第一节 电磁振荡-2021-2022学年高中物理同步课时分层训练（人教版选择性必修第二册 ）

第一节 电磁振荡 【基础过关】 1．在LC振荡电路中，当电容器充电完毕尚未开始放电时，下列说法正确的是(　　) A．电容器中的电场最强 B．电路里的磁场最强 C．电场能已有一部分转化成磁场能 D．磁场能已有一部分转化成电场能 【解析】　由电磁振荡的规律可知，电容器充电过程中，电流逐渐减小，电场能逐渐增大，磁场能逐渐减小，即磁场能正向电场能转化，故A、D正确。 【答案】　A 2．在LC振荡电路中，下列说法正确的是(　　) A．电感线圈中的电流最大时，电容器中电场能最大 B．电容器两极板间电压最大时，线圈中磁场能最大 C．在一个周期内，电容器充电一次，放电一次 D．在一个周期内，电路中的电流方向改变两次 【解析】　电感线圈中的电流最大时，线圈中的磁场能最大，电容器中电场能最小，选项A错误;电容器两极板间电压最大时，电场能最大，线圈中磁场能最小，选项B错误;在一个周期内，电容器充电两次，放电两次，选项C错误;在一个周期内，电路中的电流方向改变两次，选项D正确。 【答案】　D 3．如图所示为LC振荡电路在电磁振荡中电容器极板间电压随时间变化的u-t图像，下列说法正确的是(　　) A．t1~t2时间内，电路中电流不断增大 B．t2~t3时间内，电场能越来越小 C．t3时刻，磁场能为零 D．t3时刻电流方向要改变 【解析】 在t1~t2时间内，极板间的电压增大，极板上的电荷量增加，所以为充电过程，电路中电流不断减小，选项A错误。在t2~t3时间内，极板间电压减小，极板上的电荷量减少，所以电容器放电，电路中电流逐渐增大，磁场能增大，电场能减小;t3时刻极板间电压为零，说明放电完毕，电场能为零，磁场能最大;之后将对电容器充电，且电流方向不变，选项B正确，C、D错误。 【答案】　B 4．(多选)一平行板电容器与一电感线圈组成振荡电路，要使此振荡电路的周期变大，以下措施中可行的是( ) A．减小电容器两极板间的距离 B．减少线圈的匝数 C．增大电容器两极板的正对面积 D．减小电容器两极板间的距离的同时减少线圈的匝数 【解析】　由于LC振荡电路的周期T=2π，所以要想增大周期，可以增大电容和自感系数。减小电容器两极板间的距离会增大电容，周期变大，选项A措施可行;减少线圈的匝数会使线圈的自感系数减小，周期变小，选项B措施不可行;增大电容器两极板的正对面积会增大电容，则周期变大，选项C措施可行;减小电容器两极板间的距离的同时减少线圈的匝数，C增大，L减小，则周期不一定增大，选项D措施不可行。 方法技巧　(1)影响电感线圈自感系数L大小的因素:线圈的形状、大小、匝数以及有无铁芯。(2)影响电容器电容大小的因素:两极板的正对面积S、两板间电介质的相对介电常数εr以及两板间距d。由C==(平行板电容器的电容)，不难判断εr、S、d变化时，电容C的变化。 【答案】　AC 5．LC振荡电路的振荡周期为T，t=0时刻电流方向如图所示，此时电容器不带电。下列图像正确的是(　　) A．电流的周期性变化图像(以顺时针方向电流为正) B．电容器极板a的带电荷量周期性变化图像 C．线圈中磁场能周期性变化图像 D．极板间电场强度周期性变化图像(以由a指向b为正) 【解析】 根据题意知，t=0时刻，电容器极板上电荷量为零，极板间电场强度为零，电场能为零，磁场能最大，振荡电流最大，电容器即将进行反向充电，电场强度增大，且由b指向a。由于能量是标量，所以线圈中磁场能的图像应该在横轴上方，选项D正确。 【答案】 D 6．如图甲电路中，L是电阻不计的电感器，C是电容器，闭合开关S，待电路达到稳定状态后，再断开开关S，LC电路中将产生电磁振荡，如果规定电感器L中的电流方向从a到b为正，断开开关的时刻为t=0，那么图乙中能正确表示电感器中的电流i随时间t变化规律的是(　　) 【解析】 S断开前，ab段短路，电流从b→a，电容器不带电;S断开时，ab中产生自感电动势，阻碍电流减小，给电容器C充电，此时电流负向最大;给电容器充电过程，电容器充电量最大时，ab中电流减为零;此后，LC回路发生电磁振荡形成交变电流。综上所述，选项C正确。 【答案】 C 7．如图所示为LC振荡电路某时刻的情况，以下说法不正确的是(　　) 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 【解析】 A．电容器下极板带正电荷，上极板带负电荷，若为放电电流为逆时针，若为充电电流为顺时针方向，根据线圈中磁感应线的方向可确定此时回路中电流为逆时针方向，从而说明电容器正在放电，故A符合题意； B．电容器放电时把电场能转化为磁场能，因此电感线圈中的磁场能正在增加，故B不符合题意； C．电感线圈中的电流正在增大，当电容器电荷减为零时，电流