第4章 1. 电磁振荡-【新课程能力培养】2024-2025学年高中物理选择性必修第二册同步练习（人教版2019）

第四章 电磁振荡与电磁波 练 知识点 1 电磁振荡的产生 1. （多选） 在 LC 振荡电路中， 若某个时刻 电容器极板上的电荷量正在增加 ， 则 （ ） A. 电路中的电流正在增大 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 2. （多选 ） 在 LC 回路 中 ， 电容器两端的 电压随时间 t 变化的 关系如图所示 ， 则 （ ） A. 在时刻 t 1 ， 电路中的电流最大 B. 在时刻 t 2 ， 电路中的磁场能最大 C. 从时刻 t 2 ~t 3 ， 电路中的电场能不断增大 D. 从时刻 t 3 ~t 4 ， 电容器的带电荷量不断增大 3. 如图所示的 LC 振荡电 路中， 已知某时刻电流 i 的方向如图 ， 且正在 增大， 则此时 （ ） 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 4. （多选） LC 振荡电路中， 某时刻的磁场方向如图所 示， 则 （ ） A. 若磁场正在减弱 ， 则 电容器正在充电， 电流由 b 向 a B. 若磁场正在减弱， 则电场能正在增大， 电容器上极板带负电 C. 若磁场正在增强， 则电场能正在减小， 电容器上极板带正电 D. 若磁场正在增强， 则电容器正在充电， 电流方向由 a 向 b 知识点 ２ 电磁振荡的周期和频率 5. （多选） 在如图甲所示的 LC 振荡电路中， 通过 P 点的电流随时间变化的图线如图乙 所示， 若把通过 P 点向右的电流规定为 i 的正方向， 则 （ ） A. 0~0.5 ms 内， 电容器 C 正在充电 B. 0.5~1 ms 内， 电容器上极板带正电 C. 1~1.5 ms 内， Q 点比 P 点电势高 D. 1.5~2 ms 内， 磁场能在减少 第四章 电磁振荡与电磁波 1.电 磁 振 荡 U t O t 3 t 4 t 1 t 2 第 2 题图 a b C L 第 4 题图 第 5 题图 C P Q L i t/ms O 1 2 甲 乙 A B C L i 第 3 题图 基 础 练 习 93 练 高中物理选择性必修 第二册 （人教版） 6. 在 LC 振荡电路中， 电容器放电时间的长 短决定于 （ ） A. 充电电压的大小 B. 电容器带电荷量的多少 C. 放电电流的大小 D. 电容 C 和电感 L 的数值 7. 某 LC 电路的振荡频率为 520 kHz ， 为能提 高到 1040 kHz ， 以下说法正确的是 （ ） A. 调节可变电容， 使电容增大为原来的 4 倍 B. 调节可变电容， 使电容减小为原来的 1 4 C. 调节电感线圈 ， 使线圈匝数增加到 原来的 4 倍 D. 调节电感线圈， 使线圈电感变为原来 的 1 2 8. （多选） 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. 此时刻线圈中自感电动势正在阻碍电 流的增加 9. （多选） 电子钟是利用 LC 振荡电路来工 作计时的， 现发现电子钟每天要慢 30 s ， 造成这一现象的原因可能是 （ ） A. 电池用久了 B. 振荡电路中电容器的电容大了 C. 振荡电路中线圈的电感大了 D. 振荡电路中电容器的电容小了 10. （多选） 为了测量储罐中 不导电液体的高度， 将与 储罐外壳绝缘的两块平行 金属板构成的电容器 C 置于储罐中， 电容器可通 过开关 S 与线圈 L 或电 源相连， 如图所示。 当开关从 a 拨到 b 时， 由 L 与 C 构成的电路中产生周期 T＝ 2π LC 姨 的振荡电流。 当罐中的液面上 升时 （ ） A. 电容器的电容减小 B. 电容器的电容增大 C. LC 电路的振荡频率减小 D. LC 电路的振荡频率增大 11. 如图所示， 线圈 L 的自感系数为 25 mH ， 电阻为 0 ， 电容器 C 的电容为 40 μF ， 灯 泡 D 的规格是 “ 4 V 2 W ”。 开关 S 闭 合后， 灯泡正常发光， S 断开后， LC 中产 生振荡电流。 若从 S 断开开始计时， 求： （ 1 ） 当 t＝ π 2 ×10 －3 s 时， 电容器的右极板 带何种电荷。 （ 2 ） 当 t＝π×10 －3 s 时， LC 回路中的电流。 