《电磁振荡》同步练习2

电磁振荡电磁振荡 同步练习同步练习 基础精练基础精练 1 在在LC电路产生电磁振荡的过程中 下列说法正确的是电路产生电磁振荡的过程中 下列说法正确的是 A 电容器放电完毕时刻 电路中的磁场能最小 电容器放电完毕时刻 电路中的磁场能最小 B 电路中的电流最大的时刻 电路中的磁场能最大 电路中的电流最大的时刻 电路中的磁场能最大 C 电容器极板上的电荷最多时 电场能最大 电容器极板上的电荷最多时 电场能最大 D 电容器放电完毕时刻 回路中电流为零 电容器放电完毕时刻 回路中电流为零 E 提高充电电压 能使振荡周期变大 提高充电电压 能使振荡周期变大 F 电路中电流最小时 电场能最小 电路中电流最小时 电场能最小 解析 解析 电容器放电完毕时刻 电流最大 磁场能最大 电容器放电完毕时刻 电流最大 磁场能最大 A错 错 同理同理D错 振荡电路的周期错 振荡电路的周期T 2 与充电电压无关 与充电电压无关 E错 电错 电 LC 路中电流为零时 电场能增大 磁场能最小 路中电流为零时 电场能增大 磁场能最小 F错 错 答案 答案 BC 2 实际的实际的LC电磁振荡电路中 如果没有外界能量的适时补充 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 幅减小的原因幅减小的原因 A 线圈的自感电动势对电流的阻碍作用 线圈的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 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 线圈铁芯上涡流产生的电热 D 向周围空间辐射电磁波 向周围空间辐射电磁波 解析 解析 线圈自感电流的阻碍作用 是把电流的能量转化为磁场线圈自感电流的阻碍作用 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 能 不会造成振荡能量的损失 振幅不会减小 A错误 电路中电错误 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 损失 使振幅减小 B正确 线圈铁芯上涡流产生的电热 也是由正确 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 振荡能量转化来的 也会引起振荡能量的损失 使振幅减小 C正正 确 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确 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 引起振荡能量的损失 使振幅减小 故D正确 正确 答案 答案 BCD 3 如图所示是如图所示是LC振荡电路某时刻的情况 以下说法正确的是振荡电路某时刻的情况 以下说法正确的是 A 电容器正在放电 电容器正在放电 B 电容器正在充电 电容器正在充电 C 电感线圈中的电流正在增大 电感线圈中的电流正在增大 D 电容器两极板间的电场能正在减小 电容器两极板间的电场能正在减小 解析 解析 由题图中螺线管中的磁感线方向可以判定出此时由题图中螺线管中的磁感线方向可以判定出此时LC电路电路 正在逆时针充电 正在逆时针充电 A错 电流正在减小 电感线圈中的磁场能正在错 电流正在减小 电感线圈中的磁场能正在 减弱 两极板间的电场能正在增大 故减弱 两极板间的电场能正在增大 故B选项对 选项对 答案 答案 B 4 如图所示的振荡电路中 电感电阻忽略不计 在振荡过程中的如图所示的振荡电路中 电感电阻忽略不计 在振荡过程中的 某一状态 此时电路中电流达到峰值 下列说法正确的是某一状态 此时电路中电流达到峰值 下列说法正确的是 A 此时电容器极板间的场强最大 此时电容器极板间的场强最大 B 此时自感线圈 此时自感线圈L产生的感应电动势最大产生的感应电动势最大 C 此时穿过线圈 此时穿过线圈L的磁通量的变化率为零的磁通量的变化率为零 D 此时电容器和自感线圈两端的电压均为零 此时电容器和自感线圈两端的电压均为零 解析 解析 由电流与电场 感应电动势为同步异变关系 可判断出由电流与电场 感应电动势为同步异变关系 可判断出 A B错误 错误 D正确 