训练十六 电磁振荡-【勤径学升】2024-2025学年高中物理选择性必修第二册同步练测素能提升训练（人教版2019）

◆高中物理·选择性必修第二册（人教版 训练十六 电磁振荡 基础练了现固应用 6.有一LC振荡电路，如图所示，当电容调节 1.(多选)如图所示要增大振荡 为C1=200pF时，能产生频率为f1= 电路的频率，下列说法正确 500kHz的振荡电流，要获得频率为f2= 的是 ( 1.0×103kHz的振荡电流，则可变电容器 A.减少电容器所带电荷量 应调为多大？（设电感L保持不变） B.将开关S从“1”位置拨到 “2”位置 C.在线圈中插入磁体棒芯 D.将电容器的动片旋出些 2.在LC振荡电路中，当振荡电流为零时下列 说法中正确的是 () A.电容器充电完毕，电容器的电荷量达到 最大，场强也最大 B.磁场能开始向电场能转化 C.穿过线圈的磁通量最大 D.线圈中产生的自感电动势最小 3.关于某LC振荡电路中电 流随时间的变化图像如图 所示，以下说法正确的是 A.,时刻电感线圈两端电压最大 B.t2时刻电容器两极板间电压为零 C.11时刻电路中只有电场能 D.t1时刻电容器所带电荷量为零 4.(多选)如图所示，LC振荡电 路中，已知某时刻电流i的方 S L 向指向A板，且正在增大，则 A.B板带正电 B.A、B两板间的电压在减小 C.电容器C正在充电 D.电场能正在转化为磁场能 5.在LC振荡电路中，电容器上的带电量从最 大值变化到零所需的最短时间是() A.开C B.LC C.πLC D.2π√LC 44 能力练了盎养提邪 B.灯泡D要过一会儿才熄灭 7.(多选)一个LC振荡电路中，线圈的自感系 C.LC电路将产生电磁振荡，刚断开瞬间， 数为L,电容器电容为C,从电容器上电压 磁场能最大 达到最大值U。开始计时，则有 D.电容器将放电，电场能将变为磁场能 11.无线充电技术有电磁感应式，磁共振耦合 A,至少经过π√LC,磁场能达到最大 式、电磁谐振式等不同形式，它们各有千 B.至少经过√C,磁场能达到最大 秋，但都使用了LC振荡电路。一个LC振 荡电路在和妇时刻自感线圈中磁感线 C.在交LC时间内，电路中的平均电流是 方向和电容器极板带电情况如图所示。若 2UC π工 -1=受C,选取时间微元△（△一 D,在受LC时间内，电容器放电电荷量 0),则下列说法正确的是 为CU 8.无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。 在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所 示，且电容器上极板带正电，下列说法正确 A.在t1时刻，电容器正在放电 的是 B.从t,→t十△t,电路中电流增大 C.从t2→t2十△t,自感线圈中磁场减弱 D.从t2→t十△，电容器两极板间电场 减弱 12.如果回旋加速器的高频电源是一个LC振 A.电容器所带的电荷量正在逐渐增加 荡器，加速器的磁感应强度为B,被加速的 B.电流流向为由a到b 粒子电量为q,质量为m,那么LC振荡电 C.极板间的电场强度正在逐渐减小 路中电感L和电容C的乘积应为何值？ D.磁场能正在逐渐增加 9.(多选)要增大LC振荡电路的频率，下列方 法正确的是 ( A.将正对着的电容器的两个极板错开些 B.增大电容器的充电电荷量 C.减少自感线圈的匝数 D.抽出自感线圈中的铁芯 10.(多选)如图所示的电路 中，L是自感系数很大 的、用铜导线绕成的线 圈，其电阻可以忽略不 计，开关S原来是闭合的。当开关S断 开瞬间，则 A.L中的电流方向不变 45==0.05 A,高压变压器的原、副线圈匝数比 10,,故选C。 11.B A.电压互感器起降压作用，电流互感器起减小电流 (升压)作用，故 A错误。B.电压互感器原线圈两端电 压U?=nv=9×220V=2 200V,电流互感器原线圈 —=聖×10 A—100 A,对于理想变压器,中的电流I 输送功率P=P?=U?I?=2 200×100 W=220 000 W, 故 B正确。C.将滑片Q下移，相当于增加了升压变压 U?