高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 电磁振荡精练

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．为了增大LC振荡电路的固有频率，下列办法中可采取的是：（ ）

A．增大电容器两极板的正对面积并在线圈中放入铁芯

B．减小电容器两极板的距离并增加线圈的匝数

C．减小电容器两极板的距离并在线圈中放入铁芯

D．减小电容器两极板的正对面积并减少线圈的匝数

2．LC振荡电路中，某时刻线圈的磁场方向如图所示，则下列说法中错误的是（　　）

A．若线圈的磁场正在减弱，则电容器上极板带正电

B．若电容器正在充电，则电容器下极板带正电

C．若电容器上极板带正电，则线圈中的电流正在增大

D．若电容器正在放电，则线圈的自感电动势正在阻碍电流增大

3．有一个如图所示的LC回路，其中，，，t=0时刻，电容器的带电量最大，则（　　）

A．振荡周期T=2s B．经过时间t=0.5s，电路中电流最小

C．经过时间t=1s，磁场能达到最大 D．放电过程中，电量有所损耗，振荡周期变小

4．如图所示的LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向指向A板，且正在增大，则（      ）

A．A板带正电

B．线圈L两端电压在增大

C．电容器C正在充电

D．电场能正在转化为磁场能

5．一台收音机的接受频率范围从f1=2.2MHz到f2=22MHz。设这台收音机能接收的相应波长范围从λ1到λ2，调谐电容器的对应电容量变化范围从C1到C2 ，那么波长之比λ1∶λ2和电容之比C1∶C2应为（　　）

A．λ1∶λ2=∶1 ； C1∶C2=100∶1 B．λ1∶λ2=∶1 ； C1∶C2=10∶1

C．λ1∶λ2=10∶1       ； C1∶C2=100∶1 D．λ1∶λ2=10∶1 ； C1∶C2=10∶1

6．由电容为C、电感为L组成的LC振荡电路在电磁振荡过程中，所激发的电磁波以速度v向空间传播，则电磁波的波长为（　　）

A． B．

C． D．

7．在抗击新冠病毒的过程中，广泛使用了红外体温计测量体温，如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．当体温超过37.3℃时人体才辐射红外线

B．当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线

C．红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的

D．红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大来测体温的

8．如图所示，为某LC振荡电路图，电路中电容器极板上的电量随时间变化的曲线如图所示。则以下说法正确的是（　　）

A．该电路可以有效的把电磁波发射出去

B．过程中，线圈的磁场能逐渐变小

C．b、d两时刻电路中电流最大

D．a、c两时刻电路中电流最大

9．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

10．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．此时电路中电流等于零

B．电容器正在充电

C．电感线圈中的电流正在增大

D．电容器两极板间的电场能正在减小

11．电磁波发射电路中的电磁振荡电路如图所示，某时刻电路中正形成图示方向的电流，此时电容器的下极板带正电，上极板带负电，下列说法错误的是（　　）

A．线圈中的磁场方向向上且电流正在变大

B．电容器中的电场方向向上且极板间的电势差正在变大

C．若在线圈中插入铁芯，则发射的电磁波频率变小

D．若减少电容器极板间的正对面积，则发射的电磁波波长变短

12．如图为 LC 振荡电路中电流随时间变化的图象，则（　　）

A．0﹣t1时间内，磁场能在增加

B．t1﹣t2时间内，电容器处于放电状态

C．t2﹣t3时间内，电容器两板间电压在减小

D．t3﹣t4时间内，线圈中电流变化率在增大

13．图甲中通过点电流（向右为正）的变化规律如图乙所示，则（       ）

A．间，电容器正在充电

B．间，电容器上极板带正电

C．内，点的电势比点的电势高

D．内，磁场能转化为电场能

14．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．1.5s至2.0s时间内，电容器放电

B．1.5s至2.0s时间内，电容器上极板带的是负电

C．1s至1.5s时间内，Q点的电势比P点的电势高

D．1s至1.5s时间内，磁场能正在转化为电场能

15．LC振荡电路如图所示，已知C=9µF、L=10mH，开关S断开时电容器极板间有一带电油滴恰好处于静止状态，t=0时将开关S闭合，已知油滴始终没有碰到两板，则（　　）

