第1节 电磁波的产生（分层作业）物理鲁科版选择性必修第二册

1．电磁波的产生 目录 【攻核心·技能提升】 1 一、电磁场 1 二、电磁波 3 三、电磁振荡 4 【拓思维·重难突破】 5 【链高考·精准破局】 6 一、电磁场 1.根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场。当变化的磁场产生的电场的电场线如图所示时，磁场的变化情况可能是（　　） A．竖直向上的磁场在增强 B．竖直向上的磁场在减弱 C．竖直向下的磁场先减弱，后反向增强 D．竖直向下的磁场先增强，后反向减弱 2.关于麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是(　　) A．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场 B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场 C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场 3.下列说法中正确的是(　　) A．任何变化的磁场都要在周围空间产生变化的电场，振荡磁场在周围空间产生同频率的振荡电场 B．任何电场都要在周围空间产生磁场，振荡电场在周围空间产生同频率的振荡磁场 C．任何变化的电场都要在周围空间产生磁场，振荡电场在周围空间产生同频率的振荡磁场 D．电场和磁场总是相互联系着，形成一个不可分割的统一体，即电磁场 4.如图所示，2024年9月22日中国科学院自主研制的水冷电磁体通入50540A的电流时，产生了42.02T的稳态磁场（即磁感应强度不随时间变化），打破了美国创造的41.4T的世界纪录，成为国际强磁场水冷磁体技术发展新的里程碑。下列说法正确的是（　　） A． B．电磁体产生的稳态磁场可能激发出电场 C．电磁体产生的稳态磁场一定是匀强磁场 D．无论是永磁体还是电磁体，磁场本质上都是由电流产生 5.如图所示是一个水平放置的圆环形玻璃小槽，槽内光滑，槽宽度和深度处处相同。现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，让它受绝缘棒打击后获得一初速度v0。与此同时，有一变化的磁场垂直穿过圆环形玻璃小槽外径所对应的圆面积，磁感应强度B的大小跟时间成正比，方向竖直向下。设小球在运动过程中所带电荷量不变，那么（　　） A．小球受到的向心力大小不变 B．小球受到的向心力大小不断增大 C．洛伦兹力对小球做了功 D．小球受到的洛伦兹力大小与时间成正比 6.体外冲击波治疗具有非侵入性、患者易于接受、对人体组织损伤少、治疗成功率高等优点，目前在临床医疗上得到广泛的应用。一种冲击波治疗仪的充电和瞬时放电电路如图甲所示。交流电经调压、整流后向电容器C充电储能。当触发器S导通时，电容器经置于水中的冲击波源W瞬时放电，高压强电场的巨大能量瞬间释放使水迅速汽化、膨胀而形成冲击波。如图乙所示，冲击波向四周传播，碰到反射体光滑的内表面而反射，波源发出的冲击波经反射后在F点聚焦，形成压力强大的冲击波焦区，当人体深处的病变处于该焦区时，就会得到治疗的作用。冲击波治疗对放电时间要求不超过1μs，电容器C的电容一般在0.3~1.0μF之间，充电电压大约10kV。下列说法正确的是（　　） A．治疗仪产生的冲击波是电磁波 B．电容器放电电流不能达到104A数量级 C．若仅减小电路中电阻R的阻值，可减小电容器的充电时间 D．若仅增大电容器C的电容，放电时间仍符合冲击波的要求 二、电磁波 7.目前，我国5G通信用户已突破10亿户，标志着5G技术的广泛应用。5G网络使用频率更高的电磁波，具有“高速率、低时延、大容量”等优点。若某区域磁场的磁感应强度B随时间t变化如图所示，则该区域内(　　) A．能产生电场，能产生电磁波 B．能产生电场，不能产生电磁波 C．不能产生电场，能产生电磁波 D．不能产生电场，不能产生电磁波 8.关于电磁波，下列说法正确的是(　　) A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度方向、磁感应强度方向均平行 D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输 9.关于电磁波与声波的比较，下列说法正确的是(　　) A．