4.1电磁振荡 课时提升练（Word版含解析）

4.1电磁振荡 课时提升练（解析版）
一、选择题
1．如图所示是LC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
B．电容器正在充电
C．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
2．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
3．在LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．若磁场正在减弱，则电容器上极板带负电
B．若电容器正在放电，则电容器上极板带正电
C．若电容器上极板带正电，则线圈中的电流正在增大
D．若在电容器极板间插入电介质，则电路的振荡频率会减小
4．如图所示是LC振荡电路及其中产生的振荡电流随时间变化的图像，电流的正方向规定为顺时针方向，则在t1到t2时间内，电容器C的极板上所带电量及其变化情况是（　　）
A．上极板带正电，且电量逐渐增加，电场能逐渐增加
B．上极板带正电，且电量逐渐减小，电场能逐渐减小
C．下极板带正电，且电量逐渐增加，磁场能逐渐增加
D．下极板带正电，且电量逐渐减小，磁场能逐渐减小
5．某时刻LC振荡电路的状态如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．电容器电容正在增大
B．电容器两板间电压正在增大
C．振荡电流i正在增大
D．电场能正在向磁场能转化
6．LC振荡电路中，电容器两极板上的电荷量随时间变化的关系如图所示，则（　　）
A．在时刻，电路中的电流最大 B．在时刻，电路中的电流最大
C．在时刻，电感线圈两端电压最大 D．时间内，电路中的电流不断增大
7．如图所示，为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中，电容器可通过开关S与电源或线圈L相连。当S从a拨到b之后，由L与C构成的电路中产生振荡电流，则（　　）
A．若罐中的液面下降，振荡电流的频率变小
B．若罐中的液面上升，振荡电流的周期变小
C．当S从a拨到b之后的半个周期内，L的自感电动势先变小后变大
D．当S从a拨到b之后的半个周期内，线圈里的磁感应强度先变小后变大
8．如图甲所示的振荡电路中，电容器极板间电压随时间的变化规律如图乙所示，则电路中振荡电流随时间的变化图像是（振荡电流以电路中逆时针方向为正）（　　）
A． B．
C． D．
9．如图所示，一平行金属板AB与一线圈组成理想的LC振荡电路，E为电源，当开关S从1掷向2的同时，有一电子恰从极板中央飞入AB间，电子重力可忽略，射入方向与极板平行。则电子（　　）
A．可能从上极板边缘飞出，飞出时动能一定增大
B．可能从下极板边缘飞出，飞出时动能可能不变
C．可能从上极板边缘飞出，飞出时动能可能不变
D．可能从下极板边缘飞出，飞出时动能一定减小
10．如图所示是一个LC振荡电路中电流的变化图线，下列说法正确的是（　　）
A．t1时刻电感线圈两端电压最大
B．t1时刻电路中只有电场能
C．t1时刻电容器所带电荷量为零
D．t2时刻电容器两极板间电压为零
11．在LC振荡电路中，当电容器充电完毕尚未开始放电时，下列说法正确的是（　　）
A．电容器中的电场最强
B．电路里的磁场最强
C．电场能已有一部分转化成磁场能
D．磁场能已有一部分转化成电场能
12．振荡电路中，电容器两极板上的带电量q随时间t变化的关系如图所示，则（　　）
A．在时刻，电路中的电流为0 B．在时刻，电路中只有磁场能
C．在时刻，电感线圈两端电压为0 D．时间内，电路中的电流不断增大
13．如图所示，从将开关S由b扳到a开始计时，在电流振荡了半个周期时，电路中（　　）
