4.1 电磁振荡 基础练习（Word版含答案）

4.1、电磁振荡
一、选择题（共16题）
1．在理想LC振荡电路中的某时刻，电容器极板间的场强E的方向如图所示，M是电路中的一点。若该时刻电容器正在放电，据此可判断此时（　　）
A．电路中的磁场能在增大
B．流过M点的电流方向左
C．电路中电流正在减小
D．电容器两板间的电压在增加
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．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
4．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
5．LC振荡电路中，电容器极板上的电量q随时间t变化的关系如图所示，则（　　）
A．在t1时刻，电路的磁场能最大
B．从t1到t2，电路中电场能不断减小
C．从t2到t3，电容器不断充电
D．在t4时刻，电路中的电流最大
6．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象，电流的正方向规定为顺时针方向，则在到时间内，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 B．上极板带正电，且电量逐渐减小
C．下极板带正电，且电量逐渐增加 D．下极板带正电，且电量逐渐减小
7．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
8．在如图所示的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，则此时（　　）
A．B板带负电 B．A、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
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
10．如图甲所示为LC电磁振荡电路，不计回路电阻及电磁辐射，从0时刻开始，电容器极板间电压Uab与时间t的图像如图乙所示，已知线圈的自感系数H，取，下列说法正确的是（　　）
A．s，电路中的电场能转化为磁场能
B．电容器的电容为F
C．s时刻穿过线圈的磁通量最大
D．s时穿过线圈的磁通量变化率最大
11．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
12．如图所示，是某 LC振荡电路中电流随时间变化的关系曲线，如图乙所示，规定顺时针电流为正电流，则（　　）
A．在 t1 时刻，a 板带正电，电荷量最大
B．在 t1~t2 时间内，线圈内磁场方向向上，且强度减弱
C．在 t2 时刻，电感线圈自感电动势最大，Uc>Ud
D．在 t1~t2 时间内，电容器正在充电
13．不计电阻的线圈L和电容为C的电容器如图连接，开关S先闭合，等电路稳定后，于时开关断开，时LC回路中电容器下极板带正电，且电荷量第一次达到最大值。则（　　）
A．时线圈的感应电动势最大
B．LC回路的周期为
C．电容器所带电荷量最大时LC回路电流最大
D．时回路中电流沿逆时针方向
14．在LC振荡电路中，和时电感线圈中的磁感线和电容器中的极板带电情况如图所示，若，则下列说法中正确的是　　
A．在时刻电容器正在充电
B．在时刻电容器正在充电
C．在时刻电路中的电流处在增大状态
D．在时刻电路中的电流处在增大状态
15．在LC振荡电路中，t1时刻和t2时刻电感线圈中的磁感线和电容器中极板的带电情况分别如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．在t1时刻电容器正在充电
B．在t2时刻电容器正在充电
C．在t1时刻电路中的电流处在增大状态
D．在t2时刻电路中的电流处在增大状态
16．下列说法中正确的是（　　）
A．任何变化的磁场都要在周围空间产生变化的电场
B．机械波的传播需要介质，而电磁波可以在真空中传播
C．红外体温计通过发射红外线照射人体来测体温
D．振荡磁场在周围空间产生同频率的振荡电场
E．在如图所示的振荡电路中，当M、N间电势差随电流的变化达到最大值时磁场能刚好全部转化为电场能
二、填空题
17．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______。