电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质 B．由空气进入玻璃时，电磁波速度变小，声波速度变大 C．由空气进入玻璃时，电磁波波长变小，声波波长变大 D．电磁波和声波在介质中的传播速度都是由介质决定的，与频率无关 10.下列关于机械波与电磁波的说法中，正确的是(　　) A．机械波和电磁波本质上是一致的 B．机械波的波速只与介质有关，而电磁波在介质中的波速不仅与介质有关，而且与电磁波的频率有关 C．机械波可能是纵波，而电磁波必定是横波 D．它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象 11.关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波在真空中的传播速度与频率、能量有关，频率越高、能量越大，传播速度越大 B．当电磁波源消失后就不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失 C．电磁波不能在真空中传播，且只能传递声音信号，不能传递图像信号 D．不同地区的电视台发射的电磁波频率不同，但传播速度相同 12.下列关于电磁场和电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波实际上是不存在的，是抽象的 B．电磁场具有能量 C．电磁场无法称重，没有质量 D．电磁波既可以有线传播也可以无线传播 三、电磁振荡 13.某实验小组设计了如图所示的LC振荡电路来测量外界压力，电容器上极板为弹性金属薄板，受到压力时会下移从而改变板间距离。测量时先将开关拨到a，电路稳定后再将开关拨到b，通过电流传感器测出振荡电路中电流的频率以反映压力大小。下列说法正确的是(　　) A．开关拨向a时，压力越大，电容器存储的电量越小 B．开关由a拨向b瞬间，流经电流传感器的电流为零 C．开关由a拨向b瞬间，电感线圈产生的自感电动势为零 D．电流传感器检测到的电流频率越小，表示压力越小 14.城市停车自动收费系统原理，如图甲车位地面预埋有自感线圈L和电容器C构成LC振荡电路。当车靠近自感线圈L时，相当于在线圈中插入铁芯，使自感系数变大，引起LC电路中的振荡电流频率变化。智能停车位计时器根据振荡电流频率变化，进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．时刻电容器C所带电量为零 B．过程，线圈L中磁场能在减小 C．过程，线圈L的自感电动势在减小 D．由图乙可判断汽车正驶离智能停车位 15.某图书馆的书籍防盗系统利用LC振荡电路原理，在出口处的地毯下埋有线圈L与电容器C构成的振荡电路，如图甲所示。当未消磁的书籍标签（内含金属材料）靠近时，线圈的自感系数增大，导致振荡频率变化，从而触发警报。若该振荡电路中电容器上极板的电荷量q随时间t变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．时刻，电容器的电场能为零 B．时刻，线圈的自感电动势最大 C．时间内，线圈中电流逐渐减小 D．时间内，未消磁的书籍标签正在远离线圈 16.如图是由线圈 和电容器 组成的 振荡电路。电容器充满电后， 时刻，闭合开关 ， 时刻，电容器的电荷量第一次为零。则 时刻，该 回路中的（　　） A．电压最小 B．电流最大 C．磁场能最大 D．电场能最大 17.图甲为某种车辆智能道闸系统的简化原理图：预埋在地面下的地感线圈L和电容器C构成LC振荡电路，当车辆靠近地感线圈时，线圈自感系数变大，使得振荡电流频率发生变化，检测器将该信号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电路如图乙所示，则下列有关说法正确的是（　　） A．t1~t2时间内，线圈的自感电动势正在减小 B．t1~t2时间内，电容器处于放电过程 C．汽车靠近线圈时，振荡电流频率变小 D．从图乙可判断汽车正靠近地感线圈 18.LC振荡电路凭借其高频信号生成能力和稳定性，在电子工程和通信领域具有重要地位。如图所示为理想LC振荡电路（电感为L、电容为C），某时刻电容器中的电场方向向下，且电路中的电流正在减小，下列说法正确的是（　　） A．电路中的电场能正在减小 B．电容器两极板间所带的电荷量正在减小 C．