高中第四章 电磁振荡与电磁波1 电磁振荡复习练习题

4.1电磁振荡专题复习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1．LC 振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则（       ）

A．若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由 a 向 b

B．若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电

C．若磁场正在增强，则电场能正在减小，电容器上极板带负电

D．若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由 a 向 b

2．如图所示为一个LC振荡电路中的电流变化图线，根据图线可判断（　　）

A．t1时刻电感线圈两端的电压最大

B．t2时刻电容器两极板间电压为零

C．在t2~t3时间内，电路中的电场能不断增大

D．在t3~t4时间内，电容器所带电荷量不断增大

3．在理想LC振荡电路中的某时刻，电容器极板间的场强E的方向如图所示，M是电路中的一点。若该时刻电容器正在放电，据此可判断此时（　　）

A．电路中的磁场能在增大

B．流过M点的电流方向左

C．电路中电流正在减小

D．电容器两板间的电压在增加

4．如图所示是LC振荡电路及其中产生的振荡电流随时间变化的图象，电流的正方向规定为顺时针方向，则在到时间内，电容器C的极板上所带电量及其变化情况是　　

A．上极板带正电，且电量逐渐增加 B．上极板带正电，且电量逐渐减小

C．下极板带正电，且电量逐渐增加 D．下极板带正电，且电量逐渐减小

5．LC振荡电路中，通过P点的电流变化规律如图所示。现规定过P点向右的电流为正，则下列说法正确的是（             ）

A．1s至1.5s时间内，磁场能正在转化为电场能

B．1s至1.5s时间内，Q点的电势比P点的电势高

C．1.5s至2.0s时间内，电容器放电

D．1.5s至2.0s时间内，电容器上极板带的是负电

6．在物理学中很多的物理规律、物理思想都有相似或相近的地方，下列说法正确的是（　　）

A．电磁振荡和机械振动的变化规律不同，本质不同

B．电磁振荡和机械振动的变化规律相同，本质相同

C．电磁振荡和机械振动的变化规律不同，本质相同

D．电磁振荡和机械振动的变化规律相同，本质不同

7．利用所学物理知识，可以初步了解常用的公交一卡通（IC卡）的工作原理及相关问题．IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC的振荡电路．公交卡上的读卡机（刷卡时“嘀”的响一声的机器）向外发射某一特定频率的电磁波．刷卡时，IC卡内的线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输．下列说法正确的是（       ）

A．IC卡工作场所所需要的能量来源于卡内的电池

B．仅当读卡器发射该特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作

C．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，在线圈L中不会产生感应电流

D．IC卡只能接收读卡器发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息

8．如图所示，是LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是（　　）

A．电容器正在充电

B．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大

C．电感线圈中的电流正在减小

D．电感线圈中的磁场能正在减小

9．图中的LC振荡电路，先把开关S掷到1处给电容器C充电，充好电后再将开关S掷到2处（组成LC振荡电路），这时电容器开始放电，但电流不能立刻达到最大值，而是直到电容器C放电完毕时电流才达到最大值，造成此现象的原因是（　　）

A．线圈的自感作用 B．电容器的本身特点

C．电子做定向移动需要一定的时间 D．以上答案都错误

10．关于LC振荡电路，下面哪些叙述是正确的（　　）

A．电容器开始放电时，电路电流最大                      

B．电路中电流最大时，电路中的电场能最大

C．电容器放电完毕时，电路中的电流最大               

D．电容器反向充电开始时，电路中的磁场能最小

11．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与电源或线圈L相连，如图所示。当S从a拨到b之后，由L与C构成的电路中产生振荡电流。那么（　　）

A．若罐中的液面上升，振荡电流的频率变小

B．若罐中的液面上升，振荡电流的周期变小

C．当S从a拨到b之后的半个周期内，回路中的磁场能先变小后变大

D．当S从a拨到b之后的四分之一周期内，回路中的电流增大，L的自感电动势变大

12．如图所示，一回路的线圈电感，电容器电容，电容器两板最大电压为。在电容器开始放电时设为零时刻，上极板带正电，下极板带负电，则（　　）

A．此振荡电路的周期为

B．前内的平均电流约为

C．当时，电路中磁场能最大

D．当时，电容器上板带正电荷

13．如图甲所示电路中，把开关K扳到1，电源对电容器充电，待充电完毕，把开关K扳到2，电容器与带铁芯的线圈L组成的振荡电路中产生振荡电流，电流传感器能实时显示流过电容器的电流，电流向下流过传感器的方向为正方向。如图乙所示的1、2、3、4是某同学绘制的四种电流随时间变化的图像。下列说法正确的是（　　）

A．K扳到1时电流如图线1所示，K扳到2时电流如图线4所示

B．K扳到1时电流如图线2所示，K扳到2时电流如图线3所示

C．换用电动势更大的电源，振荡电流的周期将变大

D．拔出线圈的铁芯，振荡电流的频率将降低

14．如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。时开关S打到b端，时回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则（       ）

