4.2电磁振荡和电磁波基础巩固（word版含答案）

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．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
2．如图所示的振荡电路中，某时刻线圈中磁场方向向上，且电路的电流正在增强，则此时（　　）
A．a点电势比b点高
B．电容器两极板间场强正在减小
C．电容器中储存的电场能正在增大
D．线圈中感应电动势正在增大
3．在LC振荡电路中，用以下的哪种办法可以使振荡频率增大一倍（　　）
A．自感L和电容C都增大一倍 B．自感L增大一倍，电容C减小半
C．自感L减小一半，电容C增大一倍 D．自感L和电容C都减小一半
4．已知LC振荡电路中电容器极板1上的电荷量随时间变化的曲线如图所示．则
A．a、c两时刻电路中电流最大，方向相同
B．a、c两时刻电路中电流最大，方向相反
C．b、d两时刻电路中电流最大，方向相同
D．b、d两时刻电路中电流最大，方向相反
5．如图所示，LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻不计，在图示状态回路中电流方向如箭头所示，且此时电容器C的极板A带正电荷，则该状态（　　）
A．电流i正在增大
B．电流变化率正在增大
C．电容器两极板间电压正在减小
D．线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增大
6．下列说法正确的是（　　）
A．电磁波和机械波的传播都需要介质
B．阳光照射表面附着油膜的透明玻璃片看到彩色图样是光的衍射现象
C．以相同入射角从水中射向空气，红光能发生全反射，紫光也一定能发生全反射
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
7．如图所示，是处于某一时刻的LC振荡电路的情况，下列说法正确的是（）
A．电容器正在充电，电场能正转变成磁场能
B．电容器正在放电，电场能正转变成磁场能
C．电容器正在充电，磁场能正转变成电场能
D．电容器正在放电，磁场能正转变成电场能
8．如图所示为LC振荡电路中电容器极板上的电量q随时间t变化的图线，下列说法正确的是：
A．在t1时刻，电路中的磁场能最大
B．从t1到t2，电路中的电流值不断变大
C．从t2到t3，电容器不断放电
D．在t4时刻，电容器的电场能最大
9．有四个电路，其中的电场随时间变化的图像分别对应图中的一个，其中能发射电磁波的是（　　）
A． B．
C． D．
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，图为振荡电路，通过点的电流如图，规定通过点向左的电流方向为正方向，下列说法正确的是（　　）
A．在时刻，线圈中的磁场能最大
B．在时刻，电容器的电场能最大
C．0到电容器正在充电，上极板带正电
D．到电容器正在放电，上极板带负电
12．如图所示，it图像表示LC振荡电路的电流随时间变化的图像，在t＝0时刻，回路中电容器的M板带正电，在某段时间里，回路的磁场能在减小，而M板仍带正电，则这段时间对应图像中(　　)．
A．Oa段 B．ab段 C．bc段 D．cd段
13．LC振荡电路在t1和t2时刻自感线圈中磁感线方向和电容器中极板带电情况如图所示，若，则（　　）
A．在t1时刻电容器正充电
B．在t2时刻电容器两极板间电场正在增强
C．在t1时刻电路中电流正在减小
D．在t2时刻自感线圈中磁场正在增强
14．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．
15．人们对电磁炮的研究不断深入。某高中科研兴趣小组利用学过的知识制造了一台电磁炮，其原理示意图如图甲所示，高压直流电源电动势为E，大电容器的电容为C。线圈套在中空的塑料管上，管内光滑，将直径略小于管的内径的金属小球静置于管口附近。首先将开关S接1，使电容器完全充电，然后立即将S转接2，此后电容器放电，通过线圈的电流随时间的变化如图乙所示，金属小球在的时间内被加速发射出去，时刻刚好运动到管口。下列关于该电磁炮的说法正确的是（ ）
A．小球在塑料管中做匀变速直线运动
B．在的时间内，小球中产生的涡流从左向右看是顺时针方向的
C．在时刻，小球受到的线圈磁场对它的作用力为零
D．在的时间内，电容器储存的电能全部转化为小球的动能
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．在LC振荡电路中，电容器上的带电量从最大值变化到零所需的最短时间是________.
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．中央人民广播电台是9套无线广播节目综合名称，九套节目对不同地区的频率不同。比如第一套节目“中国之声”，北京地区调频106.1兆赫。已知真空中的光速c=3×108m/s。则（计算结果保留两位有效数字）
（1）求“中国之声”电台发出的电磁波波长；
（2）如果收音机的接收装置是由LC电路组成，该接收装置里的线圈自感系数L=4mH，此时产生电谐振的电容多大？
21．在LC振荡电路中，线圈的自感系数，电容。
(1)该回路的周期多大？
(2)设时，电容器上电压最大，在时，通过线圈的电流是增大还是减小？这时电容器是处在充电过程还是放电过程？
22．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？
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．B
3．D
4．D
5．B
6．C
7．C
8．B
9．D
10．B
11．D
12．D
13．B
14．D
15．C
16．充电 正电
17．
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．（1）2.83m；（2）5.6×10-16F
21．(1)；(2)减小，充电过程
22．
23．如图;