课时测评15 电磁振荡-【金版新学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（人教版）

课时测评15　电磁振荡 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－5题，每题4分，6－13题，每题5分，共60分) 1.(2025·甘肃白银高二月考)金属探测仪内部电路可简化为线圈与电容器构成的LC振荡电路。某时刻电流方向和电容器极板间的电场方向如图所示，在该时刻，下列说法正确的是(　　) A.电路中的电流正在减小 B.a点电势比b点电势低 C.电容器所带电荷量正在减小 D.电容器两极板间的电场能正在转化为线圈的磁场能 答案：A 解析：根据电路中电流方向和电容器极板间电场强度的方向可知，该时刻电容器正在充电，电容器所带电荷量正在增大，电路中电流正在减小，线圈的磁场能正在转化为电容器两极板间的电场能，A正确，C、D错误；根据电容器极板间电场方向可知，此时电容器上极板带正电，下极板带负电，上极板电势高于下极板，a、b点分别与上、下极板相连，所以a点电势比b点电势高，B错误。故选A。 2.(2025·山东青岛高二期末)如图为LC振荡电路中从t＝0时刻开始描绘的两平行板电容器所带的电荷量q关于时间t的变化规律。则下列说法正确的是(　　) A.0～t1时间内，LC振荡电路中的电流正在减少 B.t2时刻，线圈产生的磁场最强 C.t2～t3时间内，回路中的电场能向磁场能转化 D.t4时刻，两极板之间的电场能最小 答案：C 解析：0～t1时间内，电容器极板所带电荷量减小，电容器放电，则LC振荡电路中的电流正在增加，选项A错误；t2时刻，电容器极板所带电荷量最大，电容器充电完毕，此时电路中电流最小，则线圈产生的磁场最弱，选项B错误；t2～t3时间内，电容器极板所带电荷量逐渐减小，则电场能减小，磁场能增加，即回路中的电场能向磁场能转化，选项C正确；t4时刻，电容器极板所带电荷量最大，两极板之间的电场能最大，选项D错误。故选C。 3.(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像如图乙所示，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，磁场能在减小 答案：CD 解析：由题图乙可知，在0～0.5 ms内，电路中的电流在增大，电容器正在放电，A错误；由题图乙可知，在0.5～1 ms内，电流是正的，即经过P点的电流向右，由于电路中做定向移动的带电粒子是带负电的电子，因此在该时间段内，电子经过P点向左移动，因此电容器上极板带负电，B错误；由题图乙可知，在1～1.5 ms内，通过电感线圈的电流向上，且增大，电容器放电，且下极板带正电，可知电感线圈下端电势高，上端电势低，即Q点比P点电势高，C正确；由题图乙可知，在1.5～2 ms内，电路中的电流减小，处于充电过程，磁场能转化为电场能，磁场能在减小，D正确。故选CD。 4.(多选)如图所示，要增大振荡电路的周期，下列说法正确的是(　　) A.减少电容器所带电荷量 B.将开关S从“1”位置拨到“2”位置 C.在线圈中插入铁芯 D.将电容器的动片旋进一些 答案：CD 解析：根据周期公式T＝2π可知，要增大T，必须增大L和C二者之积。C跟电容器所带电荷量无关，故A错误；将开关S从“1”位置拨到“2”位置，线圈匝数变小，L变小，T变小，故B错误；在线圈中插入铁芯，L变大，T变大，C正确；将电容器的动片旋进一些，两极板的正对面积增大，由C＝知电容C增大，T变大，D正确。故选CD。 5.如图所示，LC振荡电路的L不变，C可调，要使振荡频率从700 Hz变为1 400 Hz，则可以采用的办法有(　　) A.把电容增大到原来的4倍 B.把电容增大到原来的2倍 C.把电容减小到原来的 D.把电容减小到原来的 答案：D 解析：由题意知，频率变为原来的2倍，由频率f＝及L不变可知，设原电容为C0，当C＝C0时，频率变为原来的2倍。故选D。 6.(2025·安徽黄山高二期末)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，电流方向由a向b B.若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带正电 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 答案：C 解析：若磁场正在减弱，则磁场能在减小，电场能在增大，电容器在充电，根据磁感线的方向，由右手螺旋定则可以判断出电流方向由b向a，故电容器上极板带负电，故A、B错误；若磁场正在增强，则电场能在减小，电容器在放电，根据磁感线的方向，由右手螺旋定则可以判断出电流方向由b向a，故电容器上极板带正电，故C正确，D错误。故选C。 7.(2025·江苏南京高二期中)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，则(　　) A.若仅增大线圈的自感系数，振荡频率增大 B.若仅减小电容器的电容，振荡频率减小 C.若i正在减小，则线圈两端电压在增大 D.若i正在增大，此时A板带正电 答案：C 解析：根据f＝，若仅增大线圈的自感系数，振荡频率减小；若仅减小电容器的电容，振荡频率增大，故A、B错误。若i正在减小，则线圈的磁场能正在减小，电容器中的电场能正在增大，电容器正在充电，根据C＝可知线圈两端电压在增大，故C正确；若i正在增大，则线圈的磁场能正在增大，电容器中的电场能正在减小，电容器正在放电，由题图电流方向可知，此时A板带负电，故D错误。