新教材2023-2024學(xué)年高中物理第4章電磁振蕩與電磁波分層作業(yè)21電磁振蕩新人教版選擇性必修第二冊(cè)

第四章分層作業(yè)21電磁振蕩A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.(多選)在LC振蕩電路中,電容器充電完畢的瞬間,下列判斷正確的是()A.電場(chǎng)能向磁場(chǎng)能的轉(zhuǎn)化剛好完畢B.磁場(chǎng)能向電場(chǎng)能的轉(zhuǎn)化剛好完畢C.電路中的電流達(dá)到最大值D.電路中電流為零2.空間磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化圖像如圖所示,在它周圍空間產(chǎn)生的電場(chǎng)中的某一點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E應(yīng)()A.逐漸增強(qiáng) B.逐漸減弱C.不變 D.無(wú)法確定3.有一LC振蕩電路,能產(chǎn)生一定波長(zhǎng)的電磁波,若要產(chǎn)生波長(zhǎng)比原來(lái)短一些的電磁波,可用的措施為()A.增加線圈匝數(shù)B.在線圈中插入鐵芯C.減小電容器極板正對(duì)面積D.減小電容器極板間距離4.(多選)關(guān)于LC振蕩電路中電容器兩極板上的電荷量,下列說(shuō)法正確的是()A.電荷量最大時(shí),線圈中振蕩電流最大B.電荷量為零時(shí),線圈中振蕩電流最大C.電荷量增大的過(guò)程中,電路中的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能D.電荷量減少的過(guò)程中,電路中的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能5.某LC電路的振蕩頻率為520kHz,為能使其提高到1040kHz,以下說(shuō)法正確的是()A.調(diào)節(jié)可變電容,使電容增大為原來(lái)的4倍B.調(diào)節(jié)可變電容,使電容減小為原來(lái)的1C.調(diào)節(jié)電感線圈,使線圈電感變?yōu)樵瓉?lái)的4倍D.調(diào)節(jié)電感線圈,使線圈電感變?yōu)樵瓉?lái)的16.(2023河南鞏義一中期中)在如圖所示的LC振蕩電路中,某時(shí)刻電流i的方向?yàn)轫槙r(shí)針,則以下判斷正確的是()A.若A板帶正電,則電流i在增大B.若電容器在放電,則電流i在減小C.若電流i減小,則線圈兩端電壓減小D.若只減小電容C,則振蕩電路周期變小7.如圖所示,LC振蕩電路中振蕩電流的周期為2×10-2s,自振蕩電流沿逆時(shí)針?lè)较蜻_(dá)最大值時(shí)開始計(jì)時(shí),當(dāng)t=3.4×10-2s時(shí),電容器正處于(選填“充電”“放電”“充電完畢”或“放電完畢”)狀態(tài)。此時(shí)電容器的上極板(選填“帶正電”“帶負(fù)電”或“不帶電”)。

8.如圖為振蕩電路在某一時(shí)刻的電容器帶電情況和電感線圈中的磁感線方向情況。由圖可知,電感線圈中的電流正在(選填“增大”“減小”或“不變”)。如果電流的振蕩周期為T=10-4s,電容C=250μF,則線圈的電感L=H。

B級(jí)關(guān)鍵能力提升練9.(多選)在如圖甲所示的LC振蕩電路中,通過(guò)P點(diǎn)的電流隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示,若把通過(guò)P點(diǎn)向右的電流規(guī)定為i的正方向,則()A.0至0.5ms內(nèi),電容器C正在充電B.0.5ms至1ms內(nèi),電容器上極板帶正電C.1ms至1.5ms內(nèi),Q點(diǎn)比P點(diǎn)電勢(shì)高D.1.5ms至2ms內(nèi),磁場(chǎng)能在減少10.(多選)為了測(cè)量?jī)?chǔ)罐中不導(dǎo)電液體的高度,將與儲(chǔ)罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C置于儲(chǔ)罐中,電容器可通過(guò)開關(guān)S與線圈L或電源相連,如圖所示。當(dāng)開關(guān)從a撥到b時(shí),由L與C構(gòu)成的電路中產(chǎn)生周期T=2πLC的振蕩電流。當(dāng)罐中的液面上升時(shí)()A.電容器的電容減小B.電容器的電容增大C.LC電路的振蕩頻率減小D.LC電路的振蕩頻率增大11.在如圖所示的電路中,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,再斷開開關(guān)S,LC電路中將產(chǎn)生電磁振蕩,如果規(guī)定電感器L中的電流方向從a到b為正,斷開開關(guān)的時(shí)刻為t=0,那么下列選項(xiàng)能正確表示電感器中的電流i隨時(shí)間t變化規(guī)律的是()12.(多選)電子鐘是利用LC振蕩電路來(lái)工作計(jì)時(shí)的,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電子鐘每天慢30s,造成這一現(xiàn)象的原因可能是()A.電池用久了B.振蕩電路中電容器的電容變大了C.振蕩電路中線圈的電感變大了D.振蕩電路中電容器的電容變小了13.一個(gè)智能玩具的聲響開關(guān)與LC電路中電流有關(guān),如圖為該玩具內(nèi)的LC振蕩電路部分,已知線圈自感為L(zhǎng)=0.25H,電容器的電容C=4μF,在電容器開始放電時(shí)取t=0,這時(shí)上極板帶正電,下極板帶負(fù)電,當(dāng)t=2×10-3s時(shí),求:(1)電容器的上極板帶何種電?(2)電路中電流的方向如何?