电感线圈内部的磁场向下 D．该振荡电路的周期为 19.将绕在塑料管上的自感系数为L的线圈与高压直流电源、电容量为C的电容器及单刀双掷开关S接入如图所示的电路，在线圈右侧的管内固定一金属小球。先将开关S接1，使电容器充电，然后再将S接2（设此时为时刻），则时（　　） A．电容器正在充电 B．电容器上极板带正电 C．自右向左看线圈中有逆时针方向的电流流过 D．金属小球受到向右的磁场力的作用 20.第六代移动通信技术目前仍处于研究和探索阶段，将与人工智能、机器学习深度融合。产生无线电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图（螺线管竖直放置），则该时刻（　　） A．电容器C正在放电 B．线圈中磁场方向竖直向下 C．振荡电路的电流正在增大 D．线圈内的磁场能正在增加 21.（2025·江苏·高考真题）如图所示．将开关S由a拔到b，使电容器C与线圈L构成回路。以电容器C开始放电取作0时刻，能正确反映电路中电流i随时间t变化关系的图象是（　　） A．B．C．D． 22.如图，LC电路中，已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带电灰尘恰好静止。重力加速度大小为g。则下列说法正确的是（　　） A．该带电灰尘一定带正电 B．当开关S闭合瞬间，线圈L中的磁场能最大 C．当开关S闭合，LC电路中的电流最大时，电容器中电场能最大 D．开关S闭合后，当线圈L中电流最大时，若带电灰尘未接触极板，则其加速度大小为g 23.如图所示，线圈L的自感系数0.1H，直流电阻为零，电容器C的电容40μF，电阻R的阻值3Ω，电源电动势E=1.5V，内阻不计。闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开开关S，LC电路中将产生电磁振荡。如果规定线圈中的电流方向从a到b为正，在断开开关的时刻t=0，则电感线圈中电流i随时间t变化的图像为（　　） A． B． C． D． 24.图甲为测量储液罐中不导电液体高度的装置，将与储液罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器置于储液罐中，电容器可通过开关与理想电感线圈（电阻不计）或电源相连。时把开关从拨到，由理想电感线圈与电容器构成的回路中产生的振荡电流如图乙所示。在平行板电容器极板正对面积一定、两极板间距离一定、忽略回路电磁辐射的条件下，下列说法正确的是（　　） A．当储液罐内的液面高度升高时，回路中振荡电流的频率将降低 B．时刻电容器所带电荷量最多 C．时间段内回路中磁场能逐渐转化为电场能 D．该振荡电流为正弦式交变电流，其有效值为 25.如图所示装置，1是待测位移的物体，软铁芯2插在空心线圈L中并且可以随着物体1在线圈中左右平移。将线圈L（电阻不计）和电容器C并联后与电阻R、电源E相连，闭合开关S，待电路达到稳定后再断开S，LC回路中将产生电磁振荡。下列说法正确的是（　　） A．开关断开后瞬间，电容器上的带电量最大 B．开关断开后瞬间，线圈中的自感电动势为零 C．若减小电源的电动势，振荡电流的频率会变小 D．该装置可作为传感器使用，用振荡电流振幅的变化反映物体位置的变化 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 1．电磁波的产生 目录 【攻核心·技能提升】 1 一、电磁场 1 二、电磁波 4 三、电磁振荡 6 【拓思维·重难突破】 9 【链高考·精准破局】 11 一、电磁场 1.根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场。当变化的磁场产生的电场的电场线如图所示时，磁场的变化情况可能是（　　） A．竖直向上的磁场在增强 B．竖直向上的磁场在减弱 C．竖直向下的磁场先减弱，后反向增强 D．竖直向下的磁场先增强，后反向减弱 【答案】AC 【详解】AB．若竖直向上的磁场增强，根据楞次定律，可知感应电流的磁场阻碍原磁场的增强而方向向下，根据安培定则，可知感应电场的方向与图中的方向相同，A正确，B错误； CD．若竖直向下的磁场减弱时，感应电流的磁场阻碍原磁场的减弱而方向向下，根据安培定则，可知感应电流方向如图中的方向所示；当磁场反向增强时，根据A的判断可知感应电流方向如图中的方向所示；C正确，D错误。 