课时梯级训练(22) 电磁振荡(Word练习)-【优化指导】2026-2027学年高中物理选择性必修第二册（人教版2019）

课时梯级训练(22)　电磁振荡 1．(多选)关于LC振荡电流，下列说法正确的是 (　　) A．振荡电流最大的瞬间，自感电动势为零 B．振荡电流为零时，自感电动势最大 C．振荡电流减小的过程中，自感电动势方向与电流同方向 D．振荡电流增大的过程中，磁场能转化为电场能 ABC　解析：振荡电流最大的瞬间，电流的变化率为零，因此自感电动势为零，A正确；振荡电流为零时，电流的变化率最大，线圈对电流变化的阻碍作用最大，自感电动势最大，B正确；振荡电流减小的过程中，自感电动势的作用就是阻碍电流的减小，应与其同向，C正确；振荡电流增大的过程中，是磁场能增加的过程，是电场能转化为磁场能，D错误。 2． (多选)在LC振荡电路中，某时刻电路中的电流方向如图所示，且电流正在增大，则该时刻 (　　) A．电容器上极板带正电，下极板带负电 B．电容器上极板带负电，下极板带正电 C．电场能正在向磁场能转化 D．电容器正在放电 ACD　解析：电流正在增大，说明是放电过程，是电场能向磁场能的转化，C、D正确；放电过程电容器上极板带正电，下极板带负电，A正确，B错误。 3．(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变大了 C．振荡电路中线圈的电感变大了 D．振荡电路中电容器的电容变小了 BC　解析：电子钟变慢，说明LC电路的振荡周期变大，根据公式T＝2π可知，振荡电路中电容器的电容变大或线圈的自感系数变大都会导致振荡电路的周期变大，B、C正确。 4．(2025·广西桂林高二统考期末)在理想LC振荡电路中，某时刻电容器C两极板间的电场强度E的方向如图所示，M是电路中的一点。若此时刻电容器正在充电，则 (　　) A．电路中的磁场能在增大 B．电容器所带的电荷量在减小 C．电容器两极板间的电压在增大 D．流过M点的电流方向向右 C　解析：题中已知此时刻电容器正在充电，则电路中的磁场能逐渐减小，A错误；正极板在上方，所以流过M点的电流方向向左，电荷量增大，B、D错误；电容器极板上电荷量在增加，根据C＝，可知电容器两板间的电压在增大，C正确。 5．(多选)LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，则下列说法正确的是 (　　) A．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，则线圈中电流正在增大 D．若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大 BCD　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状态，电流正在增大，C正确，A错误；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，电流正在减小，B正确；由楞次定律可判定，D正确。 6．(2025·广西桂林高二阶段练习)如图是LC振荡电路产生的振荡电流随时间变化的图像，则 (　　) A．t1时刻电容器充电完毕 B．t2时刻电场能最大 C．t1到t2时刻电场能向磁场能转化 D．t3时刻电场能最大 B　解析：振荡电流为零的时刻是电容器刚好充电完毕的时刻，此刻电场能最大，A、D错误，B正确；t1到t2时刻是充电过程，所以为磁场能向电场能转化，C错误。 7．如图所示，LC振荡电路正在发生电磁振荡现象，某时刻线圈产生的磁场方向和电容器极板间的电场方向已经标明，则能表示电场能正在转化为磁场能并且振荡电流沿回路顺时针方向的是 (　　) B　解析：题图A线圈中电流自上往下，由电容器极板间电场方向可知，电容器此时正处于充电过程，磁场能正在转化为电场能，A错误；题图B线圈中电流自下往上，由电容器极板间电场方向可知，电容器此时正处于放电过程，电场能正在转化为磁场能，且振荡电流沿回路顺时针方向，B正确；题图C线圈中电流自下往上，由电容器极板间电场方向可知，电容器此时正处于充电过程，磁场能正在转化为电场能，C错误；题图D线圈中电流自上往下，由电容器极板间电场方向可知，电容器此时正处于放电过程，电场能正在转化为磁场能，但振荡电流沿回路逆时针方向，D错误。 8．(2025·广西玉林校联考阶段练习)如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。t＝0时开关S打到b端，t＝0.03 s时LC回路中的电流在顺时针方向第一次有最大值，则 (　　) A．此时电容器中电场能最大 B．LC回路的周期为0.03 s C.t＝0.05 s时线圈中磁场能最大 D．