4.1电磁振荡 同步训练（word版含答案）

4.1电磁振荡
一、选择题（共15题）
1．下列说法正确的是（　　）
A．弹簧振子的周期与振子质量无关
B．电子表的液晶显示是利用了光的偏振
C．医生检查身体用的“B超”是根据电磁波的多普勒效应
D．任何LC振荡回路都能产生可见光
2．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
3．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
4．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．
5．关于无线电广播发射过程中的振荡器的作用，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
6．LC 振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则（ ）
A．若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由 a 向 b
B．若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电
C．若磁场正在增强，则电场能正在减小，电容器上极板带负电
D．若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由 a 向 b
7．在LC振荡电路中，某时刻线圈中的磁场和电容器中的电场如图所示，则此时刻（　　）
A．电容器正在充电 B．振荡电流正在增大
C．线圈中的磁场正减弱 D．磁场能正在向电场能转化
8．如图所示，为某LC振荡电路图，电路中电容器极板上的电量随时间变化的曲线如图所示。则以下说法正确的是（　　）
A．该电路可以有效的把电磁波发射出去
B．过程中，线圈的磁场能逐渐变小
C．b、d两时刻电路中电流最大
D．a、c两时刻电路中电流最大
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．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
10．用一平行板电容器和一个线圈组成振荡电路，要增大发射电磁波的波长，可采用的做法是（ ）
A．增大电容器两极板间的距离
B．减小电容器两极板间的距离
C．减小电容器两极板的正对面积
D．增大电容器两极板的电压
11．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
12．某LC振荡电路在正常工作，某一时刻回路中的电流沿顺时针方向，且此时上极板带正电如图所示。假设此时电流的大小为i，两板间的电势差用U表示，电容器所带的电荷量用q表示，线圈中的磁场能用表示，线圈周围的磁感应强度用B表示。则此时（　　）
A．i和都在逐渐增大 B．U正在增大
C．q正在减小 D．B正在增强
13．在LC振荡电路中，随着电流的减小而增大的物理量( )
A．线圈中的自感电动势 B．电容器两极板间的电压
C．电容器两极板间的场强 D．线圈的磁通量
14．如图所示，线圈L的自感系数为0.1H，电容器C的电容为，电阻R的阻值为3Ω，电源电动势为1.5V，内阻不计。闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开开关S，电路中将产生电磁振荡。若断开开关S的时刻为，忽略线圈L直流电阻和振荡过程中的能量损耗，则（　　）
A．时，电容器两极间电压为1.5V
B．时，线圈L的自感电动势为0
C．时，通过线圈电流方向
D．电路中产生的振荡电流有效值为0.5A
15．如图所示是一台电子钟，其原理类似于摆钟，摆钟是利用单摆的周期性运动计时的，电子钟是利用LC振荡电路来计时的，有一台电子钟在家使用一段时间后，发现每昼夜总是快1min。造成这种现象的可能原因是（　　）
A．L不变，C变大了 B．L不变，C变小了
C．L变小了，C不变 D．L、C均减小了
二、填空题
16．图为LC振荡电路中振荡电流随时间变化的图像，由图可知，在OA时间内________能转化为________能，在AB时间内电容器处于________（填“充电”或“放电”）过程，在时刻C，电容器带电荷量________（填“为零”或“最大”）。
17．在如图所示的振荡电流的图像中，表示电容器充电过程的有_____；线圈中有最大电流的点是_____；电场能转化为磁场能的过程有_____。
18．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________。
19．一电容为C的电容器两极板间的电压为U，断开电源，让其通过一个自感系数为L的电感线圈放电，在第一次放电完毕的过程中，流过电路的平均电流是____________。
三、综合题
20．电感线圈中的电流在时间内的变化为1A，线圈产生的感应电动势为6mV，求由该线圈和电容为14400pF的电容器组成的振荡电路所辐射的电磁波波长是多大？
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．振荡电路中电容器电容为C，振荡电流i＝Imsin ωt.
求：①此电路中线圈的自感系数L；
②设此电路发射的电磁波在某介质中的波长为λ，求电磁波在此介质中的传播速度v.
23．一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。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
A．弹簧振子的周期公式为与弹簧的劲度系数和振子的质量均有关，故A错误；
B．液晶显示是利用了光的偏振现象，故B正确；
C． 医生检查身体用的“B超”是利用超声波的反射原理制成的，故C错误；
D． 任何LC振荡回路都能产生无线电波，并不是可见光，故D错误。
故选B。
2．B
【详解】
电容器上的q不断增加，说明电容器在不断充电，磁场能正在向电场能转化，当电荷量达到最大时，充电完毕，即磁场能向电场能转化完毕，也是电场能开始向磁场能转化，故ACD错误，B正确。
故选B。
3．A
【详解】
LC振荡电路电容器充电完毕尚未开始放电时，电容器中电场最强，磁场最弱，电场能和磁场能之间还没有发生转化。
故选A。
4．D
【详解】
要使得回旋加速器正常工作，则粒子做圆周运动的周期等于LC振荡电路的周期，即
即
故选D。
5．A
【详解】
无线电广播发射过程中的振荡器的作用是产生等幅高频信号,然后将声音信号载在振荡器发出的电磁波发射出去,A正确,
6．B
【详解】
由安培定则可知，电流方向由b向a；若磁场正在减弱，可知电容器处于充电状态，电场能正在增大，电流由b向a，所以电容器下极板带正电，电容器上极板带负电．故A错误，B正确；若磁场正在增强，可知电容器处于放电状态，电场能正在减小,电流由b向a，所以电容器上极板带正电．故CD错误.