故选AC。 2.关于麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是(　　) A．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场 B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场 C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场 【答案】　D 【详解】　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恒定的磁场，周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场。 3.下列说法中正确的是(　　) A．任何变化的磁场都要在周围空间产生变化的电场，振荡磁场在周围空间产生同频率的振荡电场 B．任何电场都要在周围空间产生磁场，振荡电场在周围空间产生同频率的振荡磁场 C．任何变化的电场都要在周围空间产生磁场，振荡电场在周围空间产生同频率的振荡磁场 D．电场和磁场总是相互联系着，形成一个不可分割的统一体，即电磁场 【答案】　C 【详解】　根据麦克斯韦电磁场理论，如果电场(磁场)的变化是均匀的，产生的磁场(电场)是恒定的；如果电场(磁场)的变化是不均匀的，产生的磁场(电场)是变化的；振荡电场(磁场)在周围空间产生同频率的振荡磁场(电场)；周期性变化的电场和周期性变化的磁场总是相互联系着，形成一个不可分割的统一体，即电磁场，故选C。 4.如图所示，2024年9月22日中国科学院自主研制的水冷电磁体通入50540A的电流时，产生了42.02T的稳态磁场（即磁感应强度不随时间变化），打破了美国创造的41.4T的世界纪录，成为国际强磁场水冷磁体技术发展新的里程碑。下列说法正确的是（　　） A． B．电磁体产生的稳态磁场可能激发出电场 C．电磁体产生的稳态磁场一定是匀强磁场 D．无论是永磁体还是电磁体，磁场本质上都是由电流产生 【答案】D 【详解】A．根据磁感应强度的定义式 可得 故A错误； B．根据麦克斯韦电磁场理论可知该稳态磁场不可能激发出电场，故B错误； C．磁感应强度不随时间变化的磁场为稳态磁场，在稳态磁场中，如果磁感应强度在空间各处完全相同，即大小和方向都不变，就是匀强磁场，反之，则不是匀强磁场，故C错误； D．根据安培的分子电流假说可知，无论是永磁体还是电磁体，磁场本质上都是由电流产生，故D正确。 故选D。 5.如图所示是一个水平放置的圆环形玻璃小槽，槽内光滑，槽宽度和深度处处相同。现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，让它受绝缘棒打击后获得一初速度v0。与此同时，有一变化的磁场垂直穿过圆环形玻璃小槽外径所对应的圆面积，磁感应强度B的大小跟时间成正比，方向竖直向下。设小球在运动过程中所带电荷量不变，那么（　　） A．小球受到的向心力大小不变 B．小球受到的向心力大小不断增大 C．洛伦兹力对小球做了功 D．小球受到的洛伦兹力大小与时间成正比 【答案】B 【详解】AB．根据麦克斯韦电磁场理论可知，磁感应强度随时间线性增大时将产生稳定的感应电场，根据楞次定律可知感应电场的方向与小球初速度方向相同，因小球带正电，故电场力对小球做正功，小球的速度逐渐增大，向心力的大小 随之增大，故A错误，B正确； C．洛伦兹力对小球不做功，故C错误; D．带电小球所受的洛伦兹力为 因为速率随时间逐渐增大，且磁感应强度B的大小跟时间成正比，所以小球受到的洛伦兹力大小与时间不成正比，故D错误. 故选B。 6.体外冲击波治疗具有非侵入性、患者易于接受、对人体组织损伤少、治疗成功率高等优点，目前在临床医疗上得到广泛的应用。一种冲击波治疗仪的充电和瞬时放电电路如图甲所示。交流电经调压、整流后向电容器C充电储能。当触发器S导通时，电容器经置于水中的冲击波源W瞬时放电，高压强电场的巨大能量瞬间释放使水迅速汽化、膨胀而形成冲击波。如图乙所示，冲击波向四周传播，碰到反射体光滑的内表面而反射，波源发出的冲击波经反射后在F点聚焦，形成压力强大的冲击波焦区，当人体深处的病变处于该焦区时，就会得到治疗的作用。冲击波治疗对放电时间要求不超过1μs，电容器C的电容一般在0.3~1.0μF之间，充电电压大约10kV。