4.1电磁振荡同步练习（Word版含答案）

4.1 电磁振荡 同步练习
一、单选题
1．有关电磁场理论说法正确的是
A．法拉第预言了电磁波的存在，并揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性
B．变化的磁场一定产生变化的电场
C．均匀电荷的电场产生均匀变化的磁场
D．赫兹通过一系列实验，证明了麦克斯韦关于光的电磁理论
2．在物理学中很多的物理规律、物理思想都有相似或相近的地方，下列说法正确的是（　　）
A．电磁振荡和机械振动的变化规律不同，本质不同
B．电磁振荡和机械振动的变化规律相同，本质相同
C．电磁振荡和机械振动的变化规律不同，本质相同
D．电磁振荡和机械振动的变化规律相同，本质不同
3．如图所示表示LC振荡电路某时刻的情况，以下说法错误的是( )
A．电容器正在充电 B．电感线圈中的电流正在增加
C．电感线圈中的磁场能正在增加 D．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大
4．如图甲所示的振荡电路中，电容器极板间电压随时间变化的规律如图乙所示，则电路中振荡电流随时间变化的图象是图中的(回路中振荡电流以逆时针方向为正)(　　)
A． B．
C． D．
5．在LC电路中发生电磁振荡时，以下说法正确的是（　　）
A．电容器的某一极板，从带最多的正电荷放电到这一极板充满负电荷为止，这一段时间为一个周期
B．当电容器放电完毕瞬间，回路中的电流为零
C．提高充电电压，极板上带更多的电荷时，能使振荡周期变大
D．要提高振荡频率，可减小电容器极板间的正对面积
6．振荡电路在测量、自动控制、无线电通讯及遥控等许多领域有广泛应用。在如图甲所示LC振荡电路中，电容器C极板上的电荷量随时间变化的图线如图乙所示，则在内，下列说法正确的是（ ）
A．电容器C正在放电 B．电容器C正在充电
C．电场能正在向磁场能转化 D．回路中振荡电流正在逐渐增大
7．广州公交卡内部有一个由电感线圈和电容构成振荡电路，公交车上的读卡机（刷卡时“嘀”）的响一声的机器）向外发射某一特定频率的电磁波．刷卡时，卡内的线圈中产生感应电流，给电容充电，达到一定的特定电压后，驱动卡内芯片进行数据的正常处理和传输，下列说法正确的是（ ）
A．仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时，卡才能有效工作
B．卡工作所需要的能量来源于卡内的可充电池
C．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则线圈不会产生感应电流
D．即使读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，仍可驱动卡芯片进行正常的数据传输
8．关于电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．电磁波的传播也就是能量的传播
B．只要有电场和磁场，就能形成电磁波
C．载有信号的电磁波只能在真空中传播
D．电磁振荡停止后，其发射到空间的电磁波随即消失
9．麦克斯在前人研究的基础上，创造性地建立了经典电磁场理论，进一步揭示了电现象与磁现象之间的联系。他大胆地假设:变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场。以平行板电容器为例:圆形平行板电容器在充、放电的过程中，板间电场发生变化，产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以充、放电电流时所产生的磁场。如图所示，若某时刻连接电容器的导线具有向上的电流，则下列说法中正确的是（　　）
A．电容器正在放电
B．两平行板间的电场强度E在增大
C．该变化电场产生顺时针方向（俯视）的磁场
D．两极板间电场最强时，板间电场产生的磁场达到最大值
二、多选题
10．下列说法正确的是
A．在LC振荡电路中，当电流在增大时，电容器总是处于放电状态
B．海市蜃楼现象跟光的全反射有关，可以把海面上的空气看作是由折射率不同的许多水平气层组成的，越靠近海面，空气温度越低，密度越大，折射率越小
C．重核裂变发生需要用“热中子”来引发，而裂变产生的都是“快中子”，这时候需要将镉棒插得深一点来减慢中子的速度
D．阴极射线、β射线、光电流中都包含电子
11．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
12．一个LC振荡回路，若要降低振荡电流的频率，下列调节正确的是（　　）
A．增加谐振线圈的匝数
B．在线圈中插入铁芯
C．降低电源电压
D．把可变电容器的电容调小些
13．甲、乙、丙、丁四个LC振荡电路，某时刻振荡电流i的方向如图中箭头所示。下列对各回路情况的判断正确的是（ ）
A．若甲电路中电流i正在增大，则该电路中电容器两端的电压必定在增大
B．若乙电路中电流i正在增大，则该电路中电容器的电场方向必定向下
C．若丙电路中电流i正在减小，则该电路中线圈周围的磁场必定在增强
D．若丁电路中电流i正在减小，则该电路中电容器的电场方向必定向上
三、填空题
14．利用一直流电源和一块电流表测试一只“6V、1μF”的电解电容器，其电路如图所示，与电容器的b极板相连的是直流电源的__________（填“正极”或“负极”）．如果观察到如下现象：
现象一、电流表指针从一侧摆向另一侧，但指针最终未停在“0”刻度位置；
现象二、电流表指针从一侧摆向另一侧，然后又往回摆，并最终停在“0”刻度位置．
则哪种现象表明这只电容器存在漏电现象？______________________________．