A．t=×10-4s时电路电流减小 B．t=3π×10-4s时磁场能最大

C．t=3π×10-4s时油滴加速度最大 D．油滴将以初始位置为平衡位置做简谐运动

二、填空题（共4题）

16．判断下列说法的正误．

（1）LC振荡电路的电容器放电完毕时，回路中磁场能最小，电场能最大．(    )

（2）LC振荡电路的电容器极板上电荷量最多时，电场能最大．(    )

（3）LC振荡电路中电流增大时，电容器上的电荷一定减少．(    )

（4）LC振荡电路的电流为零时，线圈中的自感电动势最大．(    )

（5）LC振荡电路中，电容器的某一极板，从带最多的正电荷放电到这一极板带最多的负电荷为止，这一段时间为一个周期．(    )

17．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____。

18．在LC振荡电路中，电容器C带的电荷量q随时间t变化的图像如图所示.1×10－6 s到2×10－6 s内，电容器处于________（填“充电”或“放电”）过程，由此产生的电磁波在真空中的波长为________ m。

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．在LC振荡电路中，线圈L的自感系数为30μH，可调电容器C的可调范围为1.2~270pF。求振荡电路的频率范围。

21．振荡电路中的电容为30~390 pF，电感为88.6×10–3 H，振荡电路中产生的振荡电流的周期在什么范围内？如果电容器的电容为C1时，电路中的最大电流为I1，保持电容器的最大带电荷量不变，突然将C1减小到C2，电路中的最大电流为I2，试比较I1与I2．

22．有些知识我们可能没有学过，但运用我们已有的物理思想和科学方法，通过必要的分析和推理可以解决一些新的问题。例如简谐运动是我们研究过的一种典型运动形式，它的一个特征是质点运动时，位移与时间的关系遵从正弦函数规律，呈现出周期性，其运动的周期，式中m为振动物体的质量，k为回复力与位移间的比例系数。

（1）试证明在小角度下，单摆做简谐运动，并根据简谐运动周期的公式推导出单摆振动频率f的表达式（已知单摆的摆长为L、摆球质量为m、当地重力加速度为g）；

（2）在弹吉他时，当拨动琴弦时，琴弦会发生振动，琴弦振动的频率f由琴弦的质量m、长度L和张力F共同决定，假设琴弦振动时，振幅很小，且琴弦的张力保持不变，

a．请通过分析，写出琴弦振动的频率f与琴弦的质量m、长度L和张力F的关系式；

b．现将此琴弦的长度裁剪为原来的一半，试求琴弦振动的频率将变为多少？

（注：严格的说，琴弦上的驻波会形成多种频率的振动的叠加。此题中我们不考虑其他驻波的影响，即只需关注琴弦上基波的频率。不懂驻波的同学可以不用管这一条注释，不影响解题）

（3）简谐运动也具有一些其他特征，如简谐运动质点的运动速度v与其偏离平衡位置的位移x之间的关系就都可以表示为，其中为振动质点通过平衡位置时的瞬时速度，a为由系统本身和初始条件所决定的不变的常数。我们曾利用此式证明了双弹簧振子的运动是简谐运动。

现在对一个LC振荡电路，请证明电路中电容器极板上的电荷量随时间的变化满足简谐运动的规律（即电荷量与时间的关系遵从正弦函数规律），并求出电磁振荡频率f的表达式。已知电感线圈中磁场能的表达式为，式中L为线圈的自感系数，I为线圈中电流的大小；电容器中电场能的表达式为。

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．D

2．A

3．A

4．D

5．C

6．D

7．D

8．D

9．A

10．B

11．B

12．B

13．C

14．C

15．C

16．     错误     正确     正确     正确     错误

17．     充电完毕     带负电

18．     充电     1200

19．               （都算对）

20．

21．1.0×10–6~3.69×10–6 s   I2>I1

22．（1）；（2）a．，b．；（3），

23．如图;