下列说法正确的是（　　） A．治疗仪产生的冲击波是电磁波 B．电容器放电电流不能达到104A数量级 C．若仅减小电路中电阻R的阻值，可减小电容器的充电时间 D．若仅增大电容器C的电容，放电时间仍符合冲击波的要求 【答案】C 【详解】A．治疗仪产生的冲击波是机械波，故A错误； B．电容器C的电容为1.0μF时，充满电后所带电荷量 电容器平均放电电流 故B错误； C．若仅减小电路中电阻R的阻值，充电电流增大，电容器的充电时间减小，故C正确； D．由 得 若仅增大电容器C的电容，电容器所带电荷量将变大，放电时间变长，不符合冲击波的要求，故D错误。 故选C。 二、电磁波 7.目前，我国5G通信用户已突破10亿户，标志着5G技术的广泛应用。5G网络使用频率更高的电磁波，具有“高速率、低时延、大容量”等优点。若某区域磁场的磁感应强度B随时间t变化如图所示，则该区域内(　　) A．能产生电场，能产生电磁波 B．能产生电场，不能产生电磁波 C．不能产生电场，能产生电磁波 D．不能产生电场，不能产生电磁波 【答案】B 【详解】根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以激发电场，变化的电场可以激发磁场，均匀变化的磁场产生恒定电场，均匀变化的电场产生恒定磁场，所以周期性连续变化的磁场，激发周期性连续变化的电场，进而产生连续电磁波；图中是均匀变化的磁场，能产生恒定的电场，不能产生电磁波，故B正确，ACD错误。 故选B。 8.关于电磁波，下列说法正确的是(　　) A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度方向、磁感应强度方向均平行 D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输 【答案】　AB 【详解】　电磁波在真空中的传播速度等于光速，与频率无关，A正确；电磁波是周期性变化的电场和磁场互相激发得到的，B正确；电磁波传播方向与电场方向、磁场方向均垂直，C错误；光是一种电磁波，光可在光导纤维中传播，D错误。 9.关于电磁波与声波的比较，下列说法正确的是(　　) A．电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质 B．由空气进入玻璃时，电磁波速度变小，声波速度变大 C．由空气进入玻璃时，电磁波波长变小，声波波长变大 D．电磁波和声波在介质中的传播速度都是由介质决定的，与频率无关 【答案】　ABC 【详解】　选项A、B说法均与事实相符，故选项A、B正确；由空气进入玻璃时，根据λ＝，电磁波波速变小，频率不变，波长变小；声波速度变大，频率不变，波长变大，故选项C正确；电磁波在介质中的速度与介质有关，也与频率有关，在同一介质中，频率越大，电磁波的波速越小，故选项D错误。 10.下列关于机械波与电磁波的说法中，正确的是(　　) A．机械波和电磁波本质上是一致的 B．机械波的波速只与介质有关，而电磁波在介质中的波速不仅与介质有关，而且与电磁波的频率有关 C．机械波可能是纵波，而电磁波必定是横波 D．它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象 【答案】　BCD 【详解】　机械波由振动产生，电磁波由周期性变化的电场(或磁场)产生；机械波是能量波，传播需要介质，速度由介质决定；电磁波是物质波，波速由介质和自身的频率共同决定；机械波有横波，也有纵波，而电磁波一定是横波，它们都能发生反射、折射、干涉和衍射等现象，故选项A错误，B、C、D正确。 11.关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波在真空中的传播速度与频率、能量有关，频率越高、能量越大，传播速度越大 B．当电磁波源消失后就不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失 C．电磁波不能在真空中传播，且只能传递声音信号，不能传递图像信号 D．不同地区的电视台发射的电磁波频率不同，但传播速度相同 【答案】BD 【详解】A．电磁波在真空中的传播速度是光速，与频率、能量无关，故A错误； B．一旦电磁波形成了，电磁场就会向外传播，当波源消失后只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失，故B正确； C．