内容正文:
4.1电磁振荡同步练习
2025-2026学年高二物理下学期人教版选择性必修二
一、单选题
1.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,则此时( )
A.电流流向沿a到b B.电容器所带的电荷量正在逐渐减少
C.极板间的电场强度正在逐渐增大 D.磁场能正在逐渐增加
2.LC振荡电路中,某时刻的磁场方向、电场方向如图所示,则下列说法正确的是( )
A.此时电容器正在放电,电流方向从a到b
B.此时电容器正在充电,电流方向从b到a
C.该时刻电容器充电或放电都有可能
D.若线圈的电阻忽略不计,该电路中的电流可以一直等幅振荡下去
3.如图所示的电路中,电容器的上极板右端连接橡皮绳左端(绷直但无弹力),橡皮绳右端固定,电容器上极板左端接有拉手,不施加拉力时,电容器上下极板正对。现对拉手施加拉力后保持不变,先把开关拨到a,电路稳定后再把开关拨到b,测出此时振荡电流的周期就能推算拉力大小。已知该电路振荡电流的周期满足以下关系式,下列说法正确的是( )
A.开关由a拨向b瞬间,流经电流传感器的电流为零
B.开关拨向a,电路稳定后,电容器上极板带上负电
C.开关拨向b后,若LC电路发生阻尼振荡,周期逐渐减小
D.传感器检测到的振荡电流周期越小,表示施加的拉力越小
4.在如图所示的电路中,L是直流电阻可以忽略的电感线圈,电流计G可视为理想电表,先将开关S置于a处,待电路稳定后将开关S移至b处同时开始计时,电感线圈L和电容器C组成振荡电路,其振荡周期为T。下列说法正确的是( )
A.开关S刚移至b处,电流计G中将有从左向右的电流经过
B.过程中,电容器C放电,电容减小
C.时刻,电感线圈L中磁场能最大
D.过程中,电流计G的读数逐渐变大
5.如图所示,储罐中装有不导电液体,平行板电容C置于储罐中并与其外壳绝缘。当开关S从a拨到b时,电感L与电容C构成的回路中将产生振荡电流。已知电容器极板正对面积一定、极板间距离一定。下列说法正确的是( )
A.开关S从a拨到b,磁场能最大时,电路中的电流为零
B.开关S从a拨到b至电场能再次最大,电路中的电流逐渐增大
C.若储罐内的液面高度降低,则电容器的电容增大
D.若储罐内的液面高度降低,则LC回路中振荡电流的频率增大
6.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 ( )
A.电容器上的自由电荷在增加
B.电路中电流沿顺时针方向
C.电路中磁场能正在向电场能转化
D.电路中电流沿逆时针方向
7.电路,也称为谐振电路,可以储存电路共振时振荡的能量;它既用于产生特定频率的信号,也可从复杂的信号中分离出特定频率的信号,是许多电子设备中的关键部件,如图所示,一振荡回路中振荡电流的周期为,若自振荡电流沿逆时针方向达到最大值时开始计时,则时( )
A.电容器正处于充电状态,这时电容器的下极板带正电
B.电容器正处于放电状态,这时电容器的下极板带正电
C.电容器正处于充电状态,这时电容器的下极板带负电
D.电容器正处于放电状态,这时电容器的下极板带负电
二、多选题
8.对LC振荡电路,下列说法中正确的是( )
A.振荡电路中电容器充电或放电一次所用的时间为
B.振荡电路中电场能与磁场能的转化周期为
C.振荡过程中电容器极板间电场强度的变化周期为
D.振荡过程中线圈内磁感应强度的变化周期为
9.理想的LC振荡回路中电流i随时间t的变化关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A.t1时刻,电容器的带电量最大
B.t2时刻,电路中的磁场能量最小
C.从t2时刻到t3时刻电路中的电场能不断增大
D.从t3时刻到t4时刻,电容器的带电量不断增大
10.在超声波悬浮仪中,由LC振荡电路产生高频电信号,通过压电陶瓷转换成同频率的超声波,利用超声波最终实现小水珠的悬浮。若LC振荡电路某时刻线圈中的磁场及电容器两极板所带的电荷如图所示,下列说法正确的是( )
A.此时电容器的电压正在增大
B.此时电场能正向磁场能转化
C.在线圈中插入铁芯,LC振荡电路的频率减小
D.增大平行板电容器极板间的距离,LC振荡电路的频率减小
三、填空题
11.将开关从1置于2形成LC电磁振荡回路(线圈L的电阻不为零)。
(1)下图为LC回路电磁振荡过程中的4个状态,开始的一个振荡周期内按照发生的先后顺序可将其排序为___________。
A.①③②④ B.①④②③ C.②④①③ D.②③①④
(2)从上图③状态开始的四分之一个电磁振荡周期内,回路中的磁场能转化为___________。
12.如图甲所示,LC电路中,电容C为,电感L为。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处于静止状态。当开关S闭合时,回路中的振荡电流图像如图乙所示,不计电路产生的内能及电磁辐射,g取10m/��2。
(1)LC电路振荡电流的周期__________s;
(2)经时,电容器内灰尘的加速度大小为__________m/s2;
(3)线圈中电流最大时,灰尘的加上速度大小为__________m/s2;
(4)回路的磁场能在减小,且电容器上极板带负电,则回路应在__________时间段(Oa,ab,bc,或cd)
(5)灰尘在遇到极板之前,它的速度__________(不断增大、不断减小、或周期性增大、减小),加速度最大的时刻可能为__________。
四、解答题
13.有一LC振荡电路,如图所示,当电容调节为时,能产生频率为的振荡电流,要获得频率为的振荡电流,则可变电容应调为多大?设电感L保持不变
14.如图甲,振荡电路电容器的电容为C,线圈自感系数为L。电容器两极板电压与时间的关系为余弦函数如图乙,图像中T未知。求:
(1)振荡电路中电场能变化的周期;
(2)时刻的振荡电流;
15.如图所示的电路中,电容器的电容C=1 μF,线圈的自感系数L=0.1 mH,先将开关S拨至a,这时电容器内有一带电油滴恰能保持静止,然后将开关S拨至b,经过3.14×10-5 s,油滴的加速度是多少?当油滴的加速度为何值时,LC回路中的振荡电流有最大值?(g取10m/s2,π取3.14,研究过程中油滴不与极板接触)
参考答案
题号
1
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5
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8
9
10
答案
C
B
A
C
D
D
C
CD
BD
BC
11.(1)A (2)电场能
12. cd 不断增大
13.50pF
14.(1);(2)0
15.20 m/s2,10 m/s2
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