4.1 电磁振荡（Word）-【全效作业本】2022-2023学年高中选择性必修第二册物理（人教版2019）

第四章　电磁振荡与电磁波 4.1　电磁振荡 [见学生用书P55] 机械振动和电磁振荡有着本质的不同，但它们具有共同的变化规律，它们的一些物理量可以类比：设单摆从最大偏角处开始计时(以最低点为势能零点)，电磁振荡从电容器充电完毕开始计时，请类比两种物理现象中各物理量的变化。 【答案】 时刻 t＝ t＝ t＝ t＝T 机械振动 重力势能 摆球速度 摆球动能 重力势能 摆球速度 摆球动能 重力势能 摆球速度 摆球动能 重力势能 摆球速度 摆球动能 零 最大 最大 最大 零 零 零 最大 最大 最大 零 零 电磁振荡 电场能 电流大小 磁场能 电场能 电流大小 磁场能 电场能 电流大小 磁场能 电场能 电流大小 磁场能 零 最大 最大 最大 零 零 零 最大 最大 最大 零 零 1．在LC振荡电路中，当电容器的电荷量最大时(　B　) A．电场能正在向磁场能转化 B．电场能开始向磁场能转化 C．电场能向磁场能转化完毕 D．磁场能正在向电场能转化 【解析】 电容器上的q不断增加，说明电容器在不断充电，磁场能正在向电场能转化，当电荷量达到最大时，充电完毕，即磁场能向电场能转化完毕，电场能开始向磁场能转化，B正确。 2．要使LC振荡电路的周期增大一倍，可采用的办法是(　A　) A．自感L和电容C都增大一倍 B．自感L和电容C都减小一半 C．自感L增大一倍且电容C减小一半 D．自感L减小一半且电容C增大一倍 【解析】 根据T＝2π可知，周期要增大一倍，LC乘积变为原来的4倍，A正确。 3．(多选)在LC振荡电路的工作过程中，下列的说法正确的是(　AD　) A．电容器放电完成时，两极板间的电压为零，电路中的电流达到最大值 B．电容器两极板间的电压最大时，线圈中的电流也最大 C．在一个周期内，电容器充、放电各一次 D．振荡电路的电流变大时，电场能减少，磁场能增加 【解析】 电容器放电时，回路中电流在增加，电容器上的电量在减少，电容器放电完成时，两极板间的电压为零，电路中的电流达到最大值，A正确；电容器两极板间的电压最大时，线圈中的电流最小，B错误；在一个周期内，电容器充、放电各两次，C错误；振荡电路的电流变大时，电容器在放电，电场能减少，磁场能增加，D正确。 4．如图所示为LC振荡电路中，电容器极板上的电量随时间变化规律的图像，由图可知(　C　) 第4题图 A．t1至t2内，电容器在充电 B．t2至t3内，电路中电流在变大 C．t1时刻，电路中的磁场能最小 D．t2时刻，电路中的电场能最大 【解析】 在t1到t2时刻电容器极板上的q不断减小，说明电容器在不断放电，由于线圈作用，电路中的电流在不断增加，A错误；在t2到t3时刻电容器极板上的q不断增加，说明电容器在不断充电，电路中电流减小，B错误；在t1时刻，电容器极板上的q最大，所以电路中无电流，则磁场能最小，C正确；t2时刻电容器极板上的q等于0，电场能最小，D错误。 5．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(　D　) 第5题图 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 【解析】 通过图示电流方向知电容器在放电，则电容器上极板A带负电，下极板B带正电，振荡电流增大，电容器上的电荷量正在减小，由U＝知AB两板间的电压在减小，电场能正在向磁场能转化，D正确。 6．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(　B　) 第6题图 A．t1～t2时间内，电路中电流强度不断增大 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，极板电量增大，所以为充电过程，电流强度减小，A错误；在t2到t3时刻极板电压减小，极板电量减小，所以电容器放电，电流逐渐增大，磁场能增大，电场能减小，B正确；t3时刻电压为零，说明是放电完毕，电场能为零，磁场能最大，C错误；之后将是对电容器充电，且电流方向不变，D错误。 7．在LC振荡电路中，某时刻电容器C中的电场方向和线圈L中的磁场方向如图所示，则此时(　B　) 第7题图 A．电容器正在放电 B．电容器两端电压正在增大 C．电场能正在转化为磁场能 D．回路的电流正在变大 【解析】 根据右手螺旋定则可得，螺旋管中的电流方向从下到上，电容器上板带正电，可知电容器正在充电，两端电压正在变大，磁场能正在转变为电场能，回路的电流正在减小。故选B。 8．如图所示，L为电阻不计的自感线圈，已知LC电路振荡周期为T，开关S闭合一段时间。S断开时开始计时，当t