电磁波传播不需要介质，可在真空中传播，电磁波既能传递声音信号，又能传递图像信号，故C错误； D．不同地区的电视台发射的电磁波频率不同，但传播速度相同，故D正确。 故选BD。 12.下列关于电磁场和电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波实际上是不存在的，是抽象的 B．电磁场具有能量 C．电磁场无法称重，没有质量 D．电磁波既可以有线传播也可以无线传播 【答案】BD 【详解】A．电磁波是一种实际存在的物质，A错误； B．电磁场具有能量，B正确； C．由质能方程可知电磁场因具有能量而具有运动质量，C错误； D．电磁波既可以有线传播又可以无线传播，D正确。 故选BD。 三、电磁振荡 13.某实验小组设计了如图所示的LC振荡电路来测量外界压力，电容器上极板为弹性金属薄板，受到压力时会下移从而改变板间距离。测量时先将开关拨到a，电路稳定后再将开关拨到b，通过电流传感器测出振荡电路中电流的频率以反映压力大小。下列说法正确的是(　　) A．开关拨向a时，压力越大，电容器存储的电量越小 B．开关由a拨向b瞬间，流经电流传感器的电流为零 C．开关由a拨向b瞬间，电感线圈产生的自感电动势为零 D．电流传感器检测到的电流频率越小，表示压力越小 【答案】B 【详解】A．压力越大，金属板被压弯的程度越大，平行板间的距离减小，由 知电容器的电容增大，由，电容器存储的电量越大，A错误； BC．开关由a拨向b瞬间，产生振荡电流，流经电流传感器的电流为零，电流的变化率最大，自感电动势最大，B正确，C错误； D．测量时，传感器检测到的电流频率越小，由 知电容越大，由 得平行板间的距离增小，表示压力越大，D错误。 故选B。 14.城市停车自动收费系统原理，如图甲车位地面预埋有自感线圈L和电容器C构成LC振荡电路。当车靠近自感线圈L时，相当于在线圈中插入铁芯，使自感系数变大，引起LC电路中的振荡电流频率变化。智能停车位计时器根据振荡电流频率变化，进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．时刻电容器C所带电量为零 B．过程，线圈L中磁场能在减小 C．过程，线圈L的自感电动势在减小 D．由图乙可判断汽车正驶离智能停车位 【答案】B 【详解】A．时刻电流为零，此时电容器C所带电量最大，故A错误； B．过程，电流逐渐减小，电容器充电，磁场能向电场能转化，线圈L中磁场能在减小，故B正确； C．过程，电流变化的速率越来越大，线圈L的自感电动势在增大，故C错误； D．由图乙可知，震荡电路的周期变大，根据 可知线圈自感系数变大，则汽车正驶入智能停车位，故D错误。 故选B。 15.某图书馆的书籍防盗系统利用LC振荡电路原理，在出口处的地毯下埋有线圈L与电容器C构成的振荡电路，如图甲所示。当未消磁的书籍标签（内含金属材料）靠近时，线圈的自感系数增大，导致振荡频率变化，从而触发警报。若该振荡电路中电容器上极板的电荷量q随时间t变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．时刻，电容器的电场能为零 B．时刻，线圈的自感电动势最大 C．时间内，线圈中电流逐渐减小 D．时间内，未消磁的书籍标签正在远离线圈 【答案】C 【详解】A．时刻，电容器上极板带电量最大，可知电场能最大，选项A错误； B．时刻，电容器放电完毕，此时线圈的电流最大，电流变化率最小，则自感电动势最小，选项B错误； C．时间内，电容器带电量增大，则线圈中电流逐渐减小，选项C正确； D. 由图可知时间内，振动电路的振动周期逐渐变大，根据 可知线圈自感系数L变大，可知未消磁的书籍标签正在靠近线圈，选项D错误。 故选C。 16.如图是由线圈 和电容器 组成的 振荡电路。电容器充满电后， 时刻，闭合开关 ， 时刻，电容器的电荷量第一次为零。则 时刻，该 回路中的（　　） A．电压最小 B．电流最大 C．磁场能最大 D．电场能最大 【答案】D 【详解】A．由题意可知，LC振荡电路的周期 当时，刚好是半个周期，此时电容器再次充满电，电荷量最大，根据 可知，此时电压最大，A错误； B．电流与电荷量的变化率有关，半个周期电容器再次充满电，电荷量的变化率为零，此时电流最小，B错误； C．磁场能的大小与电流的大小有关，电流最小时磁场能最小，C错误； D．