18．如图所示，LC振荡电路中振荡电流的周期为，自振荡电流沿逆时针方向达到最大值时开始计时，当时，电容器正处于______状态（选填“充电”“放电”“充电完毕”或“放电完毕”），这时电容器的上极板______（选填“带正电”“带负电”或“不带电”）。
19．如图所示，i—t图象表示LC振荡电流随时间变化的图象，在t＝0时刻，电路中电容器的M板带正电，在某段时间里，电路的磁场能在减少，而M板仍带正电，则这段时间对应图象中________段。
综合题
20．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？
21．如图所示，将开关S掷向1，先给电容器充电，再将开关掷向2，
（1）电容器通过线圈放电过程中，线圈中的电流怎样变化？电容器的电场能转化为什么形式的能？
（2）在电容器反向充电过程中，线圈中电流如何变化？电容器和线圈中的能量是如何转化的？
（3）线圈中自感电动势的作用是什么？
22．实验室里有一水平放置的平行板电容器，知道其电容．在两板带有一定电荷时，发现一粉尘恰好静止在两板间．手头上还有一个自感系数的电感器，现连成如图所示电路，试分析以下两个问题：
（1）从闭合时开始计时，经过时，电容器内粉尘的加速度大小是多少？
（2）当粉尘的加速度为多大时，线圈中电流最大？
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．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
因该时刻电容器正在放电，则电流逐渐变大，电路中的磁场能在增大；因此时电容器上极板带正电，则放电时流过M点的电流方向右；电容器两板间的电压在减小。
故选A。
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．D
【详解】
某时刻电流i的方向指向A板，且正在增大，知电容器正在放电，所以B板带正电，电容器上的电荷量正在减小，由
可知，两板间的电压在减小，电场能正在转化为磁场能。故D正确。
故选D。
4．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。
5．A
【详解】
A．由图可知在t1时刻，电容器极板上的电荷量为零，根据电磁振荡的特点可知，t1时刻是电容器放电结束的时刻，电路中的电流最大，磁场能最大，故A正确；
B．由图可知，从t1到t2，电容器极板上的电荷量增加，电路中电场能不断增大，故B错误；
C．从t2到t3，电容器极板上的电荷量不断减少，电容器不断放电，故C错误；
D．在t4时刻，电容器极板带电荷量最大，此时电路刚充电结束，电路中的电流最小为零，故D错误。
故选A。
6．B
【详解】
t1到t2时间内，电流为负且增大，即逆时针增大，说明该过程是放电的过程，且负电荷正由下极板向上极板移动，由此可知上极板带正电，且其所带正电荷量逐渐减小．所以选项B正确，ACD选项错误．故选B．
7．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.
8．D
【详解】
通过图示电流方向，知电容器在放电，则电容器上极板A带负电，下极B板带正电，振荡电流增大，电容器上的电荷量正在减小，由
知AB两板间的电压在减小，电场能正在向磁场能转化，D正确，ABC错误。
故选D。
9．C
【详解】
A．依题意，可知此LC振荡电路的周期为
故A错误；
B．因为
所以，回路电流方向与图（b）中所示电流方向相同，故B错误；
C．因为
此时，线圈中电流最大，磁场能也最大，故C正确；
D．t=0.040s至t=0.045s时，电容器放电，线圈中的电流逐渐增大，故D错误。
故选C。
10．B
【详解】
A．由图乙知，电容器两极间的电压增大，是充电过程，电路中的磁场能转化成电场能，故A错误；
B．由可得，电容
故B正确；
C．时，电容器两极间的电压最大，是充电刚结束的时刻，故电流为零，磁通量为零，故C错误；
D．时，电容器两极间的电压为零，是放电刚结束的时刻，故电流最大，磁通量最大，磁通量的变化率最小，D错误。
故选B。
11．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。
12．D
【详解】
