新教材2023年秋高中物理課時分層作業(yè)13電磁振蕩新人教版選擇性必修第二冊

課時分層作業(yè)(十三)電磁振蕩題組一電磁振蕩1．LC振蕩電路中，電容器兩極板上的電荷量隨時間變化的關(guān)系如圖所示，則()A．在t1時刻，電路中的電流最大B．在t2時刻，電路中的電流最大C．在t3時刻，電感線圈兩端電壓最大D．t3～t4時間內(nèi)，電路中的電流不斷增大2．如圖所示是一個LC振蕩電路中電流的變化圖線，下列說法正確的是()A．t1時刻電感線圈兩端電壓最大B．t2時刻電容器兩極板間電壓為零C．t1時刻電路中只有電場能D．t1時刻電容器所帶電荷量為零3．如圖甲所示的振蕩電路中，電容器極板間電壓隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，則電路中振蕩電流隨時間的變化圖像是(振蕩電流以電路中逆時針方向為正)()ABCD4．如圖所示是LC振蕩電路及其產(chǎn)生的振蕩電流隨時間變化的圖像，電流的正方向規(guī)定為順時針方向，則在t1到t2時間內(nèi)，電容器C的極板上所帶電荷量及其變化情況是()A．上極板帶正電，且電荷量逐漸增加B．上極板帶正電，且電荷量逐漸減小C．下極板帶正電，且電荷量逐漸增加D．下極板帶正電，且電荷量逐漸減小5．(多選)LC振蕩電路中，某時刻的磁場方向如圖所示，則()A．若磁場正在減弱，則電容器正在充電，電流由b向aB．若磁場正在減弱，則電場能正在增大，電容器上極板帶負電C．若磁場正在增強，則電場能正在減少，電容器上極板帶正電D．若磁場正在增強，則電容器正在充電，電流方向由a向b題組二電磁振蕩的周期和頻率6．在LC振蕩電路中，用以下的哪種辦法可以使振蕩頻率增大一倍()A．自感L和電容C都增大一倍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7．要想增大LC振蕩電路中產(chǎn)生的振蕩電流的頻率，可采用的方法是()A．增大電容器兩極板的間距B．升高電容器的充電電壓C．增加線圈的匝數(shù)D．在線圈中插入鐵芯8．某個智能玩具的聲響開關(guān)與LC電路中的電流有關(guān)，如圖所示為玩具內(nèi)的LC振蕩電路部分。已知線圈自感系數(shù)L＝2.5×10-3H，電容器電容C＝4μF，在電容器開始放電時(取t＝0)，上極板帶正電，下極板帶負電，則()A．LC振蕩電路的周期T＝π×10-4sB．當t＝π×10-4s時，電容器上極板帶正電C．當t＝π3×10-4sD．當t＝2π3×10-49．如圖所示為LC振蕩電路在電磁振蕩中電容器極板間電壓隨時間變化的u-t圖像()A．t1～t2時間內(nèi)，電路中電流強度不斷增大B．t2～t3時間內(nèi)，電場能越來越小C．t3時刻，磁場能為零D．t3時刻電流方向要改變10．如圖所示，L是不計電阻的電感器，C是電容器，閉合開關(guān)K，待電路達到穩(wěn)定狀態(tài)后，再斷開開關(guān)K，LC電路中將產(chǎn)生電磁振蕩。如果規(guī)定電感L中的電流方向從a到b為正，斷開開關(guān)K的時刻為t＝0，那么下列四個圖中能夠正確表示電感中的電流隨時間變化規(guī)律的是()ABCD11．如圖所示，電源電動勢為E，電容器的電容為C，線圈的電感為L。將開關(guān)S從a撥向b，經(jīng)過一段時間后電容器放電完畢。求電容器的放電時間和放電電流的平均值。12．如圖所示，LC電路中C是帶有電荷的平行板電容器，兩極板水平放置。開關(guān)S斷開時，極板間灰塵恰好靜止。當開關(guān)S閉合時，灰塵在電容器內(nèi)運動。