故选C。 8.如图甲所示的振荡电路中，电容器极板间电压随时间的变化规律如图乙所示，则电路中振荡电流随时间的变化图像是(振荡电流以电路中逆时针方向为正)(　　) 答案：D 解析：电容器极板间的电压U＝随电容器所带电荷量的增大而增大，随电容器所带电荷量的减少而减少。从题图乙可以看出，在0～这段时间内电容器充电，且UAB＞0，即φA＞φB，A极板应带正电，只有顺时针方向的电流才能使A极板被充电后带正电，同时考虑到t＝0时刻电压为0，电容器带电荷量为0，电流最大，可知t＝0时刻，电流为负向最大。故选D。 9.(2025·浙江温州高二月考)如图甲为智能停车位，车位地面预埋有自感线圈L和电容器C构成LC振荡电路。当车辆靠近自感线圈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.t2时刻电容器C所带电荷量为零 B.t1～t2过程，线圈L中磁场能在增大 C.t1～t2过程，线圈L的自感电动势在增大 D.由图乙可判断汽车正驶离智能停车位 答案：C 解析：t2时刻电流为零，此时电容器C所带电荷量最大，故A错误；t1～t2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错误；由题图乙可知，振荡电路的周期不断变大，根据T＝2π可知线圈自感系数不断变大，则汽车正驶入智能停车位，故D错误；t1～t2过程，电流的变化率越来越大，线圈L的自感电动势在增大，故C正确。故选C。 10.如图甲所示，在LC振荡电路实验中，多次改变电容器的电容C并测得相应的振荡电流的周期T；如图乙所示，以C为横坐标、T2为纵坐标，将测得的数据标示在坐标纸上并用直线拟合数据，π2取10，由图像可得线圈的自感系数约为(　　) A.0.0375 H B.0.375 H C.2.67 H D.26.7 H 答案：A 解析：根据T＝2π，可得T2＝4π2LC，则T2 -C图像的斜率为k＝4π2L＝ s2/F，可得L＝0.0375 H。故选A。 11.某个智能玩具的声响开关与LC电路中的电流有关，如图为玩具内的LC振荡电路部分。已知线圈自感系数L＝2.5×10－3 H，电容器电容C＝4 μF，在电容器开始放电时(取t＝0)，上极板带正电，下极板带负电，则(　　) A.LC振荡电路的周期T＝π×10－4 s B.当t＝π×10－4 s时，电容器上极板带正电 C.当t＝×10－4 s时，电路中电流方向为顺时针 D.当t＝×10－4 s时，电场能正转化为磁场能 答案：C 解析：LC振荡电路的周期T＝2π＝2π× s＝2π×10－4 s，选项A错误；当t＝π×10－4 s＝时，电容器反向充电完毕，所以电容器上极板带负电，选项B错误；当t＝×10－4 s＝，即在0＜t＜时，电容器正在放电，电路中电流方向为顺时针，选项C正确；当t＝×10－4 s＝，即在＜t＜时，电容器正在反向充电，磁场能正在转化为电场能，选项D错误。故选C。 12.(多选)为营造更为公平公正的高考环境，“反作弊”工具金属探测仪(如图甲所示)被各考点广泛使用。如图乙为探测仪的电路结构，由线圈与电容器构成LC振荡电路，当探测仪检测到金属物体时，探测仪的蜂鸣器发出声响。已知某时刻，探测仪中电路里的电流方向由b流向a，且电流正在减小，则下列说法正确的是(　　) A.此时线圈的自感电动势正在减小 B.此时线圈的磁场能转化为电场能 C.探测仪靠近金属时，金属会被磁化 D.若探测仪与金属保持相对静止，金属中也会产生感应电流 答案：BD 解析：电流的方向由b流向a，电流正在减小，且减小得越来越快，故此时电容器正在充电，电场能增加，磁场能减小，自感电动势阻碍电流的减小，则该时刻线圈的自感电动势正在增大，故A错误，B正确；探测仪靠近金属时，铁、钴等磁性金属会发生磁化，其他金属不行，故C错误；此时电流正在减小， 即使探测仪与金属保持相对静止，金属中也会产生感应电流，故D正确。故选BD。 13.(多选)(2025·河南信阳高二期末)如图所示的LC电路中，电容器的电容为0.4 μF，电感线圈L的自感系数为1 mH。已充电的平行板电容器两极板水平放置，开关S断开时，极板间有一颗带电灰尘在靠近上极板处恰好静止。t＝0时刻闭合开关S，灰尘在电容器内运动，重力加速度g＝10 m/s2，下列说法正确的是(　　) A.带电灰尘在两极板间做往复运动 B.t＝2π×1 s时刻，带电灰尘的加速度大小为20 m/s2 C.t＝4π×1 s时刻，带电灰尘运动的速度最大 D.当带电灰尘的加速度大小为10 m/s2时，电感线圈中的磁感应强度最大 答案：BD 解析：根据题意可知，开关断开时，灰尘恰好静止，则有qE＝mg，由公式T＝2π可得，振荡电流的周期为T＝2π s＝4π×1 s；0～π×1 s内，电容器放电，电场强度减小，电感线圈中的磁感应强度增大，灰尘向下加速，加速度逐渐增大，t＝π×10－5 s时，电容器放电结束，电场强度为0，灰尘只受重力，此时有mg＝ma1，可知加速度大小为10 m/s2，此时电感线圈中的磁感应强度最大；π×10－5～2π×10－5 s内，电容器反向充电，电场强度反向增大，则灰尘受到的静电力向下，灰尘继续向下加速，t＝2π×10－5 s时，电场强度最大，此时有mg＋qE＝ma2，可得加速度大小为20 m/s2；2π×10－5～3π×10－5 s内，电容器反向放电，电场强度减小，灰尘受到的静电力仍然向下且减小，灰尘继续向下加速，加速度减小；3π×10－5～4π×10－5 s内，电容器正向充电，灰尘受向上的静电力，但静电力小于灰尘的重力，则灰尘继续向下加速，综上所述，灰尘在遇到下极板之前，一直向下加速，它的速度不断增大。故选BD。 学科网（北京）股份有限公司 $