精品新人教版选修34高中物理31电磁振荡配套习题及答案Word格式.docx

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6．电磁

振荡与机械振动相比（　　）

A．变规律不同，本质不同

B．变规律相同，本质相同

．变规律不同，本质相同

D．变规律相同，本质不同

概念规律练

知识点一　振荡电

路的各物量的变

1．关于L振荡电路中的振荡电流，下列说法中正确的是（　　）

A．振荡电流最大时，电容器两极板间的电场强度最大

B．振荡电流为零时，线圈中自感电动势为零

．振荡电流增大的过程中，线圈中的磁场能转为电场能

D．振荡电流减小的

过程中，线圈中的磁场能转为电场能

2．如图1所示为L振荡电路中电容器的极板带电荷量随时间变曲线，下列判断中正确的是（　　）

图1

①在b和d时刻，电路中电流最大

②在→b时间内，电场能转变为磁场能　

③和c时刻，磁场能为零　

④在O→和c→d时间内，电容器被充电

A．只有①和③B．只有②和④

．只有④D．只有①②和③

知识点二　电磁振荡的周期和频率

3．在L振荡电路中，用以下哪种办法可以使振荡频率增大一倍（　　）

A．自感L和电容都增大一倍

B．自感L增大一倍，电容减小一半

．自感L减小一半，电容增大一倍

D．自感L和电容都减小一半

4．要想增大L振荡电路中产生的振荡电流的频率，可采用的方法是（　　）

A．增大电容器两极板的间距

B．升高电容器的充电电压

．增加线圈的匝

D．在线圈中插入铁芯

方法技巧练

自感现象和振荡电路的综合性问题分析技巧

5．如图2所示电路中，L是电阻不计的电感器，是电容器，闭合电键S，待电路达到稳定状态后，再断开

开关S，L电路中将产生电磁振荡．

图2

如果规定电感器L中的电流方向从到

b为正，断开开关的时刻＝0，那么图中能正确表示电感线圈中电流随时间变规律的是（　　）

6．如图3所示，线圈自感系为L，其电阻不计，电容器的电容为，开关S闭合．现将S突然断开，并开始计时，以下说法中错误的是（　　）

图3

A．当＝时，由到b流经线圈的电流最大

B．当＝π时，由b到流经线圈的电流最大

．当＝时，电路中电场能最大

D．当＝

时，电容器左极板带有正电荷最多

1．在L回路产生电磁振荡的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．电容器放电完毕时刻，回路中磁场能最小

B．回路中电流值最大时刻，回路中磁场能最大

．电容器极板上电荷量最多时，电场能最大

D．回路中电流值最小时刻，电场能最小

2．在L电路中发生电磁振荡时，以下说法正确的是（　　）

A．电容器的某一极板，从带最多的正电荷放电到这一极板充满负电荷为止，这一段时间为一个周期

B．当电容器放电完毕瞬间，回路中的电流为零

．提高充电电压，极板上带更多的电荷时，能使振荡周期变大

D．要提高振荡频率，可减小电容器极板间的正对面积

3．当L振荡电路中的电流达到最大值时，电感L中磁场的磁感应强度B和电容器中电场的场强E是（　　）

A．B和E都达到最大值

B．B和E都为零

．B达到最大值而E为零

D．B为零而E达到最大值

4．L振荡电路中，平行板电容器两极板间电场强度随时间变关系如图4所示，则与该图中A点相对应的是（　　）

图4

A．电路中的振荡电流最大

B．电路中的磁场能最大

．电路中的振荡电流为零

D．电容器两极板所带电荷量最少

5．L振荡电路中，某时刻磁场方向如图5所示，

则下列说法正确的是（　　）

图5

A．若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电

B．若电容器正在充电，则电容器下极板带正电

．若电容器上极板带正电，则线圈中电流正增大

D．若电容器正放电，则自感电动势正在阻碍电流增大

6．如图6所示，L为一电阻可忽略的线圈，D为一灯泡，为电容器，开关S处于闭合状态，灯泡D正常发光，现突然断开S，并开始计时，能正确反映电容器极板上电荷量q随时间变的图象是下图中的（图中q为正值表示极板带正电）（　　）

图6

7图7中的L振荡电路，先把开关S掷到1处给电容器充电，充好电后再将开关S掷到2处（组成L振荡电路），这时电

容器开始放电，但电流不能立刻达到最大值

，而是直到电容器放电完毕时电流才达到最大值，造成此现象的原因是（　　）

图7

A．线圈的自感作用

B．电容器的本身特点

．电子做定向移动需要一定的时间

D．以上答案都错误

8某时刻L振荡电路的状态如图8所示，则此时刻（　　）

图8

A．振荡电流在减小

B．振荡电流在增大

．电场能正在向磁场能转

D．磁场能正在向电场能转

9．一台电子钟，是利用L振荡电路制成的，在家使用一段时间后，发现每昼夜总是快1，造成这种现象的可能原因是（　　）

A．L不变变大了B．L不变变小了

．L变小了不变D．L、均减小了

10．在L振荡电路中，由容器极板上的电荷量从最大值变到零所需的最短时间（　　）

AB

．π

D．2π

11振荡电路中线圈的自感系为L，电容器的电容为，则电容器两极板间的电压从最大值变为零，所用的最少时间为________．

图9

12．如图9所示，L电路中是带有电荷的平行板电容器，两极板水平放置．开关S断开时，极板间灰尘恰好静止．当开关S闭合时，灰尘在电容器内运动，若＝04μF，L＝1H，求：