第 8 题图 + + - - C L B C L S a b 第 10 题图 C D L S 第 11 题图 提 升 练 习 94 第二册 （人教版）高中物理选择性必修 1.电 磁 振 荡 基础练习 1. BC 【解析】 电荷量增加， 电容器充电， 电场能 增加， 磁场能减少， 电流减小。 2. AD 【解析 】 电磁振荡中的物理量可分为两组 ： ① 电容器带电荷量 q 、 极板间电压 U 、 电场强度 E 及电 场能为一组； ② 自感线圈中的电流 i 、 磁感应强度 B 及 磁场能为一组。 同组物理量的大小变化规律一致， 同 增、 同减、 同为最大或同为 0 ； 异组物理量的大小变化 规律相反， 若 q 、 E 、 U 等物理量按正弦规律变化， 则 i 、 B 等物理量必按余弦规律变化。 根据上述分析由题图可 以看出， A 、 D 正确。 3. D 【解析】 电路中的电流正在增大， 说明电容器 正在放电， C 错误； 电容器放电时， 电流从带正电的极 板流向带负电的极板， 则 A 板带负电， A 错误； 电容器 放电， 电容器两板间的电压减小， 线圈两端的电压减 小， B 错误； 电容器放电， 电场能减少， 电流增大， 磁 场能增大， 电场能正在转化为磁场能， D 正确。 4. ABC 【解析】 若磁场正在减弱， 则电流在减小， 是充电过程， 根据安培定则可确定电流由 b 向 a ， 电场 能增大， 上极板带负电， 故 A 、 B 正确； 若磁场正在增 强， 则电流在增大， 是放电过程， 电场能正在减小， 根 据安培定则， 可判断电流由 b 向 a ， 上极板带正电， 故 C 正确， D 错误。 5. CD 【解析 】 由题图乙知 0~0.5 ms 内 i 在增大 ， 电容器正在放电， A 错误； 0.5~1 ms 内， 电流在减小， 应为充电过程， 电流方向不变， 电容器上极板带负电， B 错误； 在 1~1.5 ms 内为放电过程， 电流方向改变， Q 点比 P 点电势高， C 正确； 1.5~2 ms 内为充电过程， 磁 场能在减少， D 正确。 6. D 【解析】 电容器放电一次经历四分之一个周期， 而周期 T＝2π LC 姨 ， T 是由振荡电路的电容 C 和电感 L 决定的， 与充电电压、 放电电流、 电容器所带电荷量无关。 7. B 【解析】 由振荡频率公式 f＝ 1 2π LC 姨 可知， 要 使频率提高到原来的 2 倍， 则可以减小电容使之变为原 来的 1 4 ， 或减小电感使之变为原来的 1 4 ， 故 B 正确， A 、 C 、 D 错误。 提升练习 8. BCD 【解析】 由题图中磁感应强度的方向和安培 定则可知， 此时电流向着电容器带负电的极板流动， 也 就是电容器处于放电过程， 故 A 错误； 这时两极板带电 荷量和电压、 电场能处于减少过程， 而电流和线圈中的 磁场能处于增加过程， 由楞次定律可知， 线圈中自感电 动势阻碍电流的增加， 故 B 、 C 、 D 正确。 9. BC 【解析】 电子钟变慢， 说明 LC 回路的振荡周 期变大， 根据公式 T＝2π LC 姨 可知， 振荡电路中电容器 的电容变大或线圈的电感变大都会导致振荡电路的周期 变大。 10. BC 【解析】 当罐中液面上升时， 相当于插入的 电介质越多， 电容器两极板间的介电常数变大， 则电容 器的电容 C 增大， 根据 T＝2π LC 姨 ， 可知 LC 电路的振 荡周期 T 增大， 又因为 f＝ 1 T ， 所以振荡频率减小， 故 B 、 C 正确， A 、 D 错误。 11. （ 1 ） 正电荷 （ 2 ） 0.5 A 【解析】 （ 1 ） S 断开后， LC 中产生振荡电流， 振荡 周期为 T＝2π LC 姨 ＝2π×10 -3 s ， 则 t＝ π 2 ×10 -3 s＝ T 4 时， 电容器充电完毕， 右极板带 正电荷。 （ 2 ） 开关 S 闭合后， 灯泡正常发光时电路中的电流 I＝ P U ＝0.5 A ， 当 t＝π×10 -3 s＝ T 2 时， LC 回路中的电流达 到反向最大， 即 I＝0.5 A 。 2.电磁场与电磁波 基础练习 1. D 【解析】 根据麦克斯韦电磁场理论， 只有变化 的电场能产生磁场， 均匀变化的电场产生稳定的磁场， 非均匀变化的电场才产生变化的磁场。 2. AB 【解析】 A 和 B 是电磁场理论的两大支柱 ， 所以 A 和 B 正确； 麦克斯韦预言了电磁波的存在， 赫 第四章 电磁振荡与电磁波 42