7．B
【详解】
A．分析线圈中的磁场方向，根据安培定则可知，电流从向上向下流过线圈，分析电容器场强方向可知，上极板带正电，则电容器在放电，故A错误；
B．根据电磁振荡规律可知，电容器放电，振荡电流正在增大，故B正确；
CD．电容器放电，电场能向磁场能转化，磁场逐渐增强，故CD错误。
故选B。
8．D
【详解】
A．有效的发射电磁波应该需要开放电路，故A错误；
B．过程，电容器的电荷量减少，电场能减小，则磁场能增大，故B错误；
C．b、d两时刻，电量最大，则电场能最大，磁场能为零，电路中的电流为零，故C错误；
D．a、c两时刻电路中电量变化最快，故电流最大。故D正确。
故选D。
9．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。
10．B
【详解】
根据及可知，，增大电容器电容，可以增大发射电磁波的波长，由，可知，减小电容器两极板的距离、增大正对面积都可以增大电容器电容，故选项B正确．
11．B
【详解】
由
知
AC．从题图可看出、两个时刻螺线管处的电流都是从左向右穿过螺线管，由于电流方向是正电荷运动方向，时刻正电荷是从左极板流出然后穿过螺线管，正处于放电状态，只要是放电，振荡电流就是增大的，故AC错误；
B．时刻，电流从左向右通过螺线管，而右极板带正电，说明正电荷正往右极板上聚集，所以时刻电容器在充电，随着极板上电荷增多，两级间电场增强，故B正确；
D．由于充电过程中振荡电流总是减小的，故线圈中磁场在减弱，故D错误。
故选B。
12．B
【详解】
A．题图中标明电流方向为顺时针方向，且电容器上极板带正电，说明电容器正处于充电状态。电容器充电过程中，回路中电流减小，磁场能减少，故A错误；
C．磁场能减少，电场能增多，电容器带电量正在增大，故C错误；
B．电容器带电量正在增大，由
知，电压正在增大，B正确；
D．线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在减弱，D错误。
故选B。
13．ABC
【详解】
A．电流在减小，但是电流的变化率增加了，故自感电动势增加，故A正确；
BC．图中电流在减小，说明正在充电，故电容器带电量增加，电容器两极板间的电压和两极板间的场强均增加，故B C正确；
D．电流在减小，故线圈的磁通量减小；故D错误；
故选ABC。
14．BC
【详解】
A.由于断开开关前电路已处于稳定状态，所以电容器不带电，两端电压为0，则t=0时电容器两端电压为0，故A错误；
B.该LC振荡电路的周期为
则
所以此时电容器已经完成放电，线圈L的自感电动势为0，故B正确；
C.由于
所以此时通过线圈的电流方向为a→b，故C正确；
D.电路中产生振荡电流的最大值为
有效值为
故D错误。
故选BC。
15．BCD
【详解】
钟走得偏快了是因为钟的LC振荡电路频率变大，周期变短，根据
可知B、C、D正确，A错误。
故选BCD。
16． 电场 磁场 充电 为零
【详解】
由图可知，振荡电流随时间做正弦规律变化。在OA时间内电流增大，电容器正在放电，电场能逐渐转化为磁场能。
在AB时间内电流减小，电容器正在充电。
在时刻C电流最大，为电容器放电完毕瞬间，带电荷量为零。
17． 、、 a、c、e 、
【详解】
根据图像，充电过程电流在减小，故有、、。
线圈中有最大电流的点是a、c、e。
电场能转化为磁场能的过程电流在增加，故有、。
18． ×108～ ×109 Hz 15
【详解】
（1）根据
可得电路产生电磁波的最小、最大频率分别为
电路产生电磁波的频率范围为。
（2）根据
可得最大波长与最小波长的比值为
19．
【详解】
从放电开始到第一次放电完毕所用时间为，放出的电荷量为
则平均电流为
20．13534m
【详解】
法拉第电磁感应定律公式，有：
解得：
；
据LC振荡电路振荡电流频率：
；
发射电磁波波长为22166Hz，故波长为：
；
21．(1)0.56×106～1.8×106 Hz ；(2)10－3 F
【详解】
(1)由f=得：
fmax= Hz=1.8×106 Hz
fmin=Hz=0.56×106 Hz
所以频率范围为0.56×106～1.8×106 Hz.
(2)由T=2π得：
C=F=10－3 F.
22．① 　②
【详解】
①由T＝＝2π 得L＝ ；
②.
23．
【详解】
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如下图
t=0时刻，电容器刚要放电的瞬间，电容器两极板间电压最大，电路中电流为0，由于线圈的自感作用，放电电流不能立刻达到最大值，而是由0逐渐增大。t=时刻，放电完毕，电路中电流达到最大，电容器两极板上没有电荷，其电压为0.电容器放电完毕后，由于线圈的自感作用，电流并不会立即减小为0，而是保持原来的方向继续流动，并逐渐减小，由于电流继续流动，电容器充电，电容器两极板带上与原来相反的电荷并且电荷逐渐增多。t=时刻，充电完毕，电流减小为0，电容器两极板上的电荷最多，其电压也达到最大。此后，电容器再放电，电路中电流逐渐增大，电容器两极板间电压逐渐减小。t=时刻，放电完毕，电路中电流达到最大，电容器两极板上电压为0。接着，电流继续给电容器充电，电流逐渐减小，电容器两极板间电压逐渐增大。t=T时刻，充电完毕，电流减小为0，电容器两极板上的电荷最多，其电压也达到最大。由图可知，两条图线的相位不相同，电压的相位超前电流的相位。
答案第1页，共2页