（1）从S闭合开始计时，经2π×

10－5时，电容器内灰尘的加速度大小为多少？

（2）

当灰尘的加速度多大时，线圈中电流最大？

答案

课前预习练

1．电荷　电流　电场能　磁场能

2．能量　振幅　内能　电磁波　振幅

3．一次周期性变　周期性变　无阻尼振荡　2π　

4．B

5．　[由电磁波波速、波长、频率关系c＝fλ＝恒量知，欲使λ减小，只有增大f；

由L回路的固有频率公式f＝可知：

欲增大f，应减小L，故选]

6．D　[电磁振荡是电容器的电场能和线圈的磁场能相互转的过程，而机械振动是振子的动能和势能相互转的过程，它们都是按正弦规律变的，故D正确．]

课堂探究练

1．D　[振荡电流最大时为电容器放电结束瞬间，场强为零，A选项错误；

振荡电流为零时，其要改变方向，这时电流变最快，

电流变率最大，线圈中的自感电动势最大，B选项错误；

振荡电流增大时，线圈中的电场能转为磁场能，选项错误；

振荡电流减小时，线圈中的磁场能转为电场能，D选项正确．]

2．D　[和c时刻是充电结束时刻，此时刻电场能最大，磁场能最小为零，③正确；

b和d时刻是放电结束时刻，此时刻电路中电流最大，①正确；

→b是放电过程，电场能转为磁场能，②正确；

O→是充电过程，而c→d是放电过程，④错误．]

点评　分析振荡电路各量的变规律时要抓住两条线索．一个是随时间的变规律，同时B、EB与的变规律一致；

一个是q随时间的变规律，同时E、E电、与q的变规律一致．并且要知道与q变规律的关系，否则会造成思路混乱．

3．D　[由L振荡电路的频率公式f＝知，当自感系L和电容都减小一半时，其振荡频率恰好增大一倍．]

点评　L振荡电路的周期T和频率f只与自感系L和电容有关，与其他因素无关，则

T＝2π，f＝

其中：

①＝，即与正对面积、板间距离d及介电常ε有关．②L与线圈匝、粗细、长度、有无铁芯等因素有关．

4．A　[该题考查决定振荡频率的因素．

振荡电流的频率由L回路本身的特性决定，f＝增大电容器两极板的间距，电容减小，振荡电流的频率升高，A对；

升高电容器的充电电压不能改变振荡电流的频率，B错；

增加线圈匝和插入铁芯，电感L都增大，振荡电流的频率降低，、D错．]

点评　注意平行板电容器电容＝，而自感系的大小与线圈粗细、长度、匝及有无铁芯有关．

5．B　[本题属含自感现象和振荡电路的综合性问题，应从下面几个方向考虑：

（1）S断开前，b段短路，电容器不带电．

（2）S断开时，b中产生自感电动势，阻碍电流减小，同时，电容器充电，此时电

感线圈中电流正向最大．

（3）给电容器充电的过程中，电容器的充电电荷量最大时，b中电流减为零，此后L发生电磁振荡，形成交变电流．]

6．A　[断开开关S时，由于自感作用，线圈中产生的感应电流是最大的，且由到b根据L振荡电路的周期公式T＝2π，可知A是错误的，故选A]

方法总结　电感线圈L发生自感现象时，L上的电流在原基础上开始变，根据自感规律判断出电流的变规律，再由与q及其他各量的对应关系即可一一突破所有问题．

课后巩固练

1．B

2．D　[电容器某一极板从带最多的正电荷到带最多的负电荷这段时间，电容器完成了放电和反向充电过程，时间为半个周期，A错误；

电容器放电完毕瞬间，电路中电场能最小，磁场能最大，故电路中的电流最大，B错误；

振荡周期仅由电路本身决定，与充电电压等无关，错误；

提高振荡频率，就是减小振荡周期，可通过减小电容器极板正对面积减小电容，达到增大振荡频率的目的，D正确．]

3．

4．

5．BD　[由电流的磁场方向和安培定则可判断振荡电流方向，由于题目中未标明电容器两极板带电情况，可分两种情况讨论．

（1）若该时刻电容器上极板带正电，则可知电容器处于放电阶段，电流增大，则对，A错；

（2）若该时刻电容器下极板带正电，则可知电容器处于充电状态，电流在减小，则B对，由楞次定律可判定D对．]

6．B　[当S断开时，L振荡电路中，电容器充电，b带正电，故B正确．]

7．A　8AD

9．BD　[根据T＝2π，又根据钟表变快是L振荡电路周期变小了，钟就变快了．]

10．B　[L振荡电路的周期T＝2π，其电容器极板上的电荷量从最大值变到零所需的最短时间＝T/4，所以＝]

11

解析　电容器两极板间的电压从最大值到零所用的最少时间为T，而T＝2π，故＝π

12．

（1）2g　

（2）加速度大小为g，且方向竖直向下

解析　

（1）开关S断开时，极板间灰尘处于静止状态，则有g＝q·

，式中为灰尘质量，Q为电容器所带的电荷量，d为板间距离，由T＝2π，得T＝2π＝4π×

10－5，当＝2π×

10－5时，即＝，振荡电路中电流为零，电容器极板间场强方向跟＝0时刻方向相反，则此时灰尘所受的合外力为F合＝g＋q·

＝2g，又因为F合＝，所以＝2g，方向竖直向下．

（2）当线圈中电流最大时，电容器所带的电荷量为零，此时灰尘仅受重力，灰尘的加速度为g，方向竖直向下．