2019人教版选择性必修第二册 第四章 课时1 电磁振荡 同步练习
一、多选题
1.如图所示为LC振荡电路某时刻的情况,下列说法正确的是( )
A.电容器正在充电
B.电感线圈中的电流正在减小
C.若仅增大电容器的电容,振荡频率增大
D.要有效地发射电磁波,振荡电路必须要有足够高的振荡频率
2.图为L-C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( )
A.在时刻,电路中的磁场能最小
B.从到,电路中的电流值不断变小
C.从到,电容器不断充电
D.在时刻,电容器的电场能最小
3.下图所示的是某收音机的调谐电路。当单刀双掷开关S置于位置1时,电路中线圈的自感为,接收中波段的无线电波;当单刀双掷开关S置于位置2时,电路中线圈的自感为,接收短波段的无线电波。C为可变电容器的电容。已知LC电路的周期为,则( )
A.
B.
C.当该调谐电路的单刀双掷开关S置于1,并把可变电容器的电容调到最小时,接收的频率最高
D.当该调谐电路的单刀双掷开关S置于2,并把可变电容器的电容调到最小时,接收的频率最高
4.如图所示,甲、乙、丙、丁四个LC振荡电路中,某时刻振荡电流i的方向如箭头所示.下列对各回路情况的判断正确的是( )
A.若甲电路中电流i正在增大,则该电路中线圈的自感电动势必定在增大
B.若乙电路中电流i正在增大,则该电路中电容器里的电场方向必定向下
C.若丙电路中电流i正在减小,则该电路中线圈周围的磁场必在增强
D.若丁电路中电流i正在减小,则该电路中电容器极板电荷必是上负下正
二、单选题
5.LC振荡电路中,某时刻线圈中磁场方向如图所示,已知此时电流正在减小,则下列说法中正确的是()
A.电容器正在放电,且上极板带正电
B.电容器正在充电,且下极板带正电
C.LC振荡电路中电场能正在减小,磁场能正在增大
D.线圈中感应电动势正在减小
6.如图甲所示,电路中的电流正在变大,保持不变,改变电容器的电容,回路中电容器两端的电压变化如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.回路中的磁场能正在变小
B.电路2的电容为电路1中电容的2倍
C.电路2中电容器的最大电荷量与电路1中电容器的最大电荷量相等
D.电路2的电流最大时电路1的电流也一定最大
7.如图所示表示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.电感线圈中的电流正在增加
C.若在电感线圈中插入铁芯会减小充电时间
D.电容器两端电压正在增大
8.如右图(a)所示的LC振荡电路中,通过P点的电流随时间变化的图线如图 (b)所示,若把通过P点向右的电流规定为i轴的正方向,则
A.0至0.5ms内,电容器C正在充电
B.0.5ms至1ms内,电容器上极板带正电荷
C.1ms至1.5ms内,Q点比P点电势高
D.1.5ms至2ms内电场能在减少
9.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,电容器中的电场强度最大,电容器开始放电,t=0.02s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=0.04s
B.t=0.05s时,回路电流方向与图(b)中所示电流方向相同
C.t=0.06s时,线圈中的磁场能最大
D.t=0.10s时,线圈中的电场能最大
10.如图所示,储罐中有不导电液体,将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成电容为C的电容器置于储罐中,电容器可通过开关S与自感系数为L线圈或电源相连.当开关从a拨到b开始计时,L与C构成的回路中产生振荡电流,则时间内( )
A.线圈中的电流增大
B.线圈中的自感电动势减小
C.电容器极板间的电场强度增大
D.电容器极板上的电荷量减小
11.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
12.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.此时电路中电流等于零
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
13.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
三、解答题
14.如图所示,一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力向下,从静止开始由b沿直线运动到d,且bd与竖直方向所夹的锐角为45°,bd的长度为L,匀强电场的电场强度为E,求:
(1)此液滴带何种电荷;
(2)液滴的加速度为多少;
(3)b、d两点的电势差Ubd .
15.如图所示,电源的电动势为,电容器的电容为,线圈的电感为.将开关从拨向,经过一段时间后电容器放电完毕.求电容器的放电时间,放电电流的平均值是多少.
四、填空题
16.如图所示的电路,当开关与a相连时,通过灵敏电流表G的电流方向________(选填“向左”或“向右”).然后将开关与b相连,此时通过灵敏电流表的电流方向________(选填“向左”或“向右”).
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.ABD
【详解】
A.从电流方向和磁感线看,电容器在充电,故A正确;
B.电容器充电过程中,电流会越来越小,线圈电流变小,故B正确;
C.根据振荡电路周期的公式
可知增大电容,周期增大,频率减小,故C错误;
D.要有效地发射电磁波,振荡电路必须要有足够高的振荡频率,振荡频率越高,发射电磁波的本领越强,故D正确。
故选ABD。
2.ACD
【详解】
试题分析:在时刻,电路中的q最大,说明还没放电,所以电路中无电流,则磁场能最小,故A正确;在到时刻电路中的q不断减小,说明电容器在不断放电,由于线圈作用,电路中的电流在不断增加,故B错误;在到时刻电路中的q不断增加,说明电容器在不断充电,故正确错误;在时刻电路中的q等于0,说明电容器放电完毕,则电场能最小,故D正确;
考点:考查了LC振荡电路
【名师点睛】电路中由L与C构成的振荡电路,在电容器充放电过程就是电场能与磁场能相化过程.q体现电场能,i体现磁场能.