=”U?,器副线圈的匝数 n?,根据理想变压器的规律 升压变压器副线圈两端的电压增大；降压变压器原线 圈两端电压U?增大，副线圈两端电压U?增大，通过负 I=r载的电流1 ,当 R不变时，I?增大，降压变压器原 线圈中的电流 I?=—I?,匝数比不变，I?增大，输电线 n? 上损失功率△P=I?2r增大，故C错误。D.当用户数 增加，负载电阻R减小，若降压变压器副线圈两端电 I=r压U?不变，通过副线圈的电流 增大，原线圈中 的电流增大，输电线上的电压损失△U=I?r增大；原线 U?=U?可圈两端电压U?=U?—△U将减小，根据U 知，当U?减小时，减小 ns可以使U?不变，所以要将降 压变压器的滑片P上移，故 D错误。故选 B。 12.解析 (1)设升压变压器输入端电压、电流分别为U?、 I?,降压变压器输出端电压、电流分别为U?、I?,则U? =2502 v=250v,U?=220V,L?=12A, 由能量守恒定律可得U?I?t=P t+U?I?t,且P损= 4???I?,代入数据可得I?=11 A。 =去=(2)设高压输电线上的电流大小为I?,则有 n=6,得I?=2 A, n=I=立。则升压变压器原、副线圈的匝数比为 答案(1)11A(2) 训练十六 电磁振荡 f=2mVL可知要增大f,必须减小L1.BD 根据公式 和C二者之积。C跟电容器所带电荷量无关，减小两极 板的正对面积、增大两极板间的距离、从两极板间抽出 电介质都可减小电容C,因此，A错误，D 正确；线圈匝 数减少或抽出铁芯，L减小，因此B正确，C错误。 i=会，2.A 在 LC振荡电路中，振荡电流 ,由电容器极板 上电荷量的变化率决定；当i=0时，△q=0,则电容器充 电完毕，电容器极板上电荷量q达到最大，又两极板电 压U=&,E=a,所以场强也最大，电场能最大，磁 场能最小，此时电场能开始向磁场能转化，线圈中的磁 ea=L会，由电路中通量最小；又线圈中的自感电动势 电流变化率决定，与电流大小无关，当i=0时，电流变 化率最大，自感电动势有最大值。故 A正确。 3.D 电流i最大时，说明磁场最强，磁场能最大，电场能 为零，电压、电荷量均为零，A、C错误，D正确，t?时刻充 电完毕，电流为0,电压最大，B错误。 4.ABD 电流i正在增大，磁场能增大，电容器在放电，电 场能减小，C错误，D正确；由题图中i方向可知 B板带 正电，A正确；由于电容器放电，电荷量减少，两板间的 电压在减小，B正确。 5.B LC振荡电路的周期T=2π √LC,其电容器上的带 t=4,故t=电荷量从最大值变化到零的最短时间 LC,B 正确。 f=2π√LC’6.解析 LC电路的振荡频率： 由于电感L保持不变，所以 代入数据，解得C?=50 pF。 答案 50 pF 7.BCD LC振荡电路周期T=2π √LC,电容器电压最大 π√LO时间，放电结束，此时电容器时，开始放电，经 电荷量为零，电路中电流最大，磁场最强，磁场能最大， 故 A错误，B正确；因为 Q=C·U,所以电容器在 2√LC时间内放电的电荷量Q=CU,由I=t,,所以 i=-一层,故C、D正确。 8.A 根据安培定则，电流流向为由b到a,由于电容器上 极板带正电，下极板带负电，故电容器正在充电，电荷量 正在逐渐增加，电场增强，磁场减弱，磁场能正在逐渐减 弱。故选A。 9.ACD 要使 LC振荡电路的频率增大，根据公式 T= 2π √LC,可减小线圈的自感系数L或减小电容器的电 41 容C;将正对着的电容器的两个极板错开些，正对面积 减小，电容C减小，故 A正确；增大电容器的充电电荷 量，电容不变，故 B错误；减少自感线圈的匝数，自感系 数 L减小，故C正确；抽出自感线圈中的铁芯，自感系 数L减小，故 D正确。 10.AC S断开瞬间，由于自感作用，线圈L中的电流方 向不变，灯泡立即熄灭，电容器所带电荷量为零，线圈 L与电容器C组成闭合电路，对电容器充电，磁场能变 为电场能，电流由最大值减小；断开瞬间，i 最大，磁场 能最大。故 A、C正确。 11.D 在t?时刻，根据安培定则，电流方向为由电容器负 极板流向正极板，可知电容器正在充电，A错误；因为 在t?时刻，电容器正在充电，从t?