4.1电磁振荡 课时提升练(Word版含解析)

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名称 4.1电磁振荡 课时提升练(Word版含解析)
格式 doc
文件大小 517.0KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-01-21 21:50:11

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文档简介

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】

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