4.1电磁振动 同步练习(word解析版)

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名称 4.1电磁振动 同步练习(word解析版)
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文件大小 359.5KB
资源类型 教案
版本资源 粤教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-11-07 08:09:44

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文档简介

2021-2022学年粤教版(2019)选择性必修第二册
4.1电磁振动 同步练习(解析版)
1.如图所示,L是电阻不计的自感线圈,C是电容器,E为电源,在开关S闭合和断开时,关于电容器的带电情况,下列说法正确的是( )
A.S闭合瞬间,A板带正电,B板带负电
B.S保持闭合,A板带正电,B板带负电
C.S断开瞬间,A板带正电,B板带负电
D.由于线圈L的电阻不计,电容器被短路,上述三种情况下电容器均不带电
2.如图所示,是处于某一时刻的LC振荡电路的情况,下列说法正确的是()
A.电容器正在充电,电场能正转变成磁场能
B.电容器正在放电,电场能正转变成磁场能
C.电容器正在充电,磁场能正转变成电场能
D.电容器正在放电,磁场能正转变成电场能
3.如图甲所示的LC振荡电路中,把通过P点向右的电流方向规定为电流的正方向,通过P点的电流变化规律如图乙所示,则
A.0.5 s~1.0 s时间内,电容器在充电
B.0.5 s~1.0 s时间内,电容器的上极板带正电
C.1.0 s~1.5 s时间内,Q点比P点电势低
D.1.0 s~1.5 s时间内,磁场能正在转变成电场能
4.如图所示的LC振荡电路中,已知某时刻电流i的方向指向A板,且正在增大,则( )
A.A板带正电
B.线圈L两端电压在增大
C.电容器C正在充电
D.电场能正在转化为磁场能
5.已知振荡电路中电容器极板1上的电量随时间变化的曲线如图所示。则(  )
A.a、c两时刻电路中电流最大,方向相同
B.a、c两时刻电容器里的电场能最大
C.b、d两时刻电路中电流最小,方向相反
D.b、d两时刻磁场能最小
6.如图所示的LC振荡电路中,某时刻线圈中磁场方向向上,且电路中的电流正在减小,则此时(  )
A.电容器上极板带负电,下极板带正电
B.振荡电路中能量正在从磁场能转化为电场能
C.电容器两极板间的场强正在减小
D.线圈中的磁通量变化率正在变小
7.如图甲是LC振荡电路,其中电流随时间变化的i—t图像如图乙所示。t=0时刻,电容器的下极板M带正电,在之后的某段时间,M板带负电,磁场能减小,则这段时间对应图像中的(  )
A.Oa段 B.ab段 C.bc段 D.cd段
8.如图所示是由线圈L和电容器C组成的最简单的LC振荡电路。先把电容器充满电。t=0时如图(a)所示,电容器两板间的电势差最大,电容器开始放电。T=0.005s时如图(b)所示,LC回路中线圈上的电流第一次达到最大值,则(  )
A.此LC振荡电路的周期T=0.01s
B.t=0.025s时,回路电流方向与图(b)中所示电流方向相反
C.t=0.035s时,线圈中的磁场能最大
D.t=0.040s至t=0.045s时,线圈中的电流逐渐减小
9.如图所示为某时刻LC振荡电路所处的状态,则该时刻( )
A.振荡电流i在增大 B.电容器正在放电
C.磁场能正在向电场能转化 D.电场能正在向磁场能转化
10.关于LC振荡电路,下面哪些叙述是正确的(  )
A.电容器开始放电时,电路电流最大
B.电路中电流最大时,电路中的电场能最大
C.电容器放电完毕时,电路中的电流最大
D.电容器反向充电开始时,电路中的磁场能最小
11.如图甲电路中,是电阻不计的电感器,是电容器,闭合开关,待电路达到稳定状态后,再断开开关,电路中将产生电磁振荡,如果规定电感器中的电流方向从到为正,断开开关的时刻为,那么图乙中能正确表示电感器中的电流随时间变化规律的是( )
