人教版选择性必修二 4.1 电磁振荡专题(含答案)

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名称 人教版选择性必修二 4.1 电磁振荡专题(含答案)
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文件大小 1.6MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-12-22 19:12:42

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文档简介

人教版选择性必修二第四章电磁振荡专题(含答案)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(本大题共10小题,共60.0分)
1. 在回路产生电磁振荡的过程中( )
A. 向电容器充电是磁场能转化为电场能的过程
B. 当电容器中场强增大时,线圈中的自感电动势与振荡电流方向相反
C. 从电容器放电开始计时,当时,振荡电流最大,其中、、、
D. 电容器在相邻的充、放电时间内,电流方向一定相同
2. 无线话筒是振荡电路的一个典型应用.在振荡电路中,某时刻磁场方向、电场方向如图所示,下列说法正确的是( )
A. 电容器正在充电
B. 振荡电流正在增大
C. 线圈中的磁场正在增强
D. 增大电容器两板距离,振荡频率减小
3. 如图所示,为一电阻可忽略的线圈,为一灯泡,为电容器,开关处于闭合状态,灯泡正常发光,现突然断开,并开始计时,能正确反映电容器极板上电荷量随时间变化的图象是下图中的图中为正值表示极板带正电( )
A. B. C. D.
4. 在理想振荡电路中的某时刻,电容器极板间的场强的方向如图所示,是电路中的一点.若该时刻电容器正在充电,据此可判断此时( )
A. 电路中的磁场能在增大 B. 电路中电流正在增加
C. 电感线圈中的自感电动势正在增加 D. 流过点的电流方向向右
5. 如图所示的振荡电路中,某时刻电容器上下极板带电情况和线圈中的磁场方向如图所示,则此时( )
A. 线圈中的自感电动势在增大
B. 电容器两端电压正在增大
C. 磁场能正在转化为电场能
D. 在电容器内放入绝缘物质,可以减弱振荡电路向外界辐射能量的本领
6. 如图所示,一平行金属板与一线圈组成理想的振荡电路,为电源,当开关从掷向的同时,有一电子恰从极板中央飞入间,电子重力可忽略;射入方向与极板平行。则电子( )
A. 可能从上极板边缘飞出,飞出时动能一定增大
B. 可能从下极板边缘飞出,飞出时动能可能不变
C. 可能从上极板边缘飞出,飞出时动能可能不变
D. 可能从下极板边缘飞出,飞出时动能一定减小
7. 如图所示为电路产生电磁振荡的一个循环过程。从图中状态开始,经过一个周期又回到初始态,则对于方框中三个状态在该周期中出现的先后顺序正确的是( )
A. B. C. D.
8. 理想的振荡回路中电流随时间的变化关系如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 时刻,电容器的带电量最大 B. 时刻,电路中的磁场能量最大
C. 从时刻到时刻电路中的电场能不断增大 D. 从时刻到时刻,电容器的带电量不断增大
9. 如图所示,线圈自感系数为,其电阻不计,电容器的电容为,开关闭合现将突然断开,并开始计时,以下说法中错误的是( )
A. 当时,由到流经线圈的电流最大
B. 当时,由到流经线圈的电流最大
C. 当时,电路中电场能最大
D. 当时,电容器左极板带有正电荷最多
10. 图甲为车辆智能道闸系统的简化原理图:预埋在地面下的地感线圈和电容器构成振荡电路,当车辆靠近地感线圈时,线圈自感系数变大,使得振荡电流频率发生变化,检测器将该信号发送至车牌识别器,从而向闸机发送起杆或落杆指令.某段时间振荡电路中的电流如图乙,则下列有关说法正确的是
A. 时刻电容器间的电场强度为最大值 B. 时间内,电容器处于放电过程
C. 汽车靠近线圈时,振荡电流频率变大 D. 从图乙波形可判断汽车正远离地感线圈
二、填空题(本大题共3小题,共40.0分)
11. 如图所示为某收音机接收电路,其电感,为了接收波长为的电磁波,其电容应调到__________。
12. 如图所示为振荡电路中振荡电流随时间变化的图象,由图可知,在时间内________能转化为________能,在时间内电容器处于________填“充电”或“放电”过程,在时刻,电容器带电荷量________填“为零”或“最大”.
如图所示,振荡电流的周期为,振荡电流沿逆时针方向达最大值时开始计时.当时间时电容器正处于________填“充电”“放电”“充电完毕”或“放电完毕”状态.这时电容器的上极板________填“带正电”“带负电”或“不带电”
13.