电场能与电荷量有关，电荷量最大时电场能最大，D正确。 故选D。 17.图甲为某种车辆智能道闸系统的简化原理图：预埋在地面下的地感线圈L和电容器C构成LC振荡电路，当车辆靠近地感线圈时，线圈自感系数变大，使得振荡电流频率发生变化，检测器将该信号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电路如图乙所示，则下列有关说法正确的是（　　） A．t1~t2时间内，线圈的自感电动势正在减小 B．t1~t2时间内，电容器处于放电过程 C．汽车靠近线圈时，振荡电流频率变小 D．从图乙可判断汽车正靠近地感线圈 【答案】C 【详解】A．t1~t2时间内，线圈中的电流减小，电流的变化率增大，可知线圈的自感电动势正在增大，选项A错误； B．t1~t2时间内，线圈中的电流减小，电容器处于充电过程，选项B错误； C．汽车靠近线圈时，线圈自感系数变大，根据 可知振荡电流频率变小，选项C正确； D．从图乙可判断振荡电流的周期变小，频率变大，则汽车正远离地感线圈，选项D错误。 故选C。 18.LC振荡电路凭借其高频信号生成能力和稳定性，在电子工程和通信领域具有重要地位。如图所示为理想LC振荡电路（电感为L、电容为C），某时刻电容器中的电场方向向下，且电路中的电流正在减小，下列说法正确的是（　　） A．电路中的电场能正在减小 B．电容器两极板间所带的电荷量正在减小 C．电感线圈内部的磁场向下 D．该振荡电路的周期为 【答案】C 【详解】ABC．由于电流正在减小，故磁场能减小，电场能增加，两极板所带电荷量增加，即电容器正在充电，再根据右手螺旋定则，可知电感线圈内部磁场向下，故AB错误；C正确； D．振荡电路的周期为，故D错误。 故选C。 19.将绕在塑料管上的自感系数为L的线圈与高压直流电源、电容量为C的电容器及单刀双掷开关S接入如图所示的电路，在线圈右侧的管内固定一金属小球。先将开关S接1，使电容器充电，然后再将S接2（设此时为时刻），则时（　　） A．电容器正在充电 B．电容器上极板带正电 C．自右向左看线圈中有逆时针方向的电流流过 D．金属小球受到向右的磁场力的作用 【答案】D 【详解】A．时刻电容器的上极板带正电，此时刻将开关S接2，的时间内电容器放电，时刻放电结束，开始反向充电，充电结束，接着在又开始放电，由题可知，LC振荡电路的周期 刚好在时间内，电容器处于放电状态，A错误； B．结合上述分析可知，电容器处于反向放电状态，故此时上极板带负电，B错误； C．的时间内电容器放电，电路中的电流沿顺时针方向，从右向左看线圈中的电流恰好为逆时针方向，而时间内，电容器恰好处于反向放电状态，电路中的电流为逆时针方向，从右向左看线圈中的电流为顺时针方向，C错误； D．根据上述分析可知，电容器处于反向放电状态，线圈电流在线圈内产生的磁场方向向左，线圈中的电流逐渐增大，则产生的磁场也在增强，通过金属小球的磁通量在增大，根据楞次定律可知，金属小球中产生涡流的磁场方向向右，由安培定则可知，金属小球中产生的涡流从右向左看是逆时针方向的，根据左手定则，可知金属小球受到的磁场力向右，D正确。 故选D。 20.第六代移动通信技术目前仍处于研究和探索阶段，将与人工智能、机器学习深度融合。产生无线电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图（螺线管竖直放置），则该时刻（　　） A．电容器C正在放电 B．线圈中磁场方向竖直向下 C．振荡电路的电流正在增大D．线圈内的磁场能正在增加 【答案】B 【详解】A．由题图可知，电流流向电容器的正极板，则该时刻电容器正在充电，故A错误； B．由螺线管中导线的绕向，结合楞次定律可知，线圈中磁场方向竖直向下，故B正确； C．由于电容器正在充电，电容器存储的电荷量q增大，电路中的电流正在减小，故C错误； D．由于电路中的电流正在减小，故线圈内的磁场能也在减小，故D错误。 故选B。 21.（2025·江苏·高考真题）如图所示．将开关S由a拔到b，使电容器C与线圈L构成回路。以电容器C开始放电取作0时刻，能正确反映电路中电流i随时间t变化关系的图象是（　　） A．B．C．D． 【答案】A 【详解】根据题意可知，将开关由调到时，电容器和自感线圈组成回路，此回路为振荡电路，产生周期性迅速变化的振荡电流。