4.1 电磁振荡-【重难点手册】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册同步练习册（人教版）浙江专用

第四章 电磁 第1节 A基础过关练 测试时间：10分钟 1.下列选项的物理公式中都用L来表示相关的 物理量，其中有一个公式中的L所代表的物理 量的量纲与其他三个不同的是( A.感应电动势E=BLv B.电阻定律R=PS C.电磁振荡周期T=2π√LC D.单摆周期公式T=2元，店 2.在LC振荡电路中，某时刻线圈中的磁场方向 和电容器中的电场方向如图所示，且有一质量 不计的负电荷q在平行板电容器极板间做周 期性运动，该电荷在经过足够长的时间后仍 然不会接触到极板，则下列说法中正确的是 C狂 A此时负电荷q正在加速 B.此时电容器的电场能正在增大 C.此时穿过线圈的磁通量的变化率正在增大 D.经过半个周期后，负电荷q的运动方向向下 3.(2025·浙江余杭高级中学月考)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( A.A板带正电 B.电场能正在转化为 磁场能 C.电容器C正在充电 第四章 电磁振荡与电磁波么出 振荡与电磁波 电磁振荡 D.线圈L两端电压在增大 4.无人机因机动性能好被广泛应用.控制无人机 的无线电信号的产生来自LC振荡电路.LC 振荡电路在某一时刻的电场和磁场方向如图 所示.下列说法中正确的是( AB A.电路中的电流在减小 B.电路中电流沿顺时针方向 C.电容器极板上的电荷量在减少 D.电路中磁场能正在向电场能转化 5.(2025·淅江绍兴一中阶段练习)在“观察振荡 电路中电压的波形”的实验中，把线圈、电容 器、电源和单刀双掷开关按照图甲连成电路， 电压传感器连接在电容器两个极板上.先把开 关打到1，对电容器充电；再把开关打到2，使 电容器通过线圈放电，放电过程的电压波形如 图乙所示.已知电容器C的电容为4pF,线圈 L的自感系数为25H,则( U/V A.LC振荡电路的频率为2π×10-8Hz B.开关打到2的瞬间，线圈中自感电动势最大 C.充电结束后，电容器储存的电荷量为6.0× 10-9C D.电容器通过线圈放电过程中，电容器中的电 场能全部转化为线圈中的磁场能 53 重难点手册高中物理选择性必修第二册F 乃综合提能练 测试时间：15分钟 6.图甲为LC振荡电路，电路中的电流i随时间t 的变化规律如图乙所示，规定顺时针方向为电 流i的正方向，则( ◆lA 0.51 1.5 t/s A.电路的振荡周期为1s B.t=1s时，电路中磁场能最大 C.1~1.5s之间，电容器两端电压在减小 D.图甲可能对应t=0.3s时刻 7.如图所示装置中，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( R Ek 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0 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 8.(2025·浙江嘉兴高级中学模拟预测)（多选） 图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中高频电信 号（由图乙所示电路产生）通过压电陶瓷转换 成同频率的超声波，下方圆柱体将接收到的超 声波反射回去.两列超声波叠加后，会出现振 幅几乎为0的点—节点，小水珠能在节点附 近保持悬浮状态，该情境可等效简化为图丙， 图丙为某时刻两列超声波的波动图像，某时刻 两波源产生的波分别传到了点P(一2cm,0) 54 (浙江专用) 和点Q(2cm,0),已知超声波的传播速度为 340m/s,则下列说法正确的是( ◆yycm x/cm 丙 A.该超声波悬浮仪发出的超声波频率为 34000Hz B.经过t=1×10-4s,质点P沿x轴正方向移 动3.4cm C.两列波叠加稳定后，P、Q之间（不包括P、 Q)共有7个节点 D.拔出图乙线圈中的铁芯，可以减少悬浮仪中 的节点个数 C培优突破练 测试时间：5分钟 9.如图所示，电阻不计的线圈，其自感系数L= 0.1H,定值电阻的阻值R=2.02,电容器的 电容C=10μF,电源电动势E=3V,内阻r= 0.52.