高中物理 第十四章 电磁波 2 电磁振荡达标训练 新人教版选修3-4.doc

2 电磁振荡更上一层楼基础巩固1.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选项错；电荷量为零时，放电结束，振荡电流最大，b选项对；电荷量增大时，电磁场能转化为电场能，c选项对；同理可判断d选项错.答案：bc2.在lc振荡电路中，下列说法中正确的是( )a.电容器充放电一次，所用的时间是一个周期b.自感线圈的自感系数l增大时，电容器的充放电过程变慢c.电场能与磁场能的转化周期为t=2d.从电容器放电开始计时，当t=k（k=1，2，3）时电流为零解析：一个振荡周期有两个充放电过程，a选项错；由周期公式t=2lc知，l大t长，b选项对；电场能和磁场能只有大小，没有方向，因此在电磁振荡的一个周期内各出现两次最大值，即电场能和磁场能的转化周期为振荡周期的一半，c选项错；放电开始至充电结束为半个周期的整数倍，故d选项对，所以正确答案为b、d两项.答案：bd3.如图14-2-15所示为lc振荡电路中电容器两极板上的电荷量q随时间t变化的图线，由图可知( )图14-2-15a.在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变小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解析：在下图中作出i-t图线，注意到i-t图线按余弦规律变化，注意到电流大，磁场能大，电容器c上带电荷量多，电场能大的对应关系，不难判断a、c、d三项正确.答案：acd4.要想增大lc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c.增加线圈的匝数d.在线圈中插铁芯解析：振荡电流的频率由lc回路本身的特性决定，f=.增大电容器两板间距，电容减小，振荡频率升高，a选项对；升高电容器的充电电压不能改变振荡电流的强度，b选项错；增加线圈匝数和插入铁芯，电感l都增大，频率降低，c、d两项错.答案：a5.在lc振荡电路中，电容器放电时间长短决定于（ ）a.充电电压的大小b.电容器带电荷量的多少c.放电电流的大小d.电容c和电感l的数值解析：电容器放电一次经历四分之一个周期，而周期t=2，t是由振荡电路的电容c和电感l决定的，与电荷量等无关.答案：d6.在lc振荡电路中某时刻电容器两极板间的电场线方向和穿过线圈的磁感线方向如图14-2-16所示，这时有( )图14-2-16a.电容器正在放电b.电路中电流强度在减小c.电场能正在转化为磁场能d.线圈中产生的自感电动势在减小解析：根据电场方向可知上极板带正电，又由磁场方向，根据安培定律则可判断，电流方向为顺时针（大回路）.所以正在给电容器充电，因此，电流强度逐渐减小，磁场能转化为电场能，由于电流按正弦规律变化，变化率在增大，据法拉第电磁感应定律知，自感电动势正在增大.答案：b7.在lc振荡电路中，若某个时刻电容器的极板上的电荷量正在增加，则( )a.电路中的电流正在增加b.电路中的电场能正在增加c.电路中的电流正在减小d.电路中的电场能正在向磁场能转化解析：电荷量增加，电容器充电，电场能增加，磁场能减少，电流减小.答案：bc8.已知在一个lc回路中，电容c=0.04 f，电感l=6.0 mh，求这个电路的固有频率.解析：f= hz=1104 hz.答案：1104 hz综合应用9.如图14-2-17（a）所示lc振荡电路中电容器极板上的电荷量随时间变化如图（b）所示，则（ ）图14-2-17a.a、c两时刻电路中电流最大，方向相同b.a、c两时刻电路中电流最大，方向相反c.b、d两时刻电路中电流最大，方向相同d.b、d两时刻电路中电流最大，方向相反解析：电荷量最大时，电流为零，电荷量按正弦规律变化，电流大小按余弦规律变化.答案：d10.要使lc振荡电路的周期变大，可用的方法是( )a.增大电容器初始带电荷量b.线圈中插铁芯c.增大电容器两极板正对面积d.增大平行板电容器两极板间距离解析：由周期公式t=2可知，t与q无关；插入铁芯，l变大，t变大；由c=知，s增大，t增大，而d增大，t减小.答案：bc11.如图14-2-18所示，平行板电容器和电池组相连.用绝缘工具将电容器两板间的距离逐渐增大的过程中，关于电容器两极板间的电场和磁场，下列说法中正确的是( )图14-2-18a.两极板间的电压和场强都将逐渐减小b.两极板间的电压不变，场强逐渐减小c.两极板间将产生顺时针方向的电流d.两极板间将产生逆时针方向的电流解析：由于极板和电源保持连接，因此两极板间电压不变.两极板间距离增大，因此场强e=u/d将减小.由于电容器带电量q=uc，d增大时，电容c减小，因此电容器带电量减小，即电容器放电，放电电流方向为逆时针.所以b、d两项正确.答案：bd12.某时刻lc回路中电容器中的电场方向和线圈中的磁场方向如图14-2-19所示.则这时电容器正在_（充电还是放电），电流大小正在_（增大还是减小）.图14-2-19解析：用安培定则可知回路中的电流方向为逆时针方向，而上极板是正极板，所以这时电容器正在充电；因为充电过程电场能增大，所以磁场能减少，电流在减小.答案：充电 减小13.如图14-2-20中电容器的电容都是c=410-6 f，电感都是l=910-4 h，左图中电键k先接a，充电结束后将k扳到b；右图中电键k先闭合，稳定后断开.两图中lc回路开始电磁振荡t=3.1410-4 s时刻，c1的上极板正在_电（充电还是放电）,带_电（正电还是负电）；l2中的电流方向向_(左还是右)，磁场能正在_（增大还是减小）.图14-2-20解析：先由周期公式求出t=2=1.210-4 s，t=3.1410-4 s时刻是开始振荡后的t.再看与左图对应的q-t图象（以上极板带正电为正）和与右图对应的i-t图象（以lc回路中有逆时针方向电流为正），图象都为余弦函数图象.在t时刻，从左图对应的q-t图象看出，上极板正在充正电；从右图对应的i-t图象看出，l2中的电流向左，正在增大，所以磁场能正在增大. 答案：充 正 左 增大14.如图14-2-21所示