A. B.
C. D.
12.LC振荡电路中,某时刻的磁场方向如图所示,则下列说法中错误的是(  )
A.若磁场正在减弱,则电容器正在充电,电流由b向a
B.若磁场正在减弱,则电场能正在增大,电容器上极板带负电
C.若磁场正在增强,则电场能正在减小,电容器上极板带正电
D.若磁场正在增强,则电容器正在放电,电流方向由a向b
13.图甲所示的LC振荡电路中的电流随时间变化的图像如图乙所示,在t0时刻(对应于图线上的A点),电容器中的电场方向如图甲所示,则在该时刻(  )
A.电容器正在放电
B.电场能正在增加
C.线圈中的自感电动势正在增加
D.电容器所带的电荷量正在增加
14.某中、短波双波段收音机的接收电路(部分)如图甲所示,乙图是该电路的原理图,通过切换开关S可使可变电容C分别与L1(线圈)和L2(线圈)组成LC回路,下列判断正确的是(  )
A.要接收短波电台应将S拨到
B.S接后将可变电容动片旋入一些可接收更高频率信号
C.要接收短波电台应将S拨到
D.S接后将可变电容动片旋入一些可接收波长更长的信号
15.下列说法中正确的是(  )
A.任何变化的磁场都要在周围空间产生变化的电场
B.机械波的传播需要介质,而电磁波可以在真空中传播
C.红外体温计通过发射红外线照射人体来测体温
D.振荡磁场在周围空间产生同频率的振荡电场
E.在如图所示的振荡电路中,当M、N间电势差随电流的变化达到最大值时磁场能刚好全部转化为电场能
16.如图所示,一LC回路的电感L=0.25H,电容C=4μF,在电容开始放电时设为零时刻,上极板带正电,下极板带负电,求:
(1)此LC振荡电路的周期为多少?
(2)当t=2.0×10-3s时,电容器上板带何种电荷?电流方向如何?
(3)如电容器两板电压最大为10V,则在前T/4内的平均电流为多大?
17.在LC振荡电路中,如果C=100 pF,要发出波长为30 m的无线电波,应用多大电感的电感线圈?
参考答案
1.A
【分析】
闭合S瞬间,电源给电容器充电,根据电势的高低判断出电容器两极板的电性;由于线圈L的直流电阻不计,S闭合电路稳定后,电容器被短路,两端电压为零.当断开S的瞬间,线圈中电流要减小,产生自感电动势,电容器充电,极板的电性变化.
【详解】
A、S闭合瞬间,给电容器充电,且A与电源的正极相连,故A板带正电,B板带负电,故A正确;
B、S保持闭合,电容器支路断路,但两端的电压与并联的支路电压相同为零,故电容器不带电,故B错误;
C、S断开瞬间,由于线圈产生感应电流,电流的方向与原电流方向相同,故A带负电,B带正电,故C错误;
D、根据ABC可知,D错误;
故选A
【点睛】
本题考查自感线圈的双重作用的理当电流稳定不变时,自感线圈是电阻不计的导线;当电流变化时,相当于一个电源.
2.C
【详解】
根据图示,可以得到线圈中的电流为逆时针方向(俯视),而电容器下极板带正电,则电容器正在充电;电容器充电时,电流在减小,电容器电量在增多,则电场能增加,故磁场能减小,故ABC错误,C正确。
故选C。
3.A
【详解】
A. 在0.5s至1s内,电路电流在正向减小,电容器正在充电,故A正确;
B. 在0.5s至1s内,电流是正的,即经过P点的电流向右,由于电路中做定向移动的带电粒子是带负电的电子,因此在该时间段内,电子经过P点向左移动,因此电容器上极板带负电,故B错误;
C. 在1s至1.5s内,通过电感线圈的电流向上,且增大,电感线圈产生自感电动势,由楞次定律可知,电感线圈下端电势高,上端电势低,即Q点比P点电势高,故C错误;
D. 在1s至1.5s内,电路电流增大,磁场增加,磁感应强度变大,电路处于放电过程,电场能转化为磁场能,故D错误。
故选A。
4.D
【详解】
通过图示电流方向,知电容器在放电,则电容器上极板A带负电,下极B板带正电,振荡电流增大,电容器上的电荷量正在减小,由
知AB两板间的电压在减小,电场能正在向磁场能转化,D正确,ABC错误。
故选D。
5.B
【详解】
AB.LC振荡电路中,电容器充放电时,由于线圈自感作用,使回路中电容器电荷量最大时,回路中电流为零,电容器里的电场能最大,故A错误,B正确;
CD.b、d两时刻,电容器电荷量为零,此时回路中电流最大,磁场能最大,并且b、d两时刻充放电过程相反,电流方向就相反,故CD错误。
故选B。
6.B
【详解】
根据安培定则,线圈中的电流从上看是逆时针,此时电流正在减小,表明电容器正在充电,所以下板带负电,上板带正电。电容器两极板间场强正在增大,电场能在增大,电容放电变快,线圈中感应电动势变大。磁通量变化率正在变大,故B正确,ACD错误。
故选B。
7.B
【详解】
由题意可知,开始时M板带正电,而第一个四分之一周期内,电容在放电,故开始时M板放电过程;电流由M到N;而在某段时间内,磁场能在减小,说明电流在减小;电容器在充电;而M板带负电,说明电流不变,所以这段时间对应的过程为ab段
故选B。
8.C
【详解】
A.依题意,可知此LC振荡电路的周期为
故A错误;
B.因为
所以,回路电流方向与图(b)中所示电流方向相同,故B错误;
C.因为
此时,线圈中电流最大,磁场能也最大,故C正确;
D.t=0.040s至t=0.045s时,电容器放电,线圈中的电流逐渐增大,故D错误。
故选C。
9.C
【详解】
通过图示电流方向为电流流向正极板,知电容器在充电,振荡电流减小,电容器上的电荷量正在增大,磁场能正在向电场能转化;故选C.