四、解答题
15．如图所示，水平绝缘轨道，左侧存在水平向右的有界匀强电场，电场区域宽度为L，右侧固定一轻质弹簧，电场内的轨道粗糙，与物体间的摩擦因数为μ=0.5，电场外的轨道光滑，质量为m、带电量为+q的的物体A从电场左边界由静止释放后加速运动，离开电场后与质量为2m的物体B碰撞并粘在一起运动，碰撞时间极短开始B靠在处于原长的轻弹簧左端但不拴接，(A、B均可视为质点)，已知匀强电场场强大小为．求：
(1)弹簧的最大弹性势能；
(2)整个过程A在电场中运动的总路程．
16．如图所示的振荡电路中，线圈自感系数L=0.5H， 电容器电容C=2μF， 现使电容器上极板带正电，从接通电键K时刻算起．
（1）当t=3.0×10﹣2s时，电路中电流方向如何？
（2）经过多长时间，线圈中的磁场能第一次达到最大？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
试题分析：法拉第预言了电磁波的存在，赫兹通过一系列实验，证明了麦克斯韦关于光的电磁理论，并揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性，A错误D正确；均匀变化的磁场产生恒定的电场，B错误；均匀电荷的电场为非匀强电场，产生非均匀变化的磁场，C错误；
考点：考查了电磁理论
名师点睛：电磁场是周期性变化的电场和磁场交替产生而形成的不可分割的统一体，麦克斯韦提出电磁场理论：变化电场产生磁场，变化磁场产生电场，并由赫兹预言电磁波的存在．
2．D
【解析】
【分析】
【详解】
电磁振荡是电容器的电场能和线圈的磁场能相互转化的过程，而机械振动是振子的动能和势能相互转化的过程，它们都是按正弦规律变化的。
故选D。
3．A
【解析】
【详解】
图示时刻，电容器上极板带正电；由右手定则可知，此时电流正在增大；故可知电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电容器两极板间的电压正在减小，电场能转化为磁场能，线圈中的感应电动势总是阻碍电流的增大。
A．电容器正在充电，与结论不相符，选项A错误，符合题意；
B．电感线圈中的电流正在增加，与结论相符，选项B正确，不符合题意；
C．电感线圈中的磁场能正在增加，与结论相符，选项C正确，不符合题意；
D．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大，与结论相符，选项D正确，不符合题意；
故选A。
4．D
【解析】
【详解】
从题图乙可以看出，在0～T/4这段时间内是充电过程，且uAB＞0，即uA＞uB，A板应带正电，只有顺时针方向的回路电流（负方向）才能使A板被充电后带正电．同时要考虑到，UAB最大时，充电电流为零，所以ABC错误，D正确．故选D．
【点睛】
电容器具有储存电荷的作用，而线圈对电流有阻碍作用，同时掌握充放电过程中，会判定电流、电量、磁场、电场、电压如何变化．注意形成记忆性的规律，以便于更快更准确的解题．
5．D
【解析】
【详解】
A．电容器某一极板从带最多的正电荷到带最多的负电荷这段时间，电容器完成了放电和反向充电过程，时间为半个周期，A错误；
B．电容器放电完毕瞬间，电路中电场能最小，磁场能最大，故电路中的电流最大，B错误；
C．振荡周期仅由电路本身决定，与充电电压等无关，C错误；
D．提高振荡频率，就是减小振荡周期，可通过减小电容器极板正对面积来减小电容C，达到增大振荡频率的目的，D正确．
故选D。
6．B
【解析】
【详解】
由图像可知，在内，极板上电荷量正在增大，说明LC振荡电路正在充电，回路中振荡电流正在减小，磁场能向电场能转化。
故选B。
7．A
【解析】
【详解】
A、卡振荡电路接收与其固有频率相同频率的电磁波，读卡机发出电磁波频率与之匹配，才能得到充电效果，使电容电压达到预定值，才能进行数据传输，故A正确；
B、卡由电感线圈产生感应电流为电容充电，故B错误
C、如果是其他频率的电磁波，根据法拉第电磁感应定律，依然会有电磁感应现象，有感应电流，故C错误；
D、卡能接收读卡机发射的电磁波，同时将存储的信息传输到读卡机中进行识别，故D错误．
点睛：本题取材于我们身边最常用的IC卡考查电磁感应现象，要注意在学习中注意掌握物理规律在生活中的应用．
8．A
【解析】
【详解】
A．电磁波的传播的本质也就是能量的传播，故A正确；
B．根据麦克斯韦电磁理论，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，相互激发形成电磁波，故B错误；
C．载有信号的电磁波不仅能在真空中传播，也可以在介质中传播，故C错误；
D．电磁振荡停止后，其发射到空间的电磁波还会继续传播一段时间，故D错误。
故选A。
9．B
【解析】
【详解】
A．电容器内电场方向向上，下极板带正电，根据电流的方向，正电荷正在流向下极板，因此电容器处于充电过程，选项A错误；
B．电容器的带电量越来越多，内部电场强度越来越大，选项B正确；
C．该变化电场产生磁场方向等效成向上的电流产生磁场的方向，根据右手螺旋定则可知，电场产生的磁场逆时针方向（俯视），选项C错误；
D．当两极板间电场最强时，电容器充电完毕，回路的电流最小，因此产生的磁场最小，选项D错误。
故选B。
10．AD
【解析】
【分析】
LC振荡回路中，电流在增大时磁场能增大，电场能减小；发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，入射角大于等于临界角．在核反应堆中，用镉棒吸收中子; 阴极射线和β射线本质上都是电子流，阴极射线来自原子的核外电子，而β射线是由原子核中中子转化而来的.