A．回路的周期为0.02s

B．回路的电流最大时电容器中电场能最大

C．时线圈中磁场能最大

D．时回路中电流沿顺时针方向

15．电容C减小到原来的，则振荡电路的周期将变为（     ）

A． B． C．2T0 D．6T0

二、填空题（共4题）

16．如图中LC振荡电路的周期为T=2×10-2s。从电流逆时针最大开始计时，当t=2.5×10-2s时，电容器正处于___状态；这时电容器上极板a的带电情况为____。

17．根据电磁振荡过程各物理量的变化规律完成下列填空。

18．如图为振荡电路在某时刻的电容器的带电情况和电感线圈中磁感线方向情况，由图可知电容器在___________（选填“放”或“充”）电，电感线圈中的电流在___________（选填“增大”“减小”或“不变”），如果振荡电流的周期为π×10-4 s，电容为C=250 μF，则自感系数L=___________。

19．在LC振荡电路中，如果已知电容C，并测得电路的固有振荡周期为T，即可求得电感L为了提高测量精度，需多次改变C值并测得相应的T值，现将测得的六组数据标示在以C为横坐标，为纵坐标的坐标纸上，如图中用“×”表示的点。

(1)T、L、C的关系为______；

(2)根据图中给出的数据点作出与C的关系图线______；

(3)求得L的值是______。

三、综合题（共4题）

20．如图所示的电路中，电容器的电容C＝1 μF，线圈的自感系数L＝0.1 mH，先将开关S拨至a，这时电容器内有一带电油滴恰能保持静止，然后将开关S拨至b，经过3.14×10－5 s，油滴的加速度是多少？当油滴的加速度为何值时，LC回路中的振荡电流有最大值？(g取10m/s2，π取3.14，研究过程中油滴不与极板接触)

21．如图所示，将开关S掷向1，先给电容器充电，再将开关掷向2，

（1）电容器通过线圈放电过程中，线圈中的电流怎样变化？电容器的电场能转化为什么形式的能？

（2）在电容器反向充电过程中，线圈中电流如何变化？电容器和线圈中的能量是如何转化的？

（3）线圈中自感电动势的作用是什么？

22．一个 LC 电路产生电磁振荡。以横坐标轴表示时间，纵坐标轴既表示电流又表示电压，在同一坐标系内画出的该电路中电流和电容器两极板间电压随时间变化的 i−t 图像和 u−t 图像。在图像中的一周期内，哪段时间电场能在增大？电场能最大时电流和电压的大小有什么特点？哪段时间磁场能在增大，磁场能最大时电流和电压的大小有什么特点？

23．图中正弦曲线表示LC振荡电路中电流随时间表化的图像，若以回路中顺时针方向为电流正方向，以电容器上方极板带正电时极板上电压为正，请在图中坐标中画出电容器极板上电压变化曲线的示意图．

参考答案：

1．B

2．D

3．A

4．B

5．B

6．D

7．B

8．B

9．A

10．C

11．A

12．B

13．A

14．C

15．B

16．     充电完毕     带负电

17．

横向对应空号：0～电容器放电：

[1]电荷量q减小。

t＝时刻：

[2] 因电荷量q是0，电场强度E是0。

[3] 因电场强度E是0，电场能是0。

[4]电流i最大。

[5]磁感应强度B最大。

～反向充电：

[6]因电荷量q增加，电场强度E增大。

[7] 因电势差U增大，电场能增加。

[8]电流i减小。

[9]磁感应强度B减小。

t＝时刻：

[10]因电荷量q最大，电场强度E最大。

[11]因电场强度E最大，电势差U最大。

[12]因电势差U最大，电场能最大。

～反向放电：

[13]电荷量q减小。

[14]因电荷量q减小，电场强度E减小。

[15]因电场强度E减小，电势差U减小。

t＝时刻：

[16]电荷量q是0。

[17]因电荷量q是0，电场强度E是0。

[18]因电场强度E是0，电势差U是0。

[19]电流i反向最大。

[20]磁感应强度B最大。

[21]因磁感应强度B最大，磁场能最大。

～T电容器充电：

[22]因电场强度E增大，电势差U增大。

18．     充     减小     10-5H

19．              （都算对）

20．20 m/s2,10 m/s2

21．

（1）电容器放电过程中，线圈中的电流逐渐增大，电容器的电场能转化为磁场能．

（2）在电容器反向充电过程中，线圈中电流逐渐减小，线圈中的磁场能转化为电容器的电场能．

（3）线圈中电流变化时，产生的自感电动势阻碍电流的变化．

22．

在同一坐标系内画出的该电路中电流和电容器两极板间电压随时间变化的 i−t 图像和 u−t 图像。

t1-t2、t3-t4电场能增大，电场能最大时电流为零和电压最大；0-t1、t2-t3磁场能增大，磁场能最大时电流最大和电压为零。

23．如图;