4.1电磁振动基础巩固（word版含答案）

4.1电磁振动基础巩固2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第二册
一、选择题（共15题）
1．将线圈、电容器、电流表、电源和单刀双掷开关连成如图所示的电路。先把开关置于1位置，为电容器充电。已知线圈的自感系数为，电容器的电容为。把开关置于2位置并开始计时，下列说法正确的是（　　）
A．时刻，回路中电流为零，磁场能全部转化为电场能
B．时刻，回路中电流最大，电场能全部转化为磁场能
C．从0时刻到时刻，电流由向流过电流表，电场能正向磁场能转化
D．从时刻到时刻，电流由到流过电流表，磁场能正向电场能转化
2．在LC振荡电路中，时刻和时刻电感线圈中的磁感线和电容器中极板的带电情况分别如图所示，则下列说法中正确的是（　　）
A．在时刻电容器正在充电
B．在时刻电容器正在充电
C．在时刻电路中的电流处在减小状态
D．在时刻电路中的电流处在增大状态
3．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
4．LC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t1时刻，电路中的电流最大
B．在t2时刻，电路中只有磁场能
C．在t3时刻，电感线圈两端电压最大
D．t3~t4时间内，电路中的电流不断增大
5．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
6．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
7．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
8．一个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开始计时，则下列说法错误的是（ ）
A．至少经过，磁场能达到最大
B．至少经过，电场能达到最小
C．电路中电流的周期为
D．在时间内，电容器放电电荷量为CUm
9．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．电容器正在充电
B．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大
C．电感线圈中的电流正在减小
D．电感线圈中的磁场能正在减小
10．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．电流的变化率大小在增加
C．电场能正在向磁场能转化
D．再经过0.75个周期，电流方向与此时相反
11．如图所示，某振荡电路中，L是电阻不计的电感线图，C是电容器。该振荡电路在某一时刻的电场和磁场方向如图所示。不计电磁波的辐射损失，则下列说法正确的是（　　）
A．该时刻电容器正在充电
B．该时刻电路中电流正在减小
C．该时刻电场能正在向磁场能转化
D．该振荡电路磁场能量变化的周期为
12．如图所示，L为电感线圈，C为电容器，R为定值电阻，线圈及导线电阻均不计。先闭合开关S，稳定后，再将其断开，并规定此时t=0。当t1=0.01s时，LC回路中电容器右极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，则（　　）
A．LC回路的振荡周期为0.02s
B．LC回路中电流最大时电场能最大
C．t2=0.12s时线圈中磁场能最大
D．t3=0.125s时回路中电流沿顺时针方向
13．麦克斯韦在前人研究的基础上，创造性地建立了经典电磁场理论，进一步揭示了电现象与磁现象之间的联系。他大胆地假设：变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场。以平行板电容器为例：圆形平行板电容器在充、放电的过程中，板间电场发生变化，产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以充、放电电流时所产生的磁场。如图所示，若某时刻连接电容器的导线具有向上的电流，则下列说法中正确的是（　　）
A．电容器正在充电
B．两平行板间的电场强度E在减小
C．该变化电场产生顺时针方向（俯视）的磁场
D．两极板间电场最强时，板间电场产生的磁场达到最大值
14．在5G技术领域，华为绝对是领跑者。与4G相比，5G使用的电磁波频率更高。下列说法中正确的是（　　）
A．5G使用的电磁波是横波
B．4G使用的电磁波是纵波
C．5G使用的电磁波在真空中传播速度比4G的快
D．5G使用的电磁波比4G的更容易绕过障碍物
15．用一自感系数为L的线圈和一电容器构成一半导体的调谐电路，要使该调谐电路能接收到波长为λ的无线电波，则电容器的电容应为（已知无线电波在空气中的速度为c）（　　）
A． B． C． D．
二、填空题（共4题）
16．如图LC振荡回路中振荡电流的周期T=2×10﹣2s．自振荡电流沿反时针方向达最大值时开始计时，当t=3.4×10﹣2s时，电容器正处于________状态（填“充电”、“放电”、“充电完毕”或“放电完毕”）．这时电容器的上极板________（填“带正电”、“带负电”或“不带电”）．
17．有一LC振荡电路，电感为30 μH，电容可调范围为1.2～270 pF，则：
（1）电路产生电磁波的频率范围为________。（结果可含π）
（2）最大波长与最小波长的比值________。
18．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与线圈L或电源相连，如图所示．当开关从a拨到b时，由L与C构成的回路中产生周期的振荡电流．当罐中的液面上升时电容器的电容________．LC回路的振荡频率________．
19．在LC振荡电路中，如果已知电容C，并测得电路的固有振荡周期为T，即可求得电感L为了提高测量精度，需多次改变C值并测得相应的T值，现将测得的六组数据标示在以C为横坐标，为纵坐标的坐标纸上，如图中用“×”表示的点。
(1)T、L、C的关系为______；
(2)根据图中给出的数据点作出与C的关系图线______；
(3)求得L的值是______。
三、综合题（共4题）
20．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C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感L或电源相连，如图所示。当开关从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流。现知道平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定的条件下，平行板电容器的电容与两极板间是否有电介质存在着确定的关系，当两极板间充入电介质时，电容增大。问：当储罐内的液面高度降低时，所测得的回路振荡电流的频率如何变化？
21．如图所示，电源电动势为E，电容器的电容为C，线圈的电感为L将开关S从a拨向b，经过一段时间后电容器放电完毕。求电容器的放电时间和放电电流的平均值。
22．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？
23．图中正弦曲线表示LC振荡电路中电流随时间表化的图像，若以回路中顺时针方向为电流正方向，以电容器上方极板带正电时极板上电压为正，请在图中坐标中画出电容器极板上电压变化曲线的示意图．
参考答案
1．C
2．B
3．D
4．A
5．D
6．A
7．C
8．A
9．B
10．B
11．C
12．C
13．A
14．A
15．D
16．充电 正电
17． ×108～ ×109 Hz 15
18．增大　 减小
19． （都算对）
20．频率增大
21．；
22．1）；（2）负电；逆时针．（3）
23．如图;