10.C
【详解】
A、在LC振荡电路中,当电容器放电时,电流在增大,该电流具有正弦式变化规律,所以刚刚开始放电时的电流为0,故A错误.B、当电容器放电时,电流在增大,该电流具有正弦式变化规律,所以放电结束时的电流最大,此时电路中的电场能最小,磁场能最大,故B错误.C、当电容器放电时,电流在增大,该电流具有正弦式变化规律,所以放电结束时的电流最大,故C正确.D、电容器反向充电开始时,是放电结束时,此时电路中的电流最大,所以电路中的磁场能最大,故D错误.故选C.
【点睛】
解决本题的关键知道在LC振荡电路中,当电容器充电时,电流在减小,电容器上的电荷量增大,磁场能转化为电场能;当电容器放电时,电流在增大,电容器上的电荷量减小,电场能转化为磁场能.
11.C
【详解】
S断开前,ab段短路,电流从,电容器不带电;S断开时,ab中产生自感电动势,阻碍电流减小,给电容器C充电,此时电流负向最大;给电容器充电过程,电容器充电量最大时,ab中电流减为零;此后,LC回路发生电磁振荡形成交变电流.
AD.电流从最大值开始变化;故A项不合题意,D项不合题意.
B.电流从负向最大开始减小;故B项不合题意.
C.电流的变化图象与分析过程相符;故C项符合题意.
12.D
【详解】
AB.若磁场正在减弱,则电流正在减小,是充电过程,根据安培定则可确定电流由b向a电场能增大,上极板带负电,故AB正确,但不符合题意
CD.若磁场正在增大,则电流在增大,是放电过程,电场能正在减小,根据安培定责,可判断电流是由b向a,上极板带正电,故C正确,不符合题意,D错误。
故选D。
13.BCD
【详解】
在该时刻,电流逐渐减小,说明电容器正在充电,电流减小的越来越快,所以线圈中的自感电动势正在增加;电容器所带电荷量正在增加,磁场能转化为电场能,所以电场能正在增加,故选BCD。
14.AD
【详解】
AC.振荡电路的周期公式为
电台应将S拨到,L变小,T变小,适合接收短波,A正确,C错误;
B.S接后将可变电容动片旋入一些,使电容正对面积S变大,由
可知,C变大,振荡周期T变大,频率f变小,故可接收更低频率的信号,B错误;
D.S接后L较大,将可变电容动片旋入一些,C变大,振荡周期T变大,故可接收波长更长的信号,D正确。
故选AD。
15.BDE
【详解】
A.均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场,故A错误;
B.机械波的传播需要介质,而电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,故B正确;
C.红外体温计通过感知人体发出的红外线来测体温,故C错误;
D.只有振荡磁场才能在周围空间产生同频率的振荡电场,故D正确;
E.当M、N间电势差随电流的变化达到最大值时,即电容器带电荷量最多时,磁场能刚好全部转化为电场能,故E正确。
故选BDE。
16.1);(2)负电;逆时针.(3)
【详解】
(1)根据可得此LC振荡电路的周期为
(2)当t=2.0×10-3s时,即从t=0时刻开始在第二个周期阶段,电容器反向充电,此时上板带负电荷,电流方向为逆时针方向;
(3)如电容器两板电压最大为10V,则电容器带电量最大值为
Q=CU=4×10-5C
则在前T/4内的平均电流为
17.2.5 μH
【解析】
【详解】
由公式T=2π 和v= ,

L=
式中v=3.0×108m/s,C=100×10-12F,
L=H=2.5 μH