电流最大时电流的变化率为零 正确 电流最大时电流的变化率为零 C正确 正确 答案 答案 CD 5 如图所示的电路中 如图所示的电路中 L是自感系数很大的 用铜导线绕成的线圈是自感系数很大的 用铜导线绕成的线圈 其电阻可以忽略不计 开关 其电阻可以忽略不计 开关S原来是闭合的 当开关原来是闭合的 当开关S断开瞬间 断开瞬间 则则 A L中的电流方向不变中的电流方向不变 B 灯泡 灯泡D要过一会儿才熄灭要过一会儿才熄灭 C LC电路将产生电磁振荡 刚断开瞬间 磁场能最大电路将产生电磁振荡 刚断开瞬间 磁场能最大 D 电容器将放电 电场能将变为磁场能 电容器将放电 电场能将变为磁场能 解析 解析 S断开瞬间 灯泡立即熄灭 电容器所带电荷量为零 对断开瞬间 灯泡立即熄灭 电容器所带电荷量为零 对 电容器充电 电流由最大值减小 断开瞬间 电容器充电 电流由最大值减小 断开瞬间 i最大 磁场能最大 最大 磁场能最大 答案 答案 AC 6 如图所示 如图所示 L为电阻不计的自感线圈 已知为电阻不计的自感线圈 已知LC电路振荡周期为电路振荡周期为T 开关 开关S闭合一段时间 闭合一段时间 S断开时开始计时 当断开时开始计时 当t T 8时 时 L内部磁感内部磁感 应强度的方向和电容器极板间电场强度的方向分别为应强度的方向和电容器极板间电场强度的方向分别为 A 向下 向下 向下 向下 B 向上 向下 向上 向下 C 向上 向上 向上 向上 D 向下 向上 向下 向上 解析 解析 开关开关S闭合时 由于自感线圈电阻不计 故电容器两端的闭合时 由于自感线圈电阻不计 故电容器两端的 电压为零 电容器不带电 当开关电压为零 电容器不带电 当开关S断开时 由于线圈的自感作用 断开时 由于线圈的自感作用 电流不能立即减小为零 对电容器开始充电 当电流不能立即减小为零 对电容器开始充电 当t T 8时 线圈中时 线圈中 电流方向向上 由安培定则可知 此时电流方向向上 由安培定则可知 此时L内部磁感应强度方向向下 内部磁感应强度方向向下 电容器上极板此时带正电 电场方向向下 故选项电容器上极板此时带正电 电场方向向下 故选项A正确 正确 答案 答案 A 7 如图如图1甲所示的振荡电路中 电容器极板间电压随时间变化甲所示的振荡电路中 电容器极板间电压随时间变化 的规律如图的规律如图1乙所示 则电路中振荡电流随时间变化的图象是图乙所示 则电路中振荡电流随时间变化的图象是图2中中 的的 回路中振荡电流以逆时针方向为正回路中振荡电流以逆时针方向为正 解析 解析 电容器极板间电压电容器极板间电压U 随电容器极板上电荷量的增大 随电容器极板上电荷量的增大 Q C 而增大 随电荷量的减小而减小 从图乙可以看出 在而增大 随电荷量的减小而减小 从图乙可以看出 在0 这段时这段时 T 4 间内是充电过程 且间内是充电过程 且UAB 0 即 即 A B A板应带正电 只有顺时板应带正电 只有顺时 针方向的电流才能使针方向的电流才能使A板被充电后带正电 同时考虑到板被充电后带正电 同时考虑到t 0时刻电压时刻电压 为零 电容器极板上的电荷量为零 电流最大 即为零 电容器极板上的电荷量为零 电流最大 即t 0时刻 电流时刻 电流 为负向最大 所以选项为负向最大 所以选项D正确 正确 答案 答案 D 8 如图所示的如图所示的LC振荡回路中振荡电流的周期为振荡回路中振荡电流的周期为2 10 2 s 自振荡 自振荡 电流沿逆时针方向达最大值时开始计时 当电流沿逆时针方向达最大值时开始计时 当t 3 4 10 2 s时 电容 时 电容 器正处于器正处于 状态状态 填填 充电充电 放电放电 充电完毕充电完毕 或或 放电放电 完毕完毕 这时电容器的上极板 这时电容器的上极板 填填 带正电带正电 带负电带负电 或或 不带电不带电 解析 解析 电磁振荡过程是电路中振荡电流 电容器带电量等物理量周期电磁振荡过程是电路中振荡电流 电容器带电量等物理量周期 性变化的过程 为分析某时刻性变化的过程 为分析某时刻t t T 的振荡情况 可由下列变换式的振荡情况 可由下列变换式t nT t n为正整数 为正整数 0 t T 转而分析 转而分析t 时刻的振荡状态 时刻的振荡状态 由由t 3 4 10 2 s 2 10 2 s 1 4 10 2 s T t 则 则 t T 2 