江苏省泰州市高中物理 14-2 电磁振荡同步练习 新人教版选修3-4

1 江苏省泰州中学高二物理选修江苏省泰州中学高二物理选修 3 43 4 同步练习 同步练习 14 214 2 电磁振荡电磁振荡 1 2012 海岳中学高二检测 关于在LC振荡电路的一个周期的时间内 下列说法正确 的是 磁场方向改变一次 电容器充 放电各一次 电场方向改变两次 电场能向磁场能转化完成两次 A B C D 答案 C 解析 在一个振荡周期内 电场 磁场方向改变两次 电场能 磁场能转化两次 电容 器充 放电各两次 故选项 C 正确 2 湖北黄冈中学高二检测 如图所示为LC振荡电路在电磁振荡中电容器极板间电压随 时间变化的u t图象 A t1 t2时间内 电路中电流强度不断增大 B t2 t3时间内 电场能越来越小 C t3时刻 磁场能为零 D t3时刻电流方向要改变 答案 B 3 2011 余杭高二检测 如图所示 L是不计电阻的电感器 C是电容器 闭合电键 K 待电路达到稳定状态后 再断开电键 K 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 断开电键 K 的时刻为t 0 那么下列四个图中能够正确表示电感 中的电流随时间变化规律的是 2 答案 B 解析 电键闭合时 电流从a流向b为正 当断开电键后 电感器与电容器构成一振荡 电路 随后形成振荡电流 根据振荡电流的规律 可知选项 B 正确 4 如图所示 LC电路的L不变 C可调 要使振荡的频率从 700Hz 变为 1400Hz 则可以 采用的办法有 A 电容增大到原来的 4 倍 B 把电容增大到原来的 2 倍 C 把电容减小到原来的 1 2 D 把电容减小到原来的 1 4 答案 D 3 解析 由题意 频率变为原来的 2 倍 则周期就变为原来的 由T 2 L不变 1 2LC 当C C0时符合要求 1 4 5 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 其电阻可以忽略不 计 开关 S 原来是闭合的 当开关 S 断开瞬间 则 A L中的电流方向不变 B 灯泡D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 D 电容器将放电 电场能将变为磁场能 答案 AC 6 图为LC振荡电路中振荡电流随时间变化的图象 由图可知 在OA时间内 能转化为 能 在AB时间内电容器处于 填 充电 或 放电 过程 在 时刻C 电容器带电荷量 填 为零 或 最大 答案 电场 磁场 充电 为零 解析 由图可知 振荡电流随时间做正弦规律变化 在OA时间内电流增大 电容器正 在放电 电场能逐渐转化为磁场能 在AB时间内电流减小 电容器正在充电 在时刻C电 流最大 为电容器放电完毕瞬间 带电荷量为零 7 实验室里有一水平放置的平行板电容器 知道其电容C 1 F 在两板带有一定电荷 时 发现一粉尘恰好静止在两板间 手头上还有一个自感系数L 0 1mH 的电感器 现连成 4 如图所示电路 试分析以下两个问题 1 从S闭合时开始计时 经过 10 5s 时 电容器内粉尘的加速度大小是多少 2 当粉尘的加速度为多大时 线圈中电流最大 答案 1 2g 2 g 解析 电键断开时 电容器内带电粉尘恰好静止 说明电场力方向向上 且F电 mg 闭合 S 后 L C构成LC振荡电路 T 2 2 10 5s 经 10 5s 时 电容器间的场强反向 电场力的大小不 LC T 2 变 方向竖直向下 由牛顿第二定律得 a 2g F电 mg m 2 线圈中电流最大时 电容器两极间的场强为零 由牛顿第二定律可得 a g mg m 方向竖直向下 能力提升 1 2012 寿光质检 如图所示 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 