高中物理 第十四章 2 电磁振荡课后集训 新人教版选修3-41

电磁振荡基础过关1.在LC回路产生电磁振荡的过程中，下列说法正确的是( )A.电容器放电完毕时刻，回路中磁场能最小B.回路中电流值最大时刻，回路中磁场能最大C.电容器极板上电荷最多时，电场能最大D.回路中电流值最小时刻，电场能量小答案：BC2.电磁振荡与机械振动相比( )A.变化规律不同，本质不同节 B.变化规律相同，本质相同C.变化规律不同，本质相同 D.变化规律相同，本质不同答案：D3.在LC振荡电路中，当振荡电流为零时，下列说法正确的是( )A.充电完毕 B.电场能开始向磁场能转化C.穿过线圈的磁通量变化率最小 D.线圈中产生的自感电动势最小答案：AB4.把一根软铁棒插入LC振荡电路的空心线圈中，其他条件保持不变，则回路的( )A.固有频率变高 B.固有周期变大C.磁场能增加 D.振荡电压增加答案：B综合应用5.在LC振荡电路中，若某个时刻电容器的极板上的电荷量正在增加，则( )A.电路中的电流正在增加 B.电路中的电场能正在增加C.电路中的电流正在减小 D.电路中的电场能正在向磁场能转化解析：电荷量增加，电容器充电，电场能增加，磁场能减小，电流减小。答案：BC6.使一LC振荡回路中电容器的带电荷量最大值增大一倍，其他条件保持不变，则回路的( )A.固有振荡周期增大一倍 B.振荡电压最大值提高一倍C.固有振荡周期不变 D.固有频率减小为一半解析：由T=2和可判定，Q增加时，T、f均不变；由，电容C不变，Q增加一倍，则电势差U增加一倍。答案：BC7.LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图14-2-3所示，则下列说法正确的是( )图14-2-3A.若磁场正在减弱，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，则线圈中电流正大增大D.若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大解析：由电流的磁场方向和安培定则可判断振荡电流方向，由于题目中未标明电容器两极板带电情况，可分两种情况讨论。(1)若该时刻电容器上极板带正电，则可知电容器处于放电阶段，电流增大，则C对A错；(2)若该时刻电容器下极板带正电，可知电容器处于充电状态，电流在减小，则B对，由楞次定律可判定D对。答案：BCD8.在LC振荡电路中某时刻电容器两极板间的电场线方向和穿过线圈的磁感线方向如图14-2-4所示，这时有( )图14-2-4A.电容器正在放电 B.电路中电流强度在减小C.电场能正在转化为磁场能 D.线圈中产生的自感电动势在减小解析：根据电场方向可知上极板带正电，又由磁场方向，根据安培定则可判断，电流方向为顺时针(大回路)，所以正在给电容器充电，因此，电流强度逐渐减小，磁场能转化为电场能，由于电流按正弦规律变化，变化率在增大，据法拉第电磁感应定律，知自感电动势正在增大。答案：B9.LC回路中电容器两极板间的电压U随时间t变化的关系如图14-2-5所示，则( )图14-2-5A.在时刻t1电路中的电流最大B.在时刻t2电路中的磁场能最大C.从时刻t2至t3，电路的电场能不断增大D.从时刻t3至t4，电容器带电荷量不断增大解析：电压随时间变化的图象，完全与电荷量随时间变化的图象一致，电压最高时，电容器极板上的电荷量最大。答案:BC10.要使LC振荡电路的周期变大，可用的方法是( )A.增大电容器初始带电荷量 B.线圈中插铁芯C.增大电容器两极板正对面积 D.增大平行板电容器两极板间距离解析：由周期公式T=2可知，T与q无关；插入铁芯，L变大，T变大；由C=知，S增大，T增大，而d增大，T减小。答案：BC11.一个电容为C的电容器，充电至电压等于U以后，与电源断开并通过一个自感系数为L的线圈放电，从开始放电的第一次放电完毕的过程中( )A.振荡电流一直在不断增大 B.振荡电流先增大、后减小C.通过电路的平均电流等于 D.磁场能一直在不断增大解析：题目中描述的过程为电容器的放电过程，电流和磁场能一直增大至放电结束，A、D选项正确，B选项错；电容器最大贮存电荷量Q=CU，放电时间，故平均电流，故C选项对。答案：ACD12.如图14-2-6所示，线圈的自感系数为3 H，在线圈的中间有抽头2，电容器的电容可在300 pF150 pF之间变化，S为转换开关。求此回路的最大周期和最大频率。图14-2-6解析：根据T=2得 Tmax=1.8810-7 s根据=1.06107 Hz答案:Tmax=1.8810-7 s fmax=1.06107 Hz拓展探究13.在LC振荡电路中，如已知电容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，以T2为纵坐标的坐标纸上，即图中用“”表示的点，如图14-2-7所示。图14-2-7(1)T、L、C的关系为_。(2)根据图中给出的数据点做出T2与C的关系图线。解析：本题主要考查两点：一是考查考生能否根据正确的作图规则画出T2-C图象(图象应尽量通过或靠近比较多的数据点，不通过图象的数据点应尽量较均匀地分布在图线的两侧)；二是考查考生的数形结合能力。考生需将LC回路的固有周期公式T=2变换成T2=42LC，从而认识到T2C图线为一过坐标原点的直线(在本题中，横、纵坐标的起点不为零，图线在纵轴上有一正截距值)，图象的斜率为42L，L=，只有正确作出图线，并得到L=，才可能计算出L的测量平均值为0.035 10.038 9 H范围内的某一数值。答案：(1)T=2(2)如图答图14-1答图14-1