先闭合开关S,待电路中电流达到稳定 时，断开开关S,记为0时刻，下列说法正确的 是( A.LC电路中将产生电磁振荡，电流的最大值 为1.5A B.LC电路中将产生电磁振荡，电磁振荡的频 率为2rX103Hz C.t=π×10-3s时刻，电容器储存的电场能达 到最大 D.t=2π×10-3s时刻，线圈储存的磁场能达 到最大12.(1)D(2)C(3)BD(4)AC 【解析】(1)观察变压器的铁芯，它是绝缘的硅钢片叠 成，故选D. (2)为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通 过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压，这个探 究过程采用的科学探究方法是控制变量法，故选C. (3)变压器正常工作需要交流电，因此本实验中需要 用交流电源和交流电压表（多用电表），不需要干电池 和直流电压表，故选B、D. (4)变压器线圈中有电流通过时会发热，线圈有电阻， 在线圈上会产生电压降，从而使输出电压减小，故A 正确；原、副线圈的电压是否同步，对输出电压无影 响，故B错误；原线圈中电流产生的磁场能在向副线 圈转移过程中有损失，即有漏磁现象，由能量守恒定 律可知，输出电压会减小，故C正确.故选A、C. U1_1 13.(①)根据理想变压器两端电压与匝数的关系元，一n2 解得U2=2000V. (2)根据理想变压器两端电压与匝数的关系行一 U3_n3 解得U,=1900V.通过输电线上的电流L=U P 20000 1900A≈10.5A (3)输电线电压降△U=U2一U3=100V, 0=9.50. 输电线的总电阻r一， 14.（1)线圈的转速m=05=56,则线圈的角速度 w=2πn=l0πrad/s.线圈转动中感应电动势的最大 值为Em=NBSw=100V,感应电动势的有效值E= Ee=50反V. E_502 (2)由闭合电路欧姆定律得I=R千，-8十2A= 52A,交流电压表的电压U=IR=40√2V. （3)线圈由题图所际位登转过受的过程中，△=一中 -BS-10x 1 Wb,交变电动势的平均值E=N △t 1 1o0×平v=0y 元 20 练习册参考答案与解析么出 第四章电磁振荡与电磁波 第1节电磁振荡 1.C【解析】感应电动势E=BLu、电阻定律R=pS、 单提周期公式T=√后这三个物理公式中的L表 示的都是物体的长度这一物理量，而电磁振荡周期T =2π√LC中L表示线圈的自感系数这一物理量，A、 B、D不符合题意，C符合题意.故选C 2.A【解析】由题图可知，线圈上的电流由下到上，电容 器下极板带正电，可知电容器正在放电，两极板间电压 正在减小，负电荷q正在向下做加速度减小的加速运 动，电容器的电场能正在减小，回路中电流正在增大， 电流的变化率正在减小，即穿过线圈的磁通量的变化 率正在减小，由对称性可知经过半个周期后，负电荷q 向上做加速度减小的加速运动.故选A 3.B【解析】因为电流正在增大，说明电容器处于放电状 态，则电容器上极板A带负电，下极B板带正电，故 A、C错误；电容器处于放电过程，则电容器放电时电场 能逐渐减小，磁场能逐渐增大，所以电场能正在转化为 磁场能，故B正确；电容器处于放电过程，电容器电荷 量Q减小，根据C-号可知U减小，即线圈L两端电 压在减小，故D错误.故选B. 4.C【解析】根据安培定则可知，回路中电流为逆时针方 向，电容器上极板带正电，下极板带负电，故电容器正 在放电，电荷量逐渐减小，电流增大，电场能正在向磁 场能转化，故选C 5.B【解析】LC振荡电路的振荡周期T=2π√C= 2x×10s振荡电路的颜率为了一宁一云×10， 故A错误：根据自感电动势公式=L总可知，开关打 到2的瞬间，电流的变化率最大，所以线圈中自感电动 势最大，故B正确；由题图可知，电容器的最大电压为 1.5V,则电容器的电荷量为Q=CU=4×1012×1.5C =6.0×1012C,故C错误；电容器通过线圈放电过程 中，将会有一部分能量损耗，所以电容器中的电场能并 没有全部转化为线圈中的磁场能，故D错误.