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查振荡电路的过程及特点,知道振荡电路充电、放电过程各物理量的变化情况是解题的关键。
充电过程,磁场能转化为电场能的过程,电场强度增大,极板之间电势差增大,充电电流减小,电流的变化率增大,线圈感应电动势增大的过程。
【解答】
A.向电容器充电是磁场能转化为电场能的过程,故A正确;
B.当电容器中场强增大时,充电电流在减小,根据楞次定律,线圈中的自感电动势与振荡电流方向相同,故B错误;
C.从电容器放电开始计时,当时,电容器充电完成,所带电荷量最大,振荡电流最小,其中、、、,故C错误;
D.电容器在相邻的充、放电时间内,电流方向不一定相同,故D错误;
故选A。
2.【答案】
【解析】
【分析】
根据安培定则判断线圈的电流方向,根据电场方向与电流方向相同,可知电容器充电;
电容器充电,电流正在减小,线圈中的磁场正在减弱,磁场能转化为电场能;
根据平行板电容器公式,增大电容器两板之间的距离,电容减小,根据可知频率变化;
明确振荡电路中电容器和线圈之间的变化,知道怎么判断电容器是充电还是放电。
【解答】
A、由题图中磁场的方向,根据安培定则可知电流由电容器上极板经线圈流向下极板,由电场方向可知,下极板是正极,故此时电容器正在充电,故A正确;
、电容器正在充电,则电路中电流正在减小,线圈中的磁场正在减弱,故BC错误;
D、根据平行板电容器公式,增大电容器两板之间的距离,电容减小,根据知振荡频率增大,故D错误。
3.【答案】
【解析】
【分析】
根据电容器两端电势差的变化情况,判断电容器带电量的变化。
本题考查了振荡电路,知道该电路中电场能和磁场能之间的转化,电流、电量的变化。
【解答】
闭合时,正常发光,此时电容器两端的电势差为零,根据知,所带的电荷量为零,断开,由于线圈阻碍电流的变化,电容器反向充电,电量逐渐增大,磁场能转化为电场能,充电完毕后,又开始放电,将电场能转化为磁场能,形成振荡电路,电量随时间周期性变化,故B正确,ACD错误。
故选B。
4.【答案】
【解析】解:电容器充电,电场能增加,故磁场能减小,A错误;
B.充电过程,电容器极板上的电荷量正在增加,使电容器极板和线圈间电势差变小,电路电流逐渐减小,B错误;
D.电容器极板上极板带正电,充电过程,流过点的电流方向向左,D错误;
C.由于充电过程中,电流减小越来越快,故线圈中自感电动势在增大,故C正确;
电磁振荡电路中,充电过程,电容器极板上的电荷量正在增加,使电容器极板和线圈间电势差变小,电路电流逐渐减小,电场能增加,故磁场能减小。
本题考查振荡电路的知识,对学生要求较低,属于基础题目。
5.【答案】
【解析】解:、由安培定则可知回路中的电流方向为逆时针方向从上向下看,上极板为正极板,此时电容器正在放电,电流减小越来越慢,故线圈中的自感电动势在减小,故A错误;
B、此时电容器正在放电,故电容器两端的电压正在减小,故B错误;
C、放电过程中电场能减小,磁场能增大,故电场能向磁场能转化,故C错误;
D、在电容器中放入绝缘物质,电容增大,由可知,回路中的频率减小,可以减弱振荡电路向外界辐射能量的本领,故D正确;
故选:。
由安培定则以及电容器放电进行分析。
本题主要考查了安培定则以及电容器放电,解题关键在于通过电容器的放电过程分析回路中的电流变化。
6.【答案】
【解析】解:、当开关从倒向后,电容器开始放电,板间形成交变的电场,电子进入板间后,水平方向做匀速直线运动,在竖直方向上,电子做变速运动,若电子在前振荡周期的时间内射出电场,电子只向上偏转,可能从上极板飞出,电场力做正功,动能增大;若电子刚好在振荡周期时刻射出电场,电子仍从上极板飞出,整个运动过程中电场力做功为零,动能不变;故C正确,A错误;
、电子在第一个振荡周期内,竖直方向先向上运动,后向下运动,刚好回到板中央,由于板间场强是周期性,根据对称性,电子只能在上极板与中线之间运动,不可能从下极板飞出,故BD错误;
故选:。
当开关从倒向后,电容器开始放电,板间形成交变的电场,电子进入板间后,水平方向做匀速直线运动,分析竖直方向可能的运动情况,判断可能从哪些点射出电场。根据动能定理分析动能如何变化。
解决本题关键要抓住电容器极板间的电场是周期性变化的电场,分析电子可能的运动情况,即可作出判断。
7.【答案】
【解析】
【分析】