【详解】
A、LC振荡回路中，电流在增大时磁场能增大，电场能减小，电容器一定处于放电状态，故A正确；
B、由于光在大气层中不停地发生全反射，蜃景是景物由于光在大气层中全反射，而光在大气层中发生全反射，知下层空气的折射率大于上层空气的折射率；故B错误.
C、镉棒在裂变中的作用是吸收反应产生的中子来控制核反应速率，调节反应速度的快慢;故C错误.
D、汤姆逊研究阴极射线，不论阴极射线，β射线，光电流还是热离子流都包含电子;故D正确.
故选AD.
【点睛】
该题考查了光学、原子物理学以及LC振荡电路，考查的知识点较多，需要理解记忆.
11．BDE
【解析】
【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。
12．AB
【解析】
【详解】
AB．要降低振荡电流的频率，根据公式
可增大LC的乘积，增加谐振线圈的匝数，在线圈中插入铁芯都可以增大L，降低振荡电流的频率，故AB正确；
C．振荡电流的频率与电源电压无关，故C错误；
D．把可变电容器的电容调小些，提高了振荡电流的频率，故D错误。
故选AB。
13．BD
【解析】
【详解】
AB．如果i正在增大，则其变化率一定在减小，故自感电动势一定在减小,说明电容器放电，电压减小，对于乙图，是从上极板流向下极板，则说明上极板带正电，进而可判断电场方向必向下，故A错误，B正确；
CD．若i在减小，则线圈周围的磁场一定在减弱，则说明是充电过程，在丁图中，电流指向下极板，故下极板必充上正电，上板带负电，电容器中电场强度方向向上，故C错误，D正确。
故选BD。
14． 负极， 现象一
【解析】
【详解】
电容器充电后其正负极应与电源的正负极相对应，故与b板相连的应为电源的负极；电容器充电时，电路中会产生电流，但充电完成后，电路中电流应为零；现象一中，说明电容器一直充电，故说明电容器出现了漏电现象；
15．(1) (2)
【解析】
【详解】
试题分析：根据动能定理和动量守恒定律，求出物体A碰前的速度，根据机械能守恒即可求出弹簧的最大弹性势能；由题意知最终AB静止在电场外，弹簧处于自由伸长状态，AB共同在电场中运动的距离为x，由能的转化与守恒可得AB共同在电场中运动的距离，再加上电场区域宽度即可求出整个过程A在电场中运动的总路程．
（1）物体A碰前的速度为，根据动能定理：
碰撞过程动量守恒：
压缩过程机械能守恒：，
解得
（2）最终AB静止在电场外，弹簧处于自由伸长状态，AB共同在电场中运动的距离为x，由能的转化与守恒：
A在电场中运动的总距离为s，
位移关系为：s=L+x
联立解得：
点睛：本题主要考查了动能定理和动量守恒的综合，关键要把握每个过程所遵守的物理规律，当涉及力在空间的效果时要优先考虑动能定理，要注意电场力做功与沿电场力方向移动的距离成正比．
16．（1）顺时针方向电流 （2）
【解析】
【详解】
(1)LC回路振荡的周期：
当t＝3.0×10－2 s时，t＝4.78T，即，
此时电容器正处于正向充电阶段，所以电流方向为顺时针．
(2)当接通开关S时，电容器开始放电，当电场能完全转化为磁场能时，磁场能第一次达到最大，此时
【点睛】该题考查振荡电路产生的振荡电流周期公式，及Q=CU，公式的理解与应用．
答案第1页，共2页
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