选修3-4 14.2 电磁振荡 同步练习(word含答案)

选修3-4 14.2 电磁振荡 同步练习
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 关于无线电广播发射过程中振荡器的作用，下列说法正确的是
A. 振荡器的作用是产生等幅高频信号
B. 振荡器的作用是产生低频音频信号
C. 振荡器的作用是产生高频音频信号
D. 振荡器的作用是产生等幅低频信号
2. 关于电磁波的传播速度，以下说法正确的是
A. 电磁波的频率越高，传播速度越大
B. 电磁波的波长越长，传播速度越大
C. 电磁波的能量越大，传播速度越大
D. 所有的电磁波在真空中的传播速度都相等
3. 如图所示为 振荡电路在电磁振荡中电容器极板间电压随时间变化的 图象，下列说法正确的是
A. 到 时间内，电路中电流不断增大
B. 到 时间内，电场能越来越少
C. 时刻，磁场能为零
D. 时刻，电流方向要改变
4. 如图所示，当把开关 由 扳到 时，下列说法正确的是
A. 电流立刻达到最大值，然后才开始减小
B. 电流不能立刻达到最大值，直到放电完毕时，电流才达到最大值
C. 电场强度逐渐减弱到零，这时电流也为零
D. 电场强度立刻减小到零，电流立刻达到最大值
5. 在 振荡电路中，电容器放电时间的长短决定于
A. 充电电压的大小 B. 电容器带电荷量的多少
C. 放电电流的大小 D. 电容 和电感 的数值
6. 如图所示是 振荡电路中电流随时间变化的图象，由图可知
A. 到 这段时间内，电容器对外放电
B. 到 这段时间内，线圈的自感电动势在增大
C. 从最开始到 这段时间内，线圈的自感电动势在增大
D. 在 这一时刻，电容器两极板间的电压为零
7. 为了增大 振荡电路的固有频率，下列办法中可采取的是
A. 增大电容器两极板的正对面积并在线圈中放入铁芯
B. 减小电容器两极板的距离并增加线圈的匝数
C. 减小电容器两极板的距离并在线圈中放入铁芯
D. 减小电容器两极板的正对面积并减小线圈的匝数
8. 如图所示， 是电阻可以忽略的电感线圈， 振荡电路工作时的周期为 ，在 时断开开关 ，则在 这段时间内，下列叙述正确的是
A. 电容器 放电， 板上正电荷逐渐减少， 回路中电流逐渐增大，当 时电流达到最大
B. 电容器 放电， 板上正电荷逐渐减少， 回路中电流逐渐减小， 时放电电流最大
C. 电容器 充电， 板上正电荷逐渐增多， 回路中电流逐渐减小，当 时电流为零
D. 电容器 充电， 板上正电荷逐渐增多， 回路中电流逐渐减小，当 时电流为零
9. 如图所示为 振荡电路在电磁振荡中电容器极板间电压随时间变化的 图象，下列说法正确的是
A. 时间内，电路中电流不断增大
B. 时间内，电场能越来越小
C. 时刻，磁场能为零
D. 时刻电流方向要改变
10. 如图为 振荡电路中电流随时间变化的图象，则
A. 时间内，磁场能在增加
B. 时间内，电容器处于放电状态
C. 时间内，电容器两板间电压在减小
D. 时间内，线圈中电流变化率在增大
二、填空题（共4小题；共16分）
11. 振荡电路能产生振荡电流，当电容器两端电压为 时，线圈两端电压为 ；当电容器两端电压为最大值 时，流过线圈的电流强度为 。
12. 某时刻 回路中电容器中的电场方向和线圈中的磁场方向如图所示，则这时电容器正在 （填“充电”或“放电”），电流大小正在 （填“增大”或“减小”）。
13. 如图所示，原线圈接频率为 的交流电源，将电感为 的副线圈接一个适当的电容器成为 振荡电路，这种振荡和机械振动中的 振动相类似，其振荡周期等于 。改变电容器的电容，当电容等于 时，振荡电流的幅值可达最大值。
14. 某调谐电路的电感线圈的自感系数为 ，可变电容的变化范围为 ，那么它能接收电台的频率范围为 .