开始时电容器的上极板带正电,开始放电后电流的方向由电容器的正极流向电容器的负极,形成放电电流,根据安培定则分析线圈中磁场的方向;放电结束后电容器反向充电,上极板带负电;然后电容器再放电,再充电,以此分析即可。
解决该题的关键是知道电路中充电电流以及放电电流的方向以及磁场的变化情况。
【解答】
开始时,电流是从电容器的正极流向电容器的负极,根据安培定则线圈中磁场的方向向上,所以图后的第一个图是;放电结束后电容器反向充电,上极板带负电,当电容器充电完毕时,电流为零,为图;接着电容器反向放电,电流方向与之前相反,根据安培定则线圈中磁场的方向向下,为图;最后电容器充电回到初状态。在电磁振荡中,磁场能与电场能周期性地相互转化,电磁振荡过程如下图所示,故ABD错误,C正确。
故选:。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查对振荡电路中各物理量振荡规律的理解。在振荡电路中,图像与图像是斜率关系,相位相差。由已知图像可以推知电容器在不同时刻的带电量的情况。电容器带电量最大时电场能最大,回路电流最大时,磁场能最大。电流增大的过程是电场能向磁场能转化的过程,电流减小的过程是磁场能向电场能转化的过程。
【解答】
A.时刻电路中振荡电流最大,则此时刻电容器两端电压为零,电容器带电量为零,故A错误;
B.时刻电路中振荡电流为零,电容器带电量最大,此时刻磁场能最小,故B错误;
C.在至的过程中,从图可知,振荡电路中的电流在反向增大,则该过程磁场能增大,电场能减小,故C错误;
D.至的过程中,从图可知,振荡电路中的电流减小,电容器两极板间电压增大,电容器的带电量不断增大,故D正确。
9.【答案】
【解析】
【分析】
振荡电路的周期:。开关闭合时线圈中有电流,突然断开,电容器被充电,根据振荡的规律进行分析。
本题考查振荡的产生过程,把握时,电路中电流最大是关键。
【解答】
开关闭合时线圈中有从到的电流,突然断开,电容器被充电,由于振荡的周期
A.当时,电路中的电流为,故A错误;
B.当时,由到流经线圈的电流最大,故 B正确;
C.当时,电路中电场能最大,故 C正确;
D.当时,电路中电流为,电容器左极板带有正电荷最多,故 D正确。
本题选择错误的,故选A。

10.【答案】
【解析】
【分析】
首先对振荡电路中电容器充放电过程进行分析:时间内电流在增大,说明电容器在放电,时刻放电电结束,电容器两端电压为最零,时间内电流在减小,说明电容器在充电,电荷量增大;
对振荡电路的频率公式的运用。
本题考查电磁振荡电路在生活中的应用,基础题目。
【解答】
A.时刻电流最大,磁场能最大,电容器间的电场强度为最小值,故 A错误
B.时间内,电流减小,电容器处于充电过程,故 B错误
C.当车辆靠近地感线圈时,线圈自感系数变大,根据,周期增大,频率减小,故 C错误
D.从图乙波形可知频率越来越大,汽车正远离地感线圈,故 D正确。
11.【答案】
【解析】
【分析】
由公式求得电磁波的频率,那么该电路的固有频率也应调到 ,由电磁振荡的频率公式得: ,代入数据即可。
本题考查电磁波的接收知识,电磁接收时,要调谐即使振荡电路的频率与电磁波的频率相同,从而产生电谐振,接收电路中的电流达到最大,利用公式即可求解,本题不难。
【解答】
该电磁波的频率为
那么该电路的固有频率也应调到 ,由电磁振荡的频率公式得:
,代入数据得: 。
故答案为:
12.【答案】电场;磁场;充电;为零。
【解析】
【分析】
电路中由与构成的振荡电路,在电容器充放电过程就是电场能与磁场能相化过程,电流为零时,充电完毕,电流最大时,磁场能最大,磁场最强。
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。
【解答】
由图可知,在时间内,电流增大,电容器放电,电场能转化为磁场能;在时间内电流减小,电容器处于充电过程,过程中,电流增大,电容器放电,所以在时刻,放电完毕,电容器带电荷量为零。
故答案为:电场;磁场;充电;为零。
13.【答案】充电;带正电。
【解析】
【分析】
根据题意可画出回路振荡电流的变化图像,得到答案。
解题的关键是画出回路振荡电流的变化图像。
【解答】
根据题意可画出回路振荡电流的变化图像如图,时刻即为图像中的点,正处于顺时针电流减小的过程中,所以,电容器正处于反向充电状态,上极板带正电。
故答案为:充电;带正电。
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