A．电容器C里的电场强度最强，电场强度方向向上
B．线圈L周围磁场最强
C．线圈中的磁感应强度为零
D．电流最大
14．在LC振荡电路中，若某个时刻电容器极板上的电荷量正在增加，则（　　）
A．电路中的电流正在增大
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
15．理想振荡电路中，电容器C的电容为，电感线圈L的自感系数为。已充电的平行板电容器两极板水平放置，如图所示。开关S断开时极板间有一带电灰尘恰好静止。当开关S闭合时，开始计时，灰尘在电容器内运动，g取，下列说法正确的是（　　）
A．该振荡电路的周期为
B．经过半个周期，此时灰尘在电容器内的加速度为
C．线圈中电流最大时，灰尘的加速度为
D．放电过程，自感线圈电流增大，电容器两端电压减小
二、解答题
16．某收音机的LC振荡电路由自感系数为L的线圈和可变电容器构成．若L保持不变，要求LC振荡电路的频率范围是，则可变电容的最大值与最小值之比是多少？
17．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，画出反映电容器a极板上电荷量q随时间变化的图像（q为正值表示a极板带正电）。
参考答案
1．B
【详解】
AB．由题图螺线管中的磁感线方向可以判定出此时LC电路正在沿逆时针方向充电，B正确，A错误；
CD．充电时电流在减小，电感线圈中的磁场能正在减弱，电容器两极板间的电场能正在增大，CD错误。
故选B。
2．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。
3．D
【详解】
A．若磁场正在减弱，由楞次定律可得线圈上端为正极，则电容器上极带正电，处于充电状态。故A错误；
B．若电容器正在放电。由安培定则可得电容器上极带负电，故B错误；
C．若电容器上极板带正电，说明电容器在充电，磁场能转化为电场能，则线圈中电流应该减小，故C错误；
D．若在电容器板间插入电介质，电容器的电容C增大，振荡频率可知，荡频率会减小，故D正确。
故选D。
4．B
【详解】
由于电流方向为逆时针并且电流逐渐增大，则电容器处于放电过程，上极板带正电，且电量逐渐减小，电场能逐渐减小，磁场能逐渐增大，所以B正确；ACD错误；
故选B
5．B
【详解】
A．根据
可知电容的大小与带电量无关，因此电容大小不变，A错误；
B．电容器上极板带正电，而且正电荷正在流向上极板，因此电容器正在充电，两极板间的电压正在增大，B正确；
C．电容器充电的过程中，电流逐渐减小。C错误；
D．电容器充电的过程中，磁场能正在电场能向转化，D错误。
故选B。
6．A
【详解】
A．在时刻，极板上的电荷量为零，此时电容器放电完毕，电路中的电流最大，故A正确；
B．在时刻，极板上的电荷量最大，电路中的电流为零，故B错误；
C．在时刻，极板上的电荷量为零，此时电路中电流最大，电流的变化率为零，电感线圈两端电压为零，故C错误；
D．时间内，极板上的电荷量不断增大，电路中的电流不断减小，故D错误。
故选A。
7．C
【详解】
AB．两块平行金属板构成的电容器C的中间的液体就是一种电介质，当液体的液面下降时，相当于插入的电介质越小，电容越小；根据可知，电容C减小，振荡电路的周期T减小，LC回路的振荡频率f增大，同理可得，若罐中的液面上升，振荡电流的周期变大，故AB错误；
C．当S从a拨到b之后的半个周期内，回路中的电流先增大(增大得越来越慢)后减小(减小得越来越快)，则L的自感电动势先变小后变大，故C正确；
D．当S从a拨到b之后的半个周期内，回路中的电流先增大后减小，则线圈里的磁感应强度先变大后变小，故D错误。
故选C。
8．D
【详解】
电容器极板间的电压，随电容器带电荷量的增加而增大，随电容器带电荷量的减少而减少。从图乙可以看出，在这段时间内电容器充电，且，即