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 在如图所示的电路中，，，，怎样才能使回路 与回路 发生电谐振 发生电谐振的频率是多少
16. 在 振荡电路中，如果已知电容 ，并测得电路的固有振荡周期为 ，即可求得电感 。为了提高测量精度，需多次改变 值并测得相应的 值，现将测得的数据标示在以 为横坐标、 为纵坐标的坐标纸上，即如图中用“”表示的点。
（1） 、 、 的关系为 ；
（2）根据图中给出的数据点作出 与 的关系图线；
（3）求得的 值是 。
17. 如图所示的振荡电路中，自感系数 ，电容 的范围为 ，求：
（1）振荡电流的频率范围；
（2）若自感系数 ，要产生周期 的振荡电流，应配置多大的电容
答案
第一部分
1. A
【解析】无线电广播发射过程中振荡器的作用是产生等幅高频信号，选项A正确。
2. D
【解析】以光为例，无论是哪种频率的光在真空中的传播速度都相等，D正确.
当光进入介质时，传播速度发生变化，不同频率的光其传播速度不同，故电磁波的传播速度与介质和频率有关，A、B、C错误.
3. B
【解析】电容器两极板间的电压与电容器所带的电荷量同步变化， 到 时间内电压增大，电路中的电流减小，选项A错误。
到 时间内电压减小，电容器所带电荷量减少，电场能减少，选项B正确。
时刻电压为零，此时电路中电流最大，磁场能最多，选项C错误。
电流在等于零时才会改变方向，即在 或 时刻电流改变方向，选项D错误。
4. B
【解析】 由 扳到 ，电容器开始放电，由于线圈的自感作用，电流不能立刻达到最大值，直到放电完毕时，电流才达到最大值；在放电过程中电荷量逐渐减少，电场强度也逐渐减小，所以正确选项为B。
5. D
【解析】电容器放电一次经历四分之一个周期，而周期 ， 由振荡电路的电容 和电感 决定，故选D。
6. D
【解析】 振荡电路中放电电流是增大的，电路中电容器对外放电。放电完毕时刻就是充电开始时刻，也是电流最大的时刻；充电完毕时刻是放电开始时刻，也是电流为零的时刻。根据题中图象分析可知选项D正确。
7. D
【解析】本题考查 振荡电路的频率公式 ，由此式可知增大固有频率 的办法是减小 或减小 或同时减小 和 。另外由电容器电容公式 可知，若电容器两极板的正对面积增大，则 增大，正对面积减小，则 减小。在线圈中放入铁芯或增加线圈的匝数，则 增大，减小线圈的匝数，则 减小。综上可知只有选项D是正确的。
8. C
【解析】开关闭合时，通过线圈 的电流从上往下，电容器带电荷量为零；在 时断开开关 ，则在 这段时间内，电容器 充电， 板上正电荷逐渐增多， 回路中电流逐渐减小，当 时电流为零，选项C正确，A、B、D错误。
9. B
【解析】在 时间内，极板间的电压增大，极板上的电荷量增加，所以为充电过程，电路中电流不断减小，选项A错误。在 时间内，极板间电压减小，极板上的电荷量减少，所以电容器放电，电路中电流逐渐增大，磁场能增大，电场能减小； 时刻极板间电压为零，说明放电完毕，电场能为零，磁场能最大；之后将对电容器充电，且电流方向不变，选项B正确，C、D错误。
10. B
【解析】 时间内电路中的电流不断减小，说明电容器在充电，则磁场能向电场能转化，磁场能在减小，选项A错误；在 时间内电路中的电流不断增大，说明电容器在放电，选项B正确；在 时间内电路中的电流不断减小，说明电容器在充电，则电容器两板间电压在增大，选项C错误； 图线的斜率表示电流变化率，由图可知，在 时间内， 图线的斜率在减小，因此线圈中电流变化率在减小，选项D错误。
第二部分
11. ；
12. 充电 减小
【解析】由安培定则可知回路中的电流方向为逆时针方向，而上极板带正电，所以这时电容器正在充电；因为充电过程电场能增加，所以磁场能减少，电流在减小。
13. 受迫；；
【解析】变压器的副线圈中感应电流的频率与原线圈中的电流频率相同，类似于机械振动中的受迫振动，其振荡周期为 ，改变电容器的电容，可以改变 振荡回路的固有频率，当固有频率与接收信号的频率相等时，发生电谐振，即 ，求得 。
14.
【解析】由 可知，电容取值最小时电路的振荡频率最高，电容取值最大时电路的振荡频率最低.
，同理，可求得
第三部分
15. 改变可变电容器 的电容，使得 为 ；
【解析】由于发生电谐振时两电路的固有频率相同。为使回路发生电谐振，可以改变可变电容器 ，使其满足条件
即
。
发生电谐振时的频率
。
16. （1）
【解析】将 电路的周期公式 变换为 ，从而认识到 图线为一条过坐标原点的直线，图象的斜率为 ，正确作出图线，计算出 的值。
（2） 如图所示：
（3）
17. （1）
【解析】由 得：
所以频率范围为 .
（2）
【解析】由 得： .
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