分層作業(yè)21電磁振蕩1.BD在LC振蕩電路中,電容器充電完畢的瞬間,電路中振蕩電流為零,電容器兩板電勢(shì)差最大,磁場(chǎng)能向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化剛好完畢,磁場(chǎng)能為零,電場(chǎng)能最大,故選B、D。2.C由題圖可知,磁場(chǎng)均勻增強(qiáng),根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論,均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生恒定的電場(chǎng),即電場(chǎng)強(qiáng)度E不變,故選C。3.C由于電磁波傳播過(guò)程中波速v=λf恒定,因此欲使波長(zhǎng)λ變短,必須使頻率f升高。由于頻率f=12πLC,所以,增加線圈匝數(shù)和在線圈中插入鐵芯,將使線圈自感系數(shù)L增大而降低頻率f;減小電容器極板間距將使電容C增大而降低頻率f;減小電容器極板正對(duì)面積將使電容C減小而升高頻率f?？梢?4.BC電容器電荷量最大時(shí),振蕩電流為零,A錯(cuò)誤;電荷量為零時(shí),放電結(jié)束,線圈中振蕩電流最大,B正確;電荷量增大時(shí),磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能,C正確;同理可判斷D錯(cuò)誤。5.B由振蕩頻率公式f=12πLC可知,要使頻率提高到原來(lái)的2倍,則可以減小電容使之變?yōu)樵瓉?lái)的14,或減小電感使之變?yōu)樵瓉?lái)的14,故B正確,A6.D若A板帶正電,通過(guò)圖示電流方向知電容器在充電,則振蕩電流在減小,電容器上的電荷量在增大,由U=QC知A、B兩板間的電壓在增大,線圈兩端電壓增大,故A、C錯(cuò)誤。若電容器在放電,則電流i應(yīng)增大,故B錯(cuò)誤。根據(jù)T=2πLC可知,若只減小電容C,則振蕩電路周期變小,故D7.答案充電帶正電解析根據(jù)題意畫出此LC電路的振蕩電流隨時(shí)間的變化圖像如圖所示。結(jié)合圖像,t=3.4×10-2s時(shí)刻設(shè)為圖像中的P點(diǎn),則該時(shí)刻正處于反向電流的減小過(guò)程,所以電容器正處于反向充電狀態(tài),上極板帶正電。8.答案減小10-6解析根據(jù)磁感線方向,應(yīng)用安培定則可判斷出電流方向,從而可知電容器在充電,電流會(huì)越來(lái)越小。根據(jù)振蕩電流的周期公式T=2πLC得L=T24π2C=9.CD由題圖乙知0至0.5ms內(nèi)i在增大,電容器正在放電,A錯(cuò)誤;0.5ms至1ms內(nèi),電流在減小,應(yīng)為充電過(guò)程,電流方向不變,電容器上極板帶負(fù)電,B錯(cuò)誤;1ms至1.5ms內(nèi)為放電過(guò)程,電流方向改變,Q點(diǎn)比P點(diǎn)電勢(shì)高,C正確;1.5ms至2ms內(nèi)為充電過(guò)程,磁場(chǎng)能在減少,D正確。10.BC當(dāng)罐中液面上升時(shí),相當(dāng)于插入的電介質(zhì)變多,電容器兩極板間的介電常數(shù)變大,則電容器的電容C增大,根據(jù)T=2πLC,可知LC電路的振蕩周期T增大,又f=1T,所以振蕩頻率減小,故選項(xiàng)B、C正確,A、D11.CS斷開前,ab段短路,電流從b→a,電容器不帶電;S斷開時(shí),ab中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),阻礙電流減小,給電容器C充電,此時(shí)電流負(fù)向最大;給電容器充電過(guò)程,電容器電荷量最大時(shí),ab中電流減為零;此后,LC回路發(fā)生電磁振蕩形成交變電流。綜上所述,選項(xiàng)C正確。12.BC電子鐘變慢,說(shuō)明LC電路的振蕩周期變大,根據(jù)公式T=2πLC可知,振蕩電路中電容器的電容變大或線圈的電感變大都會(huì)導(dǎo)致振蕩電路的周期變大。故選BC。13.答案(1)負(fù)電(2)逆時(shí)針?lè)较蚪馕?1)LC振蕩電路的固有周期