A．在 t1时刻，回路中的电流顺时针最大，则电容器放电完毕，此时a 板不带电，A错误；
B．在 t1~t2时间内，回路中顺时针电流逐渐减小，则线圈内磁场方向向下，且强度减弱，B错误；
C．在 t2时刻，电流为零，但是电流的变化率最大，此时电感线圈自感电动势最大，根据楞次定律可知，线圈下端电势高，即UcD．在 t1~t2时间内，回路中顺时针电流逐渐减小，线圈的磁场能减小，电容器内电场能增加，即电容器正在充电，D正确。
故选D。
13．A
【详解】
B．t=0时，线圈中电流向下，断开开关S后，电容器下极板充电。在一个周期内，电容器充电两次，放电两次，t=0.02s时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，此时充电一次，则周期为0.08s，故B错误；
A．当t=0.18s时电容器逆时针充电结束，该时刻电流变化最快，线圈的感应电动势最大，故A正确；
C．LC回路中，电容器所带电荷量增大时，由于线圈的自感作用，电路中电流逐渐减小，电荷量最大时，LC回路电流最小，故C错误；
D．当t=0.05s时线圈中电流向上为电容器充电，回路中电流沿顺时针方向，故D错误。
故选A。
14．BC
【详解】
由题图t1时刻感应电流的方向与放电电流方向相反，电流应增大，故此时正在放电；而t2时刻感应电流的方向与充电电流方向相同，电流应减小，此时电容器正在充电。
故选BC。
15．BC
【详解】
由图可知，t1时刻产生磁场的感应电流方向沿顺时针方向，则此时电容器正在放电，放电电流逐渐增大，A错误，C正确；t2时刻产生磁场的感应电流方向沿顺时针方向，则此时电容器正在充电，充电电流逐渐减小，B正确，D错误；故选BC．
16．BDE
【详解】
A．均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场，故A错误；
B．机械波的传播需要介质，而电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故B正确；
C．红外体温计通过感知人体发出的红外线来测体温，故C错误；
D．只有振荡磁场才能在周围空间产生同频率的振荡电场，故D正确；
E．当M、N间电势差随电流的变化达到最大值时，即电容器带电荷量最多时，磁场能刚好全部转化为电场能，故E正确。
故选BDE。
17． 周期性地变化着 转化
【详解】
略
18． 充电 带正电
【详解】
以逆时针方向为电流的正方向，根据题意画出LC回路振荡电流的变化图像如图所示，结合图像
时刻设为图像中的P点，则该时刻电路正处于反向电流减小的过程中，所以电容器正处于反向充电状态，上极板带正电。
19．cd
【详解】
由电流图象可得，在t＝0时刻是电容器开始放电，电路中电容器的M板带正电，故电流方向逆时针为正方向；某段时间里，电路的磁场能在减少，说明电路中的电流在减小，是电容器的充电过程，此时M板带正电，说明此时电流方向顺时针方向为负，符合电流减小且为负值的只有cd段
20．(1)；(2)减小，充电过程
【详解】
(1)回路的周期
(2)因为相当于个周期，则
所以当时，LC回路中的电磁振荡正处在一个周期中的第二个的变化过程中，时，电容器上电压最大，极板上电荷量最多，电路中电流值为零，回路中电流随时间的变化规律如图所示。
一个周期中的第一个内，电容器放电，电流由零增至最大；一个周期中的第二个内，电容器被反向充电，电流由最大减小到零。显然，在时，即在一个周期中的第二个内，线圈中的电流在减小，电容器正处在反向充电过程中。
21．见解析
【解析】
（1）电容器放电过程中，线圈中的电流逐渐增大，电容器的电场能转化为磁场能．
（2）在电容器反向充电过程中，线圈中电流逐渐减小，线圈中的磁场能转化为电容器的电场能．
（3）线圈中电流变化时，产生的自感电动势阻碍电流的变化．
22．（1）（2）
【详解】
（1）电键断开时，电容器内带电粉尘恰好静止，说明电场力方向向上，且
，
闭合S后，L、C构成LC振荡电路，
，
经时，电容器间的场强反向，电场力的大小不变，方向竖直向下，由牛顿第二定律得：
．
（2）线圈中电流最大时，电容器两极间的场强为零，由牛顿第二定律可得：
，
方向竖直向下．
23．如图;
【详解】
振荡电流的变化周期与电容器极板上电压变化周期相同，且当振荡电流最大时，电容器两板电压为零；振荡电流最小时，电压最大；则电容器极板上电压变化图线如图；
答案第1页，共2页