能正确反映电容器a极 板上电量q随时间变化的图象是图 2 的哪一个 图中q为正值表示a极板带正电 5 答案 B 解析 确定a极板上电荷量q的起始状态 再确定第一个四分之一周期内的变化情况 S 处于接通状态时 电流稳定 因忽略L的电阻 电容器两极板间的电压为零 电荷量 为零 S 断开 D灯熄灭 LC组成的回路将产生电磁振荡 由于线圈的自感作用 在 0 t T 4 时间段内 线圈产生的自感电动势给电容器充电 电流方向与原线圈中的电流方 向相同 电流值从最大逐渐减小到零 但电容器电荷量却从零逐渐增加到最大 在T 4 时刻 充电完毕 电流值为零而极板上的电荷量最大 但b板带正电 a板带负电 所以选项 B 正 确 2 要增大如图所示振荡电路的频率 下列说法中正确的是 A 减少电容器的带电荷量 B 将开关 S 从 1 位置拨到 2 位置 C 在线圈中插入磁铁棒芯 D 将电容器的动片旋出些 答案 BD 解析 根据公式f 可知要增大f 必须减小L和C二者之积 C跟电容器的带电 1 2 LC 荷量无关 减小两极板的正对面积 增大两极板间的距离 从两极板间抽出电介质都可减小 电容C 因此 A 不正确 D 正确 线圈匝数越少 抽出铁芯 L越小 可见 B 正确 C 不正 确 3 如图为LC振荡电路中电容器极板上的电量q随时间t变化的图线 由图可知 6 A 在t1时刻 电路中的磁场能最小 B 从t1到t2电路中电流值不断变小 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 答案 ACD 解析 由图中可以看出 在t1时刻电容器极板上的电量q为最大 电容器中的电场最强 此时电路中的能量全部都是电容器中的电场能 电路中的磁场能为零 选项 A 正确 从t1 到t2时刻 电量q不断减小 这是一个放电的过程 电流逐渐增大 选项 B 错误 从t2到 t3时刻 电量q不断增大 是充电过程 所以选项 C 正确 t4时刻电量q等于零 此时电容 器中的电场能为零 即为最小值 所以选项 D 也为正确选项 4 一个LC振荡电路中 线圈的自感系数为L 电容器电容为C 从电容器上电压达到 最大值U开始计时 则有 A 至少经过 磁场能达到最大 LC B 至少经过 磁场能达到最大 1 2LC C 在 时间内 电路中的平均电流是 1 2LC 2Um C L D 在 时间内 电容器放电量为 CUm 1 2LC 答案 BCD 解析 LC振荡电路周期T 2 电容器电压最大时 开始放电 经 时间 LC 1 2LC 放电结束 此时电容器电量为零 电路中电流最大 磁场最强 磁场能最大 因为Q CU 所以电容器放电量Q CUm 由I 所以I 得I 故 BCD 正确 q t CUm 1 2 LC 2Um C L 5 2012 内江高二检测 7 如图所示 是通过电容器电容的变化来检测容器内液面高低的仪器原理图 容器中装有 导电液体 是电容器的一个电极 中间的导电芯柱是电容器的另一个电极 芯柱外面套有绝 缘管作为电介质 电容器的这两个电极分别用导线与一个线圈的两端相连 组成LC振荡电 路 根据其振荡频率的高低 用与该电路相连的频率计显示 就可知道容器内液面位置的高低 如果频率计显示该振荡电路的振荡频率变大了 则液面 了 填 升高 或 降低 容器内的导电液体与大地相连 若某一时刻线圈内磁场方向向右 且正在增强 则此时导电 芯柱的电势正在 填 升高 或 降低 答案 降低 升高 解析 根据频率公式f 可知 若使振荡频率变大 则电容C减小 由C 1 2 LC 可知 若使电容减小 则正对面积S减小 即液面降低 线圈内磁场方向向右且增强 S 4 kd 则电流沿顺时针方向增大 是放电过程 绝缘管带负电正逐渐减少 绝缘管的电势是负值 两极板的电势差逐渐减小 所以绝缘管的电势正在升高 6 长沙模拟 在LC振荡电路中 如已知电容C 并测得电路的固有振荡周期为T 即 可