→t?+△t,电场能增 大，磁场能减小，电路中电流减小，B错误；在t?时刻， 根据安培定则，电流方向为由电容器正极板流向负极 板，可知电容器正在放电，从t?→t?+△t,电容器所带电 荷量减小，电容器两极板间电场减弱，电场能减小，磁 场能增大，磁场增强，C错误，D正确。故选 D。 12.解析 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期 T=p,回旋加速器两个 D形盒上所接的高频电源 qB 的频率应等于带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的频 率f=1=2n,,高频电源是一个LC振荡器时，LC振 ,所以2m=2mVf=2√LC荡电路的频率 ,即 Lc=B。 答案 训练十七 电磁场与电磁波 1.D 赫兹是最早用实验证实电磁波存在、证明麦克斯韦 电磁场理论的科学家，选项 A、B错误；频率越高的电磁 波，波长越短，选项C错误；电磁波可以传递信息和能 量，选项D正确。 2.C A中磁场不变，则不会产生电场，故 A错误；B中磁 场方向变化，而大小不变，则不会产生恒定的电场，故 B 错误；C中磁场随时间均匀变化，则会产生恒定的电场， 故C正确；D中磁场随时间做非均匀变化，则会产生非 均匀变化的电场，故 D错误。 3.C 真空中所有电磁波的速度都等于光速c,所以C 正确。 4.ABC 机械波和电磁波有相同之处，也有本质区别，但 v=λf都适用，A正确；机械波和电磁波都具有干涉和衍 射现象，B正确；机械波的传播依赖于介质，电磁波可以 在真空中传播，C正确；机械波有横波和纵波，D错误。 5.D 手机信号屏蔽器是利用屏蔽器发出的信号去干扰 手机从基站传过来的信号，从而起到屏蔽作用，不是利 用静电屏蔽的原理来工作的，故 A错误；手机信号是电 磁波，电磁波本身就是特殊物质，所以可以不借助于介 质传播，故 B错误；手机信号屏蔽器工作时基站发出的 电磁波能传播到考场内，不过屏蔽器产生信号去干扰从 基站传过来的信号，故C错误，D正确。 6.A 超声波是机械波，靠介质传播，电磁波可以在真空 中传播，B错误；超声波在空气中传播速度较小而在其 他介质中速度较大，C错误；波在传播过程中，一个周期 内传播一个波长的距离，D错误；波传播的过程就是能 量向外传播的过程，A正确。 7.D 电磁波在真空中的传播速度是3×10?m/s,在其他 介质中的传播速度小于3×10?m/s,选项A错误；电磁 波由真空进入某种介质传播时，频率f不变，选项 B错 误；周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，周期性 变化的磁场产生周期性变化的电场，由发生区域向外传 播形成电磁波，选项C错误；工作时的电磁打点计时器 中电流是交变电流，在其周围产生交变磁场和电场，选 项D正确。 8.ABD 日光灯、打点计时器都通有交流电，交流电周围 存在周期性变化的磁场，周期性变化的磁场会激发电 场，所以 A、B正确；恒定的电场不激发磁场，恒定的磁 场不激发电场，所以C错误；根据麦克斯韦电磁场理论 可知D正确。 9.D 均匀变化的电场和磁场不能产生电磁波，A错误； 电磁波可以在真空中传播，B错误；基站停止工作，发射 出去的电磁波仍能继续传播，C错误；电磁波具有能量， 电磁波传播的过程，也就是能量传播的过程，D正确。 =340 m/s=0.176 s;传10.B 声音传到甲所需时间为 t?=3×10°m/s+340 m/s=0.018 s,到乙所需时间为 故 B正确。 11.BC 单车和手机之间没有电路连接，是利用电磁波传 递信息的，A错误；单车某个时刻的准确位置信息是借 助通信卫星定位确定的，B正确；单车在运动过程中通 过电磁感应将机械能转化为电能，从而实现充电，C正 确；手机 App上的里程表示路程，而平均速度为位移 与时间的比值，只知道路程不知道位移，无法求出骑行 的平均速度，D错误。 12.解析 本题主要考查雷达的工作原理。图中a和c处 的尖形波是雷达向目标发射无线电波时出现的，b处 的尖形波是雷达收到障碍物反射回来的无线电波时出 42