)到最大時，電容器上極板剛放電達(dá)成，將開始對下極板充電。由

于時間t＝3．4×10－2s＝1．7T，依照電磁振蕩的周期性特點(diǎn)，此時辰狀態(tài)與開始計(jì)時后經(jīng)

′＝0．7T的狀態(tài)相同，所以電容器正處于充電狀態(tài)，且上極板帶正電。本題也可經(jīng)過電

磁振蕩中的i-t圖象來分析，若以逆時針方向電流為正方向，從電容器上極板開始放電時計(jì)時，畫出的振蕩電流以下列圖。題中狀態(tài)對應(yīng)于從A點(diǎn)開始到B點(diǎn)的一段過程。顯然，正對上極板處于充電狀態(tài)，上極板應(yīng)帶正電。

7．如圖甲、乙所示電容器的電容都是＝4×10－6F，電感都是L＝9×10－4H，甲圖中C開關(guān)K先接a，充電結(jié)束后將K扳到b；乙圖中開關(guān)K先閉合，牢固后斷開。兩圖中LC回路開始電磁振蕩t＝3．14×10－4s時辰，

C1的上極板正在________(選填“充電”或“放電”)，帶________(選填“正電”或

“負(fù)電”)，L2中的電流方向向________(選填“左”或“右”)，磁場能正在________(選填

“增大”或“減小”)。

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答案充電正電左增大

分析先由周期公式求出T＝2πLC＝1．2π×10－4s，那么t＝3．14×10－4s時辰是

5T開始振蕩后的。再看與題圖甲對應(yīng)的q-t圖象(以上極板帶正電為正)如圖1所示，與題圖6

乙對應(yīng)的i-t圖象(以LC回路中有逆時針方向電流為正)如圖2所示，圖象都為余弦函數(shù)圖

5T象。在6時辰，從題圖甲對應(yīng)的q-t圖象看出，上極板正在充電，且?guī)д姾?；從題圖乙對

應(yīng)的i-t圖象看出，L2中的電流向左，正在增大，所以磁場能正在增大。

8．以下列圖振蕩電路中，電感L＝300μH，電容C的范圍為

270～25pF，求：

振蕩電流的頻率范圍；

8

若電感L＝10