由于能量损耗，LC回路中振荡频率不断减小 C　解析：此时放电电流达到最大值，电容器极板上电荷量为零，电场能最小，A错误；当S打到b端后，电容器先依次经历一个放电和充电过程，此阶段LC回路中电流沿逆时针方向，待第一次充电结束时，共经历半个周期，此后电容器再次放电，回路中电流方向第一次沿顺时针，再经历四分之一个周期，放电电流达到最大，所以有T＝0.03 s，解得LC回路的周期为T＝0.04 s，B错误；根据振荡回路的周期性可知，t＝0.05 s时线圈放电电流达到最大，此时线圈中磁场能最大，C正确；由于能量损耗，振荡电流的振幅会逐渐减小，但LC回路中振荡频率由L和C决定，所以振荡频率不变，D错误。 9．如图甲所示为LC振荡电路，不计回路电阻及电磁辐射，从0时刻开始，电容器极板间电压Uab与时间t的图像如图乙所示。已知线圈的自感系数L＝10-5 H，取π2＝10，下列说法正确的是 (　　) A．1×10-8～2×10-8 s内，电路中的电场能转化为磁场能 B．电容器的电容为4×10-12 F C．2×10-8 s时刻穿过线圈的磁通量最大 D．3×10-8 s时刻穿过线圈的磁通量变化率最大 B　解析：由题图乙知1×10-8～2×10-8 s内，电容器两极板间的电压增大，是充电过程，电路中的磁场能转化成电场能，A错误；由T＝2π可得，电容C＝＝ F＝4×10-12 F，B正确；2×10-8 s时，电容器两极板间的电压最大，是充电刚结束的时刻，此时电流为零，穿过线圈的磁通量为零，C错误；3×10-8 s时，电容器两极板间的电压为零，是放电刚结束的时刻，此时电流最大，磁通量最大，穿过线圈的磁通量的变化率最小，D错误。 10．(多选)一个LC振荡电路中，线圈的电感为L，电容器电容为C，从电容器上电压达到最大值Um开始计时，则有 (　　) A．至少经过π，磁场能达到最大 B．至少经过，磁场能达到最大 C．在时间内，电路中的平均电流为 D．在时间内，电容器放电电荷量为CUm BCD　解析：LC的振荡电路周期T＝2π，电容器电压最大时，开始放电，经π时间，放电结束，此时电容器电荷量为零，电路中电流最大，磁场最强，磁场能最大，A错误，B正确。电容器放电电荷量Q＝CUm，又I＝，所以＝得＝，C、D正确。 11．(多选)如图甲所示的电路中，L是电阻不计的电感线圈，C是电容器(原来不带电)，闭合开关S，待电路达到稳定状态后再断开开关S，LC回路中将产生电磁振荡。如果规定电感线圈中的电流方向从a到b为正，断开开关的时刻为t＝0，那么断开开关后 (　　) A．图乙可以表示电感线圈中的电流i随时间t的变化规律 B．图丙可以表示电感线圈中的电流i随时间t的变化规律 C．图乙可以表示电容器左极板的电荷量q随时间t的变化规律 D．图丙可以表示电容器右极板的电荷量q随时间t的变化规律 AD　解析：闭合S，电路达到稳定状态时，线圈内有电流而电容器两端没有电压，线圈中的电流从a流向b，断开开关瞬间，线圈内的电流要减小，而线圈的感应电动势阻碍电流减小，则电流方向不变，大小在慢慢减小，同时对电容器充电，电容器的右极板带正电；当电容器充电完毕时，电流为零，右极板带正电荷量达到最大。接着电容器放电，电流方向与之前相反，大小在不断增大，电容器放电完毕时，电流达到反向最大。之后电容器与线圈组成的LC回路重复充放电过程，在LC回路中形成电磁振荡，回路中出现余弦式电流，电容器右极板上的电荷量q随时间t按正弦规律变化，A、D正确，B、C错误。 12．如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。t＝0时开关S打到b端，已知线圈中的磁场能连续两次达到最大的时间间隔为0.01 s，不考虑振荡过程中的能量损失，下列说法正确的是 (　　) A．电容器两端电压与其所带电荷量成反比 B．电容器两端电压最大时所储存的电场能最小 C．t＝1.005 s时，M点与N点的电势相等 D．t＝1.00 s至t＝1.01 s内，电容器一直放电 C　解析：由Q＝CU可得，电容器两端电压与其所带电荷量成正比，A错误；电容器两端电压最大时所储存的电场能最大，B错误；已知线圈中的磁场能连续两次达到最大的时间间隔为0.01 s，则周期T＝0.02 s，t＝1.005 s＝50T时，电流达到最大值，电容器放电完毕，电荷量为0，则M点与N点的电势相等，C正确；t＝1.00 s至t＝1.01 s内，Δt＝T，电容器先放电后反向充电，D错误。 13．一个智能玩具的声响开关与LC电路中电流有关，如图为该玩具内的LC振荡电路部分，已知线圈自感为L＝0.25 H，电容器的电容C＝4 μF，在电容器开始放电时取t＝0，这时上极板带正电，下极板带负电，当t＝2×10-3 s 时，则： (1)电容器的上极板带何种电？ (2)电路中电流的方向如何？ 答案：(1)负电　(2)逆时针方向 解析：(1)LC振荡电路的固有周期T＝2π＝2π s＝2π×10-3 s，t＝2×10-3s是第一个周期内的到之间，在第一个内电容器放电，放电完毕，电容器上电荷为零，电路中电流最大，在第二个内，线圈中的电流方向不变，线圈中的自感电动势对电容器充电，下极板带正电，上极板带负电。 (2)在0～内电容器放电，电流方向为逆时针方向。电流从0逐渐增大到最大值。～内由于线圈的自感作用线圈中的电流沿原来的方向继续流动，只是大小从最大值逐渐减小至零，故t时刻时电路中的电流方向为逆时针。 学科网（北京）股份有限公司 $$