A图像正确：电容器开始放电，由于电容器上极板带正电，则电流为逆时针，电场能向磁场能转化，电流越来越大，当电容电量为0时，电流最大，其后磁场能向电场能转化，电容器充电，电流越来越小，电流为0时，充电完成，此时，电容器下极板带正电，之后开始反向放电，电流为顺时针，电场能向磁场能转化，电流越来越大，当电容电量为0时，电流最大，其后磁场能向电场能转化，电容器充电，电流越来越小，电流为0时，充电完成，电场能转化为磁场能以及磁场能又再次转化为电场能的过程中，电路向外辐射电磁波，电路中的能量在耗散，最大电流越来越小。 故选A。 22.如图，LC电路中，已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带电灰尘恰好静止。重力加速度大小为g。则下列说法正确的是（　　） A．该带电灰尘一定带正电 B．当开关S闭合瞬间，线圈L中的磁场能最大 C．当开关S闭合，LC电路中的电流最大时，电容器中电场能最大 D．开关S闭合后，当线圈L中电流最大时，若带电灰尘未接触极板，则其加速度大小为g 【答案】D 【详解】A．由于不知道两极板的带电电性情况，无法确定带电灰尘的电性，A错误； B．当开关S闭合瞬间，电容器开始放电，电场能逐渐减小，磁场能逐渐增大，放电结束时，磁场能方才最大，B错误； C．当开关S闭合瞬间，此时电容器中电场能最大，电流的变化率最大，但电路中的电流为零，C错误； D．开关S闭合后，当线圈L中电流最大时，此时放电结束，电场能为零，带点灰尘只受重力的作用，故在带电灰尘未接触极板时，其加速度大小为，D正确。 故选D。 23.如图所示，线圈L的自感系数0.1H，直流电阻为零，电容器C的电容40μF，电阻R的阻值3Ω，电源电动势E=1.5V，内阻不计。闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开开关S，LC电路中将产生电磁振荡。如果规定线圈中的电流方向从a到b为正，在断开开关的时刻t=0，则电感线圈中电流i随时间t变化的图像为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】在开关闭合时，电流是从a流向b，通过L的电流为 当断开开关后电流在LC电路中振荡，周期为 代入题中数据解得 则振动图像如图 故选A。 24.图甲为测量储液罐中不导电液体高度的装置，将与储液罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器置于储液罐中，电容器可通过开关与理想电感线圈（电阻不计）或电源相连。时把开关从拨到，由理想电感线圈与电容器构成的回路中产生的振荡电流如图乙所示。在平行板电容器极板正对面积一定、两极板间距离一定、忽略回路电磁辐射的条件下，下列说法正确的是（　　） A．当储液罐内的液面高度升高时，回路中振荡电流的频率将降低 B．时刻电容器所带电荷量最多 C．时间段内回路中磁场能逐渐转化为电场能 D．该振荡电流为正弦式交变电流，其有效值为 【答案】AC 【详解】A．当储液罐内的液面高度升高时，电容器两板间充入的电介质增多，由可知电容变大，根据电路电流振荡周期可知，回路的振荡周期变长，故振荡频率降低，A正确； B．时刻电路中放电电流最大，对应电容器放电完毕，此时电容器所带电荷量为零，故B错误； C．时间段内回路中电容器正在充电，磁场能逐渐转化为电场能，C正确； D．该振荡电流的有效值为，D错误。 故选AC。 25.如图所示装置，1是待测位移的物体，软铁芯2插在空心线圈L中并且可以随着物体1在线圈中左右平移。将线圈L（电阻不计）和电容器C并联后与电阻R、电源E相连，闭合开关S，待电路达到稳定后再断开S，LC回路中将产生电磁振荡。下列说法正确的是（　　） A．开关断开后瞬间，电容器上的带电量最大 B．开关断开后瞬间，线圈中的自感电动势为零 C．若减小电源的电动势，振荡电流的频率会变小 D．该装置可作为传感器使用，用振荡电流振幅的变化反映物体位置的变化 【答案】B 【详解】A．因线圈电阻为零，电路稳定时，线圈两端电压为零，电容器不带电，故A错误； B．断开开关后瞬间，线圈中电流最大，自感电动势为零，故B正确； C．振荡电流的频率 与电源的电动势无关，故C错误； D．1物体的位移会改变线圈的电感L，进而改变振荡电路的频率，是通过振荡电流频率的变化反映物体位置的变化，故D错误。 故选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 $