142电磁振荡每课一练(人教版选修3-4)

第1页共6页2电磁振荡(时间：60分钟)知识点基础中档稍难LC振荡电路1、2、3、54LC振荡电路的周期及图象6、78综合提升9、1011知识点一LC振荡电路1．关于LC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C．振荡电流增大的过程中，线圈中的磁场能转化为电场能D．振荡电流减小的过程中，线圈中的磁场能转化为电场能解析振荡电流最大时，处于电容器放电结束瞬间，电场强度为零，A错；振荡电流为零时，LC回路振荡电流改变方向，这时的电流变化最快，电流变化率最大，线圈中自感电动势最大，B错；振荡电流增大时，电容的电场能转化为磁场能，C错；振荡电流减小时，线圈中磁场能转化为电场能，D对．答案D2.某时刻LC振荡电路的状态如图14－2－7所示，则此时刻()．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解析图中电容器上极板带正电荷，图中给出的振荡电流方向，说明负电荷图14－2－7第2页共6页向下极板聚集，所以电容器正在充电，电容器充电的过程中，电流减小，磁场能向电场能转化，所以A、D选项正确．答案AD3．关于LC振荡电路中电容器两极板上的电荷量，下列说法正确的是()．A．电荷量最大时，线圈中振荡电流也最大B．电荷量为零时，线圈中振荡电流最大C．电荷量增大的过程中，电路中的磁场能转化为电场能D．电荷量减少的过程中，电路中的磁场能转化为电场能解析电容器电荷量最大时，振荡电流为零，A错；电荷量为零时，放电结束，振荡电流最大，B对；电荷量增大时，磁场能转化为电场能，C对；同理可判断D错．答案BC4.如图14－2－8所示，闭合开关S，待电容器充电结束后，再打开开关S，用绝缘工具使电容器两极板稍微拉开一些，在电容器周围空间()．A．会产生变化的磁场B．会产生稳定的磁场C．不会产生磁场D．会产生振荡的磁场解析电容器充电再断开电源，电荷量不变，由电容定义式和平行板电容器电容公式得板间场强E＝Ud＝Qcd＝4πkQεS，当用绝缘工具将两极板距离拉开一些，板间电场不变，不会产生磁场，C正确．答案C5．在LC振荡电路中，当电容器的电荷量最大时()．A．电场能开始向磁场能转化B．电场能正在向磁场能转化C．电场能向磁场能转化完毕D．磁场能正在向电场能转化图14－2－8第3页共6页解析在LC振荡电路中，当电容器所带的电荷量最大时，电场能最大，磁场能最小，是电场能开始向磁场能转化的时刻，也是磁场能向电场能转化完毕的时刻，故选A.答案A知识点二LC振荡电路的周期及图象6．在LC回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C．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解析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，C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来减小C，达到增大振荡频率的目的，D正确．答案D7．某种电子钟是利用LC振荡电路来制成的，在家使用一段时间后，发现每昼夜总是快1min，造成这种现象的可能原因是()．A．L不变，C变大了B．L不变，C变小了C．L变小了，C不变D．L、C均变小了解析根据周期T＝2πLC可知，钟表变快是因为LC电路的周期变小了．答案BCD8.图14－2－9中画出了一个LC振荡电路中的电流变化图线，根据图线可判断()．A．t1时刻电感线圈两端电压最大B．t2时刻电容器两极间电压为零图14－2－9第4页共6页C．t1时刻电路中只有电场能D．t1时刻电容器带电荷量为零解析本题考查认识i－t图象和利用图线分析问题的能力．由图象知，计时开始时，电容器两极板带电荷量最大，电流为零，电容器放电开始，根据电流随时间的变化规律，可以在右图中画出q－t图象(在图中用虚线表示)．由图象分析可知：t1时刻，电容器上电荷量为零，电势差为零，电场能为零，故D对，A、C皆错；t2时刻电容器电荷量q最大，两板间电势差最大，B错．答案D9．实际的LC电磁振荡电路中，如果没有外界能量的适时补充，振荡电流的振幅总是要逐渐减小，下述各种情况中，哪些是造成振幅减小的原因()．A．线圈自感电动势对电流的阻碍作用B．电路中的电阻对电流的阻碍作用C．线圈铁芯上涡流产生的电热D．向周围空间辐射电磁波解析线圈自感对电流的阻碍作用，是把电流的能量转化为磁场能，不会造成振荡能量的损失，振幅不会减小；电路中电阻对电流的阻碍作用使部分电能转化为内能，从而造成振荡能量的损失，使振幅减小；线圈铁芯上涡流产生的电热，也是由振荡能量转化来的，也会引起振荡能量的损失，使振幅减小；向周围空间辐射电磁波，使振荡能量以电磁波的形式散发出去，引起振荡能量的损失，使振幅减小，故选BCD.答案BCD10.如图14－2－10所示电路中，L是电阻不计的电感器，C是电容器，闭合开关S，待电路达到稳定状态后，再断开开关S，LC电路中将产生电磁振荡．如果规定电感L中的电流方向从a到b为正，断开开关S的时刻为t＝0时刻，图14－2－10第5页共6页那么下图中能正确表示电感中的电流i随时间t变化规律的是()．解析本题属于含电容器、自感现象和振荡电路的综合性问题，应从下面几个方面考虑：(1)S断开前，ab段短路，电容器不带电；(2)S断开后，ab中产生自感电动势，阻碍电流减小，同时，电容器C充电，此时电流正向最大；(3)给电容器C充电的过程中，电容器的充电电荷量最大时，ab中电流减为零，此后LC电路中发生电磁振荡，形成交变电流．答案C11．如图14－2－11所示电路中，L是电阻不计的线圈，C为电容器，R为电阻，开关S先是闭合的，现将开关S断开，并从这一时刻开始计时，设电容器A极板带正电时电荷量为正，则电容器A极板上的电荷量q随时间t变化的图象是图中的()．图14－2－11第6页共6页解析开关S闭合时，由于线圈电阻为零，线圈中有自左向右的电流通过，但线圈两端电压为零，与线圈并联的电容器极板上不带电，本题LC回路的初始条件是线圈中电流最大，磁场能最大，电场能为零．断开开关S时，线圈中产生与电流方向相同的自感电动势，阻碍线圈中电流的减小，使线圈中电流继续自左向右流动，从而给电容器充电，B板带正电，A板带负电，电荷量逐渐增加，经T4电荷量达最大，这时LC回路中电流为零，从T4～T2时间内，电容器放电，A板上负电荷逐渐减少到零．此后在线圈中自感电动势的作用下，电容器被反向充电，A板带正电，B板带负电，并逐渐增多，增至最多后，又再次放电，所以A极板上电荷量随时间变化的情况如图B所示．答案B