若C＝0.4μF，L＝1mH，重力加速度為g：(1)從S閉合開始計時，經(jīng)2π×10-5s時，電容器內(nèi)灰塵的加速度大小為多少？(2)當灰塵的加速度多大時，線圈中電流最大？課時分層作業(yè)(十三)12345678910ADDBABCDACBB1．A[在t1時刻，極板上的電荷量為零，此時電容器放電完畢，電路中的電流最大，故A正確；在t2時刻，極板上的電荷量最大，電路中的電流為零，故B錯誤；在t3時刻，極板上的電荷量為零，此時電路中電流最大，電流的變化率為零，電感線圈兩端電壓為零，故C錯誤；t3~t4時間內(nèi)，極板上的電荷量不斷增大，電路中的電流不斷減小，故D錯誤。]2．D[振蕩過程中由于電感和電容的存在，電路不是純電阻電路，故不滿足歐姆定律的適用條件。由題中i?t圖像可知t1時刻電流i最大，線圈兩端電壓為零，t2時刻電流i為零，電容器兩極板間電壓最大，A、B錯誤；電流i最大時，說明磁場最強，磁場能最大，電場能為零，電容器電壓、電荷量均為零，C錯誤，D正確。]3．D[電容器極板間的電壓U=QC，隨電容器帶電荷量的增加而增大，隨電容器帶電荷量的減少而減少。從題圖乙可以看出，在0~T4這段時間內(nèi)電容器充電，且UAB>0，即UA>UB，A板應(yīng)帶正電，只有順時針方向的電流才能使A板被充電后帶正電，同時考慮到t=0時刻電壓為零，電容器帶電荷量為零，電流最大，可知t=0時刻，電流為負向最大，故D4．B[t1到t2時間內(nèi)，電流為負且增大，即逆時針增大，說明該過程是放電的過程，且負電荷正由下極板向上極板移動，由此可知上極板帶正電，且其所帶正電荷量逐漸減小，B正確，A、C、D錯誤。]5．ABC[若磁場正在減弱，則電流在減小，是充電過程，根據(jù)安培定則可確定電流由b向a，電場能增大，上極板帶負電，A、B正確；若磁場正在增強，則電流在增大，是放電過程，電場能正在減小，根據(jù)安培定則，可判斷電流由b向a，上極板帶正電，C正確，D錯誤。]6．D[根據(jù)LC振蕩電路頻率公式f=12πLC可知，當L、C都減小一半時，f增大一倍，故7．A[LC振蕩電路中產(chǎn)生的振蕩電流的頻率f=12πLC，要想增大頻率，應(yīng)該減小電容C或減小線圈的自感系數(shù)L，再根據(jù)C=εrS4πkd，增大電容器兩極板的間距，電容減小，A8．C[LC振蕩電路的周期T=2πLC=2π×2.5×10-3×4×10-6s=2π×10-4s，A錯誤；當t=π×10-4s=T2時，電容器反向充滿電，所以電容器上極板帶負電，B錯誤；當t=π3×10-4s時，即0<t<T4，電容器正在放電，電路中電流方向為順時針方向，故C正確；當t=2π39．B[在t1~t2時間內(nèi)，極板間的電壓增大，極板上電荷量增加，所以為充電過程，電流強度減小，A錯誤；在t2~t3時間內(nèi)，極板間電壓減小，極板上電荷量減小，所以電容器放電，電流逐漸增大，磁場能增大，電場能減小，故B正確；t3時刻電壓為零，說明是放電完畢，電場能為零，磁場能最大，故C錯誤；之后對電容器充電，且電流方向不變，故D錯誤。]10．B[開關(guān)閉合時，電流從a流向b為正，當斷開開關(guān)后，電感器與電容器構(gòu)成一振蕩電路，此時ab中有正向最大電流隨后形成振蕩電流，根據(jù)振蕩電流的規(guī)律，B正確。]11．解析：電容器放電時間為14Tt=14×2πLC=在14T內(nèi)電流平均值為I=Δqt=CE答案：12π12．解析：(1)開關(guān)S斷開時，極板間灰塵處于靜止狀態(tài)，則有mg=q·QCd(式中m為灰塵質(zhì)量，Q為電容器所帶的電荷量，d為板間距離)，由T=2πLCT=4π×10-5s當t=2π×10-5s，即t=T2時，振蕩電路中電流為零，電容器極板間電場強度