A板应带正电，只有顺时针方向的电流才能使A板被充电后带正电，同时考虑到时刻电压为零，电容器带电荷量为零，电流最大，可知时刻，电流为负向最大
故选D。
9．C
【详解】
当开关S从1掷向2后，两板间将产生交变电场（设周期为T），根据两板间电压的周期性可知，若电子在板间的运动时间为的奇数倍，则电子在板间加速和减速的时间相等，根据对称性可知电子从两板间射出时的竖直分速度为零，此时电子的动能不变，且电子的竖直分位移方向向上。因为电子一定先向上加速，其竖直位移一定向上或等于零，所以电子不可能从两板间中轴线的下方射出。综上所述可知ABD错误，C正确。
故选C。
10．C
【详解】
A．在t1时刻，电路中的i最大，说明放电结束，所以电路中电流最大，则磁场能最大，电场能最小，则电荷量为零，电压也为零，A错误；
B．在t1时刻，电路中的i最大，说明放电结束，所以电路中电流最大，则磁场能最大，电场能最小，则电荷量为零，电压也为零，B错误；
C．在t1时刻，电路中的i最大，说明放电结束，所以电路中电流最大，则磁场能最大，电场能最小，则电荷量为零，电压也为零，C正确；
D．在t2时刻，电路中的i最小，说明还没放电，所以电路中无电流，则磁场能最小，电场能最大，则电压也最大，D错误；
故选C。
11．A
【详解】
LC振荡电路电容器充电完毕尚未开始放电时，电容器中电场最强，磁场最弱，电场能和磁场能之间还没有发生转化。
故选A。
12．C
【详解】
A．由图可知在t1时刻，电容器极板上的电荷量为零，根据电磁振荡的特点可知，t1时刻是电容器放电结束的时刻，电路中的电流最大，故A错误；
B．由图可知，在t2时刻，电容器极板上的电荷量最大，电路中只有电场能，故B错误；
C．由图可知在t3时刻，电容器极板上的电荷量为零，是电容器放电结束的时刻，电感线圈两端电压为零，故C正确；
D．由图可知在t3～t4时间内，电容器极板上的电荷逐渐增加，电容器充电，电路中的电流不断减小，故D错误。
故选C。
13．AC
【详解】
A．从将开关S由b扳到a开始计时，在电流振荡了半个周期时，电容器处于反向充电完毕的时刻，此时电容器C里的电场强度最强，电场强度方向向上，故A正确；
BCD．电容器充电完毕，电流为零，线圈L中的磁感应强度为零，周围磁场最弱，故BD错误，C正确。
故选AC。
14．BC
【详解】
AC．在LC振荡电路中，若某个时刻电容器极板上的电荷量正在增加，说明电容器正在充电，此时由磁场能转化为电场能，磁场能减少，电路中电流正在减小， A错误，C正确；
BD．电路中的磁场能转化为电场能，磁场能减少，电场能正在增加，B正确，D错误。
故选BC。
15．BCD
【详解】
A．振荡电路的周期为
选项A错误；
B．开关S断开时，极板间灰尘恰好静止，则有
mg=qE
经过半个周期，电容器放电完毕后，又恰好反向充电完毕，此时灰尘受到重力及向下的电场力，根据牛顿第二定律，有
mg+qE=ma
解得
a=2g=
选项B正确；
C．线圈中电流最大时，电容器放电完毕，灰尘只受重力作用，加速度为，选项C正确；
D．放电过程，自感线圈电流增大，电容器两端电压减小，选项D正确。
故选BCD。
16．
【详解】
由
知：振荡电路频率最大时
振荡电路频率最小时
联立解得电容最大值与最小值之比为
17．
【详解】
开关S处于闭合状态时，电流稳定，又因L电阻可忽略，因此电容器C两极板间电压为0，所带电荷量为0，S断开的瞬间，D灯立即熄灭，L、C组成的振荡电路开始振荡，由于线圈的自感作用，此后的时间内，线圈给电容器充电，电流方向与线圈中原电流方向相同，电流从最大逐渐减为0，而电容器极板上电荷量则由0增为最大，根据电流流向，此时间里，电容器下极板b带正电，所以此时间内，a极板带负电，由0增为最大，则电容器a极板上电荷量q随时间变化的图像