t时刻与时刻与t 时刻电路振荡状态相同 作出振荡电流时刻电路振荡状态相同 作出振荡电流i随时间变化随时间变化 3T 4 的图象如图所示 的图象如图所示 t轴上方图线表示振荡电流沿逆时针方向 在轴上方图线表示振荡电流沿逆时针方向 在 T 2 时间内 振荡电流不断减小 磁场能不断减小 电场能不断增加时间内 振荡电流不断减小 磁场能不断减小 电场能不断增加 3T 4 因此电容器处于充电状态 从图线处于 因此电容器处于充电状态 从图线处于t轴下方可知 电路中振荡轴下方可知 电路中振荡 电流沿顺时针方向 故电容器上极板应带正电 电流沿顺时针方向 故电容器上极板应带正电 答案 答案 充电充电 带正电带正电 能力精练能力精练 9 LC振荡电路在振荡电路在t1和和t2时刻自感线圈中磁感线方向和电容器中时刻自感线圈中磁感线方向和电容器中 极板带电情况如图所示 若极板带电情况如图所示 若t2 t1 则 则 2 LC A 在 在t1时刻电容器正充电时刻电容器正充电 B 在 在t2时刻电容器两极间电场正在增强时刻电容器两极间电场正在增强 C 在 在t1时刻电路中电流正在增大时刻电路中电流正在增大 D 在 在t2时刻自感线圈中磁场正在增强时刻自感线圈中磁场正在增强 解析 解析 由由t2 t1 知知t2 t1 从题图可看出 从题图可看出t1 t2两个时刻两个时刻 2 LC T 4 螺线管处的电流都是从左向右穿过螺线管 由于电流方向是正电荷螺线管处的电流都是从左向右穿过螺线管 由于电流方向是正电荷 运动方向 对运动方向 对t1时刻正电荷从左极板流出然后穿过螺线管 正处于放时刻正电荷从左极板流出然后穿过螺线管 正处于放 电状态 只要是放电 振荡电流就是增大的 故电状态 只要是放电 振荡电流就是增大的 故A不对 不对 C对 对对 对t2 时刻 电流从左向右通过螺线管 而右极板带正电 说明正电荷正时刻 电流从左向右通过螺线管 而右极板带正电 说明正电荷正 往右极板上聚集 所以往右极板上聚集 所以t2时刻电容器在充电 随着极板上电荷增多 时刻电容器在充电 随着极板上电荷增多 两极间电场增强 故两极间电场增强 故B对 又由于充电过程振荡电流总是减小的 对 又由于充电过程振荡电流总是减小的 故线圈中磁场也减弱 故故线圈中磁场也减弱 故D不对 不对 答案 答案 BC 10 在在LC振荡电路中 如已知电容振荡电路中 如已知电容C 并测得电路的固有振荡 并测得电路的固有振荡 周期为周期为T 即可求得电感 即可求得电感L 为了提高测量精度 需多次改变 为了提高测量精度 需多次改变C值并值并 测得相应的测得相应的T值 现将测得的六组数据标示在以值 现将测得的六组数据标示在以C为横坐标 以为横坐标 以T2为为 纵坐标的坐标纸上 即图中用纵坐标的坐标纸上 即图中用 表示的点 如图所示 表示的点 如图所示 1 T L C的关系为的关系为 2 根据图中给出的数据点做出根据图中给出的数据点做出T2与与C的关系图形 并求电感的关系图形 并求电感L的的 值 值 解析 解析 本题主要考查两点 一是考查考生能否根据正确的作图本题主要考查两点 一是考查考生能否根据正确的作图 规则画出规则画出T2 C图象图象 图象应尽量通过或靠近比较多的数据点 不通图象应尽量通过或靠近比较多的数据点 不通 过图象的数据点应尽量较均匀地分布在图线的两侧过图象的数据点应尽量较均匀地分布在图线的两侧 二是考查考生 二是考查考生 的数形结合能力 考生需将的数形结合能力 考生需将LC回路的固有周期公式回路的固有周期公式T 2 变换变换 LC 成成T2 4 2LC 从而认识到 从而认识到T2 C图线为一过坐标原点的直线图线为一过坐标原点的直线 在本题在本题 中 横 纵坐标的起点不为零 图线在纵轴上有一正截距值中 横 纵坐标的起点不为零 图线在纵轴上有一正截距值 图象 图象 的斜率为的斜率为4 2L L 只有正确作出图线 并得到 只有正确作出图线 并得到L T2 4 2 C T2 4 2 C 才可能计算出 才可能计算出L的测量平均值为的测量平均值为0 0351 0 0389 H范围内的某一数范围内的某一数 值 值 答案 答案 1 T 2 2 如图所示如图所示 0 0351 0 0389 H均可均可 LC 11 如图所示 电源的电动势为如图所示 电源的电动势为E 电容器的电容为 电容器的电容