3.AD
【详解】
AB.已知LC电路的周期为
又波长与周期的关系为
联立解得
波速v相同,由于中波段电磁波的波长大于短波段的波长,所以,故A正确,B错误;
CD.根据
可知L和C最小时,频率最高,所以需要把该调谐电路开关置于2,并把电容调到最小,故C错误,D正确。
故选AD。
4.BD
【解析】
AC、如果i正在增大,则其变化率一定在减小,故自感电动势一定在减小;若i在减小,则线圈周围的磁场一定在减弱,故AC错误.
B、若i在增大,说明是放电过程,对于乙图,是从上极板流向下极板,则说明上极板带正电,进而可判断电场方向必向下,故B正确.
D、若i在减小,则说明是充电过程,在丁图中,电流指向下极板,故下极板必充上正电,上板带负电,所以D正确.
故选BD
5.B
【详解】
AB.由图可知电流正在减小,表明电容器正在充电,所以下板带正电,上板带负电,故A错误,B正确;
CD.电容器正在充电,磁场能在减小,电场能正在增大,电流放电变快,线圈中感应电动势正在增大,故CD错误。
故选B。
6.D
【详解】
A.回路中电流正在增大,电容器正在放电,电场能转化为磁场能,则回路中的磁场能正在变大,故A错误;
B.根据可知,电路2的电容为电路1中电容的4倍,故B错误;
C.根据电容的定义式可得,由于最大电压相同,电路2中的电容为电路1中电容的4倍,可知电路2对应的电容器最大电荷量是电路1最大电荷量的4倍,故C错误;
D.电路2的电流最大时电路1的电流也最大,故D正确。
故选D。
7.B
【详解】
ABD.图示时刻,电容器上极板带正电;由右手螺旋定则可知,此时电流正在增大;故可知电容器放电时,电流在增大,电容器上的电荷量减小,电容器两极板间的电压正在减小,故B正确,AD错误;
C.若在电感线圈中插入铁芯,会增大线圈的自感系数,LC振荡电路周期增大,会增大充电时间,故C错误。
故选B。
8.C
【详解】
A.由图(b)可知,在0至0.5ms内,电路电流在增大,电容器C正在放电,故A错误;
B.由图(b)可知,在0.5ms至1ms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.由图(b)可知,在1ms至1.5ms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,Q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正确;
D.由图(b)可知,在1.5ms至2ms内,电路电流减小,磁场减弱,磁感应强度变小,电路处于充电过程,磁场能转化为电场能,电场能增加,故D错误。
故选C。
9.C
【详解】
A.此LC振荡电路的周期T=0.08s,A错误;
B.0.04s时电流再次为零,之后反向,所以t=0.05s时,回路电流方向与图(b)中所示电流方向相反,B错误;
C.0.02s时磁场能最大,那么0.06s时,磁场能也最大,C正确;
D.t=0.10s时的情况与t=0.02s时的情况是一致的,磁场能最大,D错误。
故选C。
10.C
【详解】
D.L与C构成的回路,振荡的周期
电容器电量随时间变化如图所示
在时间内,即是 时间内,电容器极板上的电荷量增加,D错误;
AB.电容器电量随时间变化如图所示
则线圈中的电流关系如图所示
在时间内,即是 时间内,电流在减小,自感电动势
图像的斜率在增大,故自感电动势在增大,AB错误;
C.根据
解得
电容器极板上的电荷量增加,则场强增大,C正确。
故选C。
11.B
【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,且电流变化得越来越快,即电流变化率增加,电容器上的电荷量正在增大,磁场能正在向电场能转化,由电容器充、放电规律可知,再经过0.75个周期,电流方向与此时相同。
故选B。
12.B
【详解】
根据图示磁场方向结合电流流向图示中电容器的正极板,说明电容器正在充电,电路中电流不为零,此时电感线圈中的电流逐渐减小,磁场能转化为电场能,所以电容器两极板间的电场能正在增大,ACD错误,B正确。
故选B。
13.C
【详解】
ABC.根据螺线管中的电流产生磁场方向向上,根据右手定则可知,电路中电流沿逆时针方向;平行板内电场方向可知,上极板带正电,下极板带负电,而电流方向沿逆时针方向,则说明电容器正在放电,电路中电流在正在增大,电场能正在向磁场能转化,故A、B错误,C正确;
D.振荡电路的周期为
电场能与磁场能相互转化的周期为,即,D错误。
故选C。
14.(1)负电 (2) (3)
【详解】
(1)因小球做直线运动,由受力分析可判断小球带负电;
(2)根据力的合成以及牛顿第二定律可知:,即;
(3)因为,所以,由于:
整理可以得到:.
点睛:解决本题的关键知道当物体所受合力与速度在同一条直线上时,物体做直线运动,以及知道匀强电场电势差与电场强度的之间的关系.
15.;
【详解】
振荡电路的振荡周期为:,
则放电完毕的时间为:
.
根据电容定义式:知:
,
在内电流平均值为
16.向右 向左
【详解】
[1][2]当开关与a相连时,电源给电容器充电,当开关与b相连时,电容器放电.
当开关与a相连时,电容器与电源相连,开始充电,故电流方向向右,当与b相连时,与电源断开,电容器放电,上极板相当于正极,故电流方向向左.
答案第1页,共2页
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