4.2电磁振荡和电磁波基础巩固-2021-2022学年高二下学期物理沪教版（2019）选择性必修第二册（word含答案）

4.2电磁振荡和电磁波基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第二册
一、选择题（共15题）
1．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
2．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，电容器两板间的电势差最大，电容器开始放电。T=0.005s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=0.01s
B．t=0.025s时，回路电流方向与图（b）中所示电流方向相反
C．t=0.035s时，线圈中的磁场能最大
D．t=0.040s至t=0.045s时，线圈中的电流逐渐减小
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．在LC振荡电路中，当电容器的电荷量最大时（　　）
A．电场能正在向磁场能转化 B．电场能开始向磁场能转化
C．电场能向磁场能转化完毕 D．磁场能正在向电场能转化
5．如图中LC振荡电路，线圈的自感系数L=2.5，电容C=4。从电流逆时针最大开始计时，当t=2.5π×10 4s时，下列说法正确的是（　　）
A．电容器正在充电 B．电容器正在放电
C．电容器上极板a带负电 D．电容器上极板a带正电
6．一台收音机的接受频率范围从f1=2.2MHz到f2=22MHz。设这台收音机能接收的相应波长范围从λ1到λ2，调谐电容器的对应电容量变化范围从C1到C2 ，那么波长之比λ1∶λ2和电容之比C1∶C2应为（　　）
A．λ1∶λ2=∶1 ； C1∶C2=100∶1 B．λ1∶λ2=∶1 ； C1∶C2=10∶1
C．λ1∶λ2=10∶1 ； C1∶C2=100∶1 D．λ1∶λ2=10∶1 ； C1∶C2=10∶1
7．随着时代的发展，振荡电路在量测、自动控制、无线电通讯及遥控等许多领域有着广泛的应用，如图所示，某时刻电流i的方向指向A板，且正在增大，此时（　　）
A．B板带负电 B．两板间的电压在增大
C．电容器C正在充电 D．电场能正在转化为磁场能
8．LC振荡电路中，通过P点的电流变化规律如图所示。现规定过P点向右的电流为正，则下列说法正确的是（ ）
A．1s至1.5s时间内，磁场能正在转化为电场能
B．1s至1.5s时间内，Q点的电势比P点的电势高
C．1.5s至2.0s时间内，电容器放电
D．1.5s至2.0s时间内，电容器上极板带的是负电
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．如图所示是两个LC振荡电路1和2的电容器电压u随时间t变化的图像，两电路的自感系数，则（　　）
A．电路1的频率为电路2的一半
B．电路2的电容为电路1的两倍
C．电路2电容器的最大电荷量为电路1的四倍
D．电路1电流最大时电路2的电流也一定最大
11．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为的振荡电流。那么（ ）
A．若罐中的液面上升，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，回路中的磁场先变弱后变强
D．当S从a拨到b之后的四分之一周期内，回路中的电流增大，L的自感电动势变大
12．在LG回路产生电磁振荡的过程中，下列说法中错误的是　　
A．电容器放电完毕时刻，回路中电流最小
B．回路中电流值最大时刻，回路中磁场能最大
C．电容器极板上所带电荷量最多时，电场能最大
D．回路中电流值最小时刻，电容器带电量最大
13．如图为振荡电路在时刻的状态，该时刻电容器放电刚结束，已知线圈的自感系数为，电容器的电容为，下列说法正确的是（　　）
A．时，线圈中的自感电动势在减小
B．时，电场方向向下，电场强度大小逐渐减小
C．时，磁感应强度方向向下，大小逐渐增大
D．时，电场方向向下，电路中电流正在增大
14．如图所示，LC电路中，电容C为0.4μF，电感L为1mH。已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带电灰尘恰好处于静止状态。当开关S闭合时，灰尘开始在电容器内运动（设灰尘未与极板相碰），此时开始计时，在一个振荡周期内，下列说法正确的是（　　）
A．时，回路中电流变化最快
B．时，灰尘的速度最大
C．时，灰尘的加速度最大
D．时，线圈中磁场能最大
15．回旋加速器中的磁感应强度为B，被加速粒子的电荷量为，质量为m，用LC振荡器作为带电粒子加速的交流高频电源，电感L和电容C的数值应该满足的关系为（　　）
A． B． C． D．
二、填空题（共4题）
16．（1）电磁振荡的周期T：电磁振荡完成一次______需要的时间；
（2）电磁振荡的频率f：周期的倒数，数值等于单位时间内完成的______的次数．
如果振荡电路没有能量损失，也不受其他外界条件影响，这时的周期和频率分别叫作振荡电路的______周期和______频率．
（3）LC电路的周期和频率公式：______，______，其中：周期T、频率f、电感L、电容C的单位分别是秒(s)、赫兹(Hz)、亨利(H)、法拉(F)。
17．如图中LC振荡电路的周期为T=2×10-2s。从电流逆时针最大开始计时，当t=2.5×10-2s时，电容器正处于___状态；这时电容器上极板a的带电情况为____。
18．电磁振荡的产生及能量变化
（1）振荡电流：大小和方向都做___________迅速变化的电流。
（2）振荡电路：能产生___________的电路。最简单的振荡电路为LC振荡电路。
（3）LC振荡电路电容器的放电、充电过程
a.电容器放电：由于线圈的___________作用，放电电流不会立刻达到最大值，而是由零逐渐增大，同时电容器极板上的电荷逐渐___________。放电完毕时，极板上没有电荷，放电电流达到___________。该过程电容器的电场能全部转化为线圈的磁场能。
b.电容器充电：电容器放电完毕时，由于线圈的___________作用，电流并不会立即减小为零，而要保持原来的方向继续流动，并逐渐减小，电容器开始充电，极板上的电荷逐渐___________，电流减小到零时，充电结束，极板上的电荷最多。该过程中线圈的磁场能又全部转化为电容器的电场能。
（4）电磁振荡的实质
在电磁振荡过程中，电路中的电流i、电容器极板上的电荷量q、电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B，都在___________，电场能和磁场能也随着做周期性的___________。
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．在某时刻的LC振荡电路中，电容器中的电场方向和线圈中的磁场方向如图所示。此时电容器在充电还是放电？电路中电流在增大还是减小？为什么？
21．如图所示的振荡电路中，自感系数L=300 μH，电容C的范围为25～270 pF，求：
(1)振荡电流的频率范围；
(2)若自感系数L=10 mH，要产生周期T=0.02 s的振荡电流，应配置多大的电容？
22．一个电路产生电磁振荡。以横坐标轴表示时间，纵坐标轴既表示电流又表示电压，试在同一坐标系内，从某一次放电开始，画出该电路中电流和电容器两极板间电压随时间变化的图像和图像。
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．B
2．C
3．D
4．B
5．C
6．C
7．D
8．B
9．B
10．C
11．A
12．A
13．D
14．C
15．D
16．周期性变化 周期性变化 固有 固有
17．充电完毕 带负电
18．周期性 振动电流 自感电动势 减小 最大 自感电动势 增加 做周期性变化 变化
19． （都算对）
20．放电；增大；
用安培定则可知回路中的电流方向为顺时针方向，而上极板是正极板，所以这时电容器正在放电；因为放电过程电场能减小，所以磁场能增大，电流在增大。
21．(1)0.56×106～1.8×106 Hz ；(2)10－3 F
22．
23．如图;