故选B 6.C【解析】根据题图乙可知电路的振荡周期为2s,故 A错误；0.5~1s时间内，电流减小，电容器充电，磁场 31 重难点手册高中物理选择性必修第二册尺 能向电场能转化，t=1s时，电流为0，电路中电场能最 大，故B错误；1~1.5s之间，电流增大，电容器放电， 根据U=只可知电容器两端电压在减小，故C正确；根 ΓC 据右手螺旋定则可知电流为顺时针方向，电容器上极 板带正电，则电容器在充电，电流减小，而题图乙中t= 0.3s时刻电流在变大，所以题图甲不可能对应t=0.3s 时刻，故D错误.故选C 7.B【解析】因线圈电阻为0，电路稳定时，线圈两端电 压为0，电容器不带电，故A错误；断开开关后瞬间，线 圈中电流最大，自感电动势为0，故B正确；振荡电流 的频率f 2x√元，与电源的电动势无关，故C错误， 物体1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. 8.AC【解析】该超声波波长为1cm,则悬浮仪发出的超 声波颜率为f-号=1义10H=3400H故A正 340 确；质点P只在平衡位置附近振动，不会随波迁移，故 B错误；设距离P点x处为减弱点，则|(4一x)一x|= (n=1,2,3,4,…),将n=1、2、3、4代人可知x1= 1.5cm、x2=1cm、x3=0.5cm、x4=0,同理，O点右 侧有3个振动减弱点，即两列波叠加稳定后，P、Q之 间（不包括P、Q)共有7个节点，故C正确；拔出题图 乙线圈中的铁芯，则L减小，根据f 2xV元可知振 动频率变大，波长减小，则可以增加悬浮仪中的节点个 数，故D错误.故选AC. 9.D【解析】闭合开关前，根据闭合电路欧姆定律可得电 E 路中的电流I一R千，解得I=1.2A,所以最大值为 1.2A,A错误；断开开关后电流在LC电路中振荡，周 期为T=2π√C,解得T=2πX10-3s,由频率公式f =宁可得f=云×10sB错误4=×10s为号， 此时电流反向最大，磁场能最大，电场能最小，C错误； t=2π×10-3s为一个周期T,此时电流正向最大，磁 场能最大，电场能最小，D正确.故选D. 第2节电磁场与电磁波 1.D【解析】变化的磁场会激发电场，这种电场与静电场 不同，其电场线是闭合曲线，A错误；变化的电场会激 32 (浙江专用) 发磁场，这种磁场与电流的磁场相同，其磁感线也是闭 合曲线，B错误；均匀变化的电场激发稳定的磁场，不 产生电磁波，C错误；振荡的电场激发同频率的振荡的 磁场，空间将产生电磁波，D正确.故选D. 2.C【解析】电场线从正电荷出发指向负电荷或无穷远 处，或由无穷远处指向负电荷，为不闭合曲线，而题图 中曲线闭合，则其不是电场线，故A错误；法拉第对电 流周围磁力线的描述的研究启发了麦克斯韦提出完整 的经典电磁场理论，故B错误；如果一个带有圆锥尖的 铜棒与一块钢板之间间隔几毫米，此时加上几千伏特 的电压，铜棒与钢板之间的空气层周围会产生强电场， 而空气分子会在强电场的作用下发生碰撞从而电离， 形成电流，空气被击穿，故C正确；赫兹的电火花实验 现象说明了电能生磁，磁能生电，电和磁之间存在能量 的转化，电磁波是具有能量的，故D错误.故选C 3.BD【解析】根据麦克斯韦的电磁场理论，恒定的磁场 不能产生电场，更不能产生电磁波，故A错误；根据麦 克斯韦的电磁场理论，周期性变化的磁场可以产生周 期性变化的电场，周期性变化的电场又可以产生周期 性变化的磁场，因而可以产生持续的电磁波，故B正 确；均匀变化的磁场产生恒定的电场，而恒定的电场不 能再产生磁场，因此不能产生持续的电磁波，故C错 误；D项中磁场是周期性变化的，能产生周期性变化的 电场，周期性变化的电场又能产生周期性变化的磁场， 所以能产生持续的电磁波，故D正确.故选B、D, 4.AB【解析】方向向上的磁场在增强，根据楞次定律结 合安培定则可知，产生的电场方向为顺时针方向，故A 正确；方向向下的磁场在减弱，根据楞次定律结合安培 定则可知，产生的电场方向为顺时针方向，故B正确； 方向向上的磁场在减弱，根据楞次定律结合安培定则 可知，产生的电场方向为逆时针方向，故C错误；方向 向下的磁场在增强，根据楞次定律结合安培定则可知， 产生的电场方向为逆时针方向，故D错误.故选A、B. 5.D【解析】对题图甲，若磁场竖直向上均匀增加，则在 金属圆环上会产生感应电流，而塑料圆环不会产生感 应电流，A项错误；对题图甲，若磁场竖直向下均匀增 加，对比题图乙，塑料圆环上产生的环形电场线从上向 下看沿逆时针，则带正电的小球受到沿逆时针方向的 电场力，小球会沿逆时针方向转动，B项错误；题图乙 说明变化的磁场周围会产生电场，与闭合电路是否存