高中物理第四章 电磁振荡与电磁波1 电磁振荡优秀复习练习题

4.1电磁振荡课中练

一、电磁振荡的产生及能量变化

1.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？

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.如图所示为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.电感线圈中的磁场能正在增加

C.电感线圈中的电流正在增大

D.此时刻自感电动势正在阻碍电流增大

4.在如图甲所示的振荡电路中，电容器极板间电压随时间变化的规律如图乙所示，规定电路中振荡电流逆时针方向为正方向，则电路中振荡电流随时间变化的图像是（　　）

A. B. C. D.

5.如图甲所示，在LC振荡电路中，其电流变化规律如图乙所示，规定顺时针方向为电流i的正方向，则（　　）

A.0至时间内，电容器C在放电 B.至时间内，电场能正在减小

C.至时间内，磁场能正在减小 D.至时间内，P点的电势比Q点的电势低

二、电磁振荡的周期和频率

6.如图所示的电路

（1）如果仅更换电感L更大的线圈，将开关S掷向1，先给电容器充电，再将开关掷向2，电容器通过线圈放电，线圈因自感现象产生的自感电动势是否更大？“阻碍”作用是否也更大？由于延缓了振荡电流的变化，振荡周期T会怎样变化？

（2）如果仅更换电容C更大的电容器，将开关S掷向1，先给电容器充电，电容器的带电荷量是否增大？再将开关掷向2，电容器通过线圈放电，放电时间是否相应地变长？振荡周期T是否变长？

7.如图所示的振荡电路中，自感系数L=300μH，电容C的范围为25～270pF，求：

（1）振荡电流的频率范围；

（2）若自感系数L=10mH，要产生周期T=0.02s的振荡电流，应配置多大的电容？

8.要想增大LC振荡电路中产生的振荡电流的频率，可采用的方法是（　　）

A.增大电容器两极板的间距  B.升高电容器的充电电压

C.增加线圈的匝数  D.在线圈中插入铁芯

9.如图甲所示的LC振荡电路中，t=0时的电流方向如图中标出，电容器上的电荷量随时间的变化规律如图乙所示，则（　　）

A.0至0.5s时间内，电容器在放电

B.0.5s至1.0s时间内，电容器的下极板的正电荷在减少

C.1.0s至1.5s时间内，Q点比P点电势高

D.1.5s至2.0s时间内，磁场能正在转变成电场能

10.一个LC振荡电路中，线圈的自感系数为L，电容器电容为C，从电容器上电压达到最大值U开始计时，则有（　　）

A.至少经过π，磁场能达到最大

B.至少经过，磁场能达到最大

C.在时间内，电路中的平均电流是

D.在时间内，电容器放电量为CU

参考答案

1.见解析

【详解】（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．

2.A

【详解】AC．该题图示只给出了某时刻线圈中电流的磁场方向，由安培定则可判断出振荡电流在电路中的方向，但未标明电容器极板的带电情况。讨论判定如下：若该时刻电容器上极板带正电，则可知电容器正处于放电阶段，线圈中的电流正在增大，线圈的磁场正在增强，知C正确，A错误；

B．若该时刻电容器上极板带负电，则可知电容器正在充电，线圈中的电流正在减小，知B正确；

D．由楞次定律知，若电容器正在放电，则线圈中的电流变大，则线圈中的自感电动势正在阻碍电流变大，D正确。

本题选说法错误的，故选A。

3.BCD

【详解】图示时刻，电容器上极板带正电；通过图示磁感线方向，知电容器放电，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能，电感线圈中的磁场能正在增加，线圈中的感应电动势总是阻碍电流的增大。

故A错误，BCD正确。

故选BCD。

4.D

【详解】电容器极板间电压

随电容器极板上电荷量的增大而增大，随电荷量的减小而减小．从题图乙可以看出，在0～这段时间内是充电过程，且

即

A板应带正电，只有顺时针方向的电流才能使A板被充电后带正电，同时考虑到t=0时刻电压为零，电容器极板上的电荷量为零，电流最大，即t=0时刻，电流为负向最大，故D正确，ABC错误。

故选D。

5.A

【详解】A．0至0.5s时间内，电路中电流顺时针变大，则电容器C在放电，选项A正确；

B．0.5s至1s时间内，电路中电流顺时针减小，则电容器正在充电，电场能正在增加，选项B错误；

C．1s至1.5s时间内，电路中电流逆时针增加，则磁场能正在增加，选项C错误；

D．1.5s至2s时间内，电路中电流逆时针减小，电容器正在充电，此时电容器上极板带正电，即P点的电势比Q点的电势高，选项D错误。

故选A。

6.（1）自感电动势更大；“阻碍”作用更大；周期变长；（2）带电荷量增大；放电时间变长；周期变长

【详解】略

7.（1）0.56×106～1.8×106Hz；（2）10－3F

【详解】（1）由f=得：

fmax=Hz=1.8×106Hz

fmin=Hz=0.56×106Hz

所以频率范围为0.56×106～1.8×106Hz.

（2）由T=2π得：

C=F=10－3F.

8.A

【详解】LC振荡电路中产生的振荡电流的频率为，要想增大频率，减小电容C，减小线圈的自感系数L。

A．根据，增大电容器两极板的间距，电容减小，故A正确；

B．升高电容器的充电电压，电容不变，故B错误；

CD．增加线圈的匝数、在线圈中插入铁芯，自感系数增大，故CD错误。

故选A。

9.B

【详解】A．0至0.5s时间内，电容器带电量增加，则电容器在充电，下极板带正电，选项A错误；

B．0.5s至1.0s时间内，电容器放电，则下极板的正电荷在减少，选项B正确；

C．1.0s至1.5s时间内，电容器反向充电，上极板带正电，电流方向与图示方向相反，则此时Q点比P点电势低，选项C错误；

D．1.5s至2.0s时间内，电容器反向放电，则电场能正在转变成磁场能，选项D错误。

故选B。

10.BCD

【详解】LC振荡电路周期

T=2π

电容器电压最大时，开始放电，至少经时间，放电结束，此时电容器电荷量为零，电路中电流最大，磁场最强，磁场能最大。因为

Q=CU

所以电容器放电量

Q=CU

由

I=

所以

I=

故选BCD。