2018-2019学年高中物理教科版选修3-4（课件+检测+学业分层测评）：第3章 1 电磁振荡 (3份打包)

学业分层测评(十一) (建议用时：45分钟) [学业达标] 1.如图3­1­7所示为LC振荡电路中电容器极板上的电量q随时间t变化的图像，由图可知(　　) 3­1­7 A．t1时刻，电路中的磁场能最小 B．从t1到t2电路中的电流值不断减小 C．从t2到t3电容器不断充电 D．在t4时刻，电容器的电场能最小 E．从t3到t4电路中的磁场能转化为电场能 【解析】　由图可知，t1时刻电容器极板上的电量q最大，此时刚刚充电完毕，故电路中的磁场能最小，选项A正确；从t1到t2，电容器放电，电路中的电流从0增加到最大值，故选项B错误；从t2到t3，电容器的电荷量不断增加，故电容器在不断充电，选项C正确；t4时刻放电刚刚结束，电容器的电场能最小，故选项D正确．从t3到t4电路中电场能转化为磁场能，E错误． 【答案】　ACD 2．在LC回路产生电磁振荡的过程中，下列说法正确的是(　　) 【导学号：18640023】 A．电容器放电完毕时刻，回路中磁场能最小 B．电容器充电完毕时刻，回路中磁场能最小 C．回路中电流值最大时刻，回路中磁场能最大 D．电容器极板上电荷量最多时，电场能最大 E．回路中电流值最小时刻，电场能最小 【解析】　电荷量、电场强度、电场能、电压是同步量；而电流、磁场、磁场能是同步量． 【答案】　BCD 3．某时刻LC振荡电路的状态如图3­1­8所示，则此时刻(　　) 图3­1­8 A．振荡电流i在减小 B．振荡电流i在增大 C．电场能正在向磁场能转化 D．磁场能正在向电场能转化 E．电容器极板上的电荷在增加 【解析】　解决问题的关键是根据电容器的两极板的带电情况和电流方向，判定出电容器正处于充电过程．由电磁振荡的规律可知：电容器充电过程中，电流逐渐减小，电场能逐渐增大，磁场能逐渐减小，即磁场能正向电场能转化，故应选择A、D、E. 【答案】　ADE 4．在LC振荡电路中，当电容器充电完毕尚未开始放电时，下列说法正确的是(　　) A．电容器中的电场最强 B．电路里的磁场最强 C．电场能已有一部分转化成磁场能 D．磁场能已全部转化成电场能 E．此时电路中电流为零 【解析】　LC振荡电路电容器充电完毕，电容器中电场最强，磁场最弱，电场能和磁场能之间还没有发生转化，故A、D、E正确． 【答案】　ADE 5．在LC振荡电路中，在电容器放电完毕瞬间，以下说法正确的是(　　) A．电容器极板间的电压等于零，磁场能开始向电场能转化 B．电流达到最大值，线圈产生的磁场达到最大值 C．如果没有能量辐射损耗，这时线圈的磁场能等于电容器开始放电时的电场能 D．线圈中产生的自感电动势最大 E．电容器极板间电场最强 【解析】　电容器放电完毕的瞬间，还有以下几种说法：电场能向磁场能转化完毕；磁场能开始向电场能转化；电容器开始反方向充电．电容器放电完毕的瞬间有如下特点：电容器电量Q＝0，板间电压U＝0，板间场强E＝0，线圈电流I最大，磁感应强度B最大，磁场能最大，电场能为零．线圈自感电动势E自＝LΔI/Δt，电容器放电完毕瞬间，虽然I最大，但ΔΦ/Δt为零，所以E自等于零．由于没有考虑能量的辐射，故能量守恒，在这一瞬间电场能E电＝0，磁场能E磁最大，而电容器开始放电时，电场能E电最大，磁场能E磁＝0，则E磁＝E电． 【答案】　ABC 6.在LC振荡电路中，某时刻电路中的电流方向如图3­1­9所示，且电流正在增大，则该时刻(　　) 图3­1­9 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 E．磁场能正在向电场能转化 【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项正确，E项错误；放电过程电容器上极板带正电，下极板带负电，A项正确，B项错误． 【答案】　ACD 7.如图3­1­10所示，L为一电阻可忽略的线圈，D为一灯泡，C为电容器，开关S处于闭合状态，灯D正常发光，现突然断开S，并开始计时，画出反映电容器a极板上电荷量q随时间变化的图像(q为正值表示a极板带正电)． 图3­1­10 【解析】　开关S处于闭合状态时，电流稳定，又因L电阻可忽略，因此电容器C两极板间电压为0，所带电荷量为0，S断开的瞬间，D灯立即熄灭，L、C组成的振荡电路开始振荡，由于线圈的自感作用，此后的时间内，a极板带负电，由0增为最大．时间里，电容器下极板b带正电，所以此时间内，线圈给电容器充电，电流方向与线圈中原电流方向相同，电流从最大逐渐减为0，而电容器极板上电荷量则由0增为最大，根据电流流向，此 【答案】　 [能力提升] 8．如图3­1­11甲所示，在LC振荡电路中，通过P点的电流变化规律如图3­1­11乙所示，且把通过P点向右的方向规定为电流i的正方向，则(　　) 甲