同步课时精练（十四）4.1电磁振荡（后附解析）

同步课时精练（十四）4.1 电磁振荡（后附解析）
一、单选题
1．下列说法正确的是
A．、β、γ射线都属于电磁波
B．变化的磁场一定产生变化的电场
C．5G信号与4G信号相比，5G信号在真空中传播速度大
D．LC振荡电路中，电容器充电完毕时，回路中电流最小
2．在如图所示的LC振荡电路中，线圈L的自感系数为，电容器C的电容为。则该LC振荡电路的周期为（ ）
A． B． C． D．
3．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
4．LC振荡电路中，某时刻线圈的磁场方向如图所示，则下列说法中错误的是（　　）
A．若线圈的磁场正在减弱，则电容器上极板带正电
B．若电容器正在充电，则电容器下极板带正电
C．若电容器上极板带正电，则线圈中的电流正在增大
D．若电容器正在放电，则线圈的自感电动势正在阻碍电流增大
5．如图为公交车上车时刷卡的情景，当听到“嘀”的声音，表示刷卡成功。刷卡所用的IC卡内部有电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路。刷卡时，读卡机向外发射某一特定频率的电磁波，IC卡内的LC振荡电路产生电谐振，线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是（　　）
A．读卡机发射的电磁波不能在真空中传播
B．IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电源
C．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则IC卡内不会产生感应电流
D．IC卡既能接收读卡机发射的电磁波，也有向读卡机传输数据功能
6．为了测量储罐中不导电液体的高度，设计如图所示电路。电容的两极板插入储罐的液体中，先将开关S接a，待电容器充满电后，再接b，由电感与电容构成的回路产生振荡电流，根据振荡电流的振荡频率变化情况确定测量储罐中液体的高度。下列分析正确的是（　　）

A．若电流振荡频率减小，则电容器电容减小，罐中液面下降
B．若电流振荡频率减小，则电容器电容增大，罐中液面上升
C．若电流振荡频率增大，则电容器电容减小，罐中液面上升
D．若电流振荡频率增大，则电容器电容增大，罐中液面下降
7．乘坐火车出行，进入候车室需要对乘客进行安检，如图所示的金属探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，当探测仪检测到金属物体时，探测仪线圈的自感系数发生变化，从而引起振荡电路中的电流频率发生变化，探测仪检测到这个变化就会驱动蜂鸣器发出声响。已知某时刻线圈中的磁感线如图所示，且电流强度正在减小，则此时（　　）

A．电流由a流向b，且电容器正在充电
B．该时刻电容器上极板带正电荷
C．该时刻线圈的自感电动势正在变大
D．若探测位靠近金属时其自感系数增大，则振荡电流的频率升高
8．图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中，高频电信号（由图乙电路产生）通过压电陶瓷转换成同频率的高频声信号，发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，图丙为某时刻两列超声波的波形图，P、Q为波源，点M（-1.5,0）、点N（0.5,0）分别为两列波的波前，已知声波传播的速度为340m/s。则下列说法不正确的是（　　）
A．该超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为34000Hz
B．两列波充分叠加后，小水珠能悬浮在点M（-1.5,0）附近
C．小水珠悬浮时，受到的声波压力竖直向上
D．拔出图乙线圈中的铁芯，可以增加悬浮仪中的节点个数
9．在LC振荡电路中，某时刻电路中的电流方向如图所示，且电流正在减小，则该时刻（　　）
A．电容器上极板带负电，下极板带正电
B．电容器两极板间电压正在减小
C．电场能正在向磁场能转化
D．电容器正在放电
二、多选题
10．一个根据LC振荡电路的工作原理设计而成的电子表，每天比北京时间快2分钟，则其原因可能是（ ）
A．电池用的时间长了，内阻变大 B．电路中电容器的电容变小了
C．线圈的自感系数变小了 D．电路中电容器的电容变大了
11．要提高振荡电路发射电磁波的本领，下列措施可行的是（ ）
A．减小发射电磁波的波长
B．增大回路中自感线圈的自感系数
C．增大振荡回路中电容器两极板的距离
D．增大振荡回路中电容器两极板的正对面积
12．关于简谐运动和波的现象,下列说法正确的有(　 　)
A．做简谐运动的物体的运动轨迹不一定是直线
B．波源沿直线匀加速靠近一静止接收者，则接收者接收到波信号的频率会比波源频率高
C．光波从空气中进入玻璃中后，速度变小，频率变小
D．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波可以继续传播
E．声波是横波，具有偏振现象
三、解答题
13．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？
14．实验室里有一水平放置的平行板电容器，知道其电容。在两极板上带有一定电荷时，发现一带负电的粉尘恰好静止在两极板间，手头上还有一个电感L=0.1mH的电感器，现连成如图所示电路，分析以下问题：（重力加速度为g）
（1）从S闭合时开始计时，至少经过多长时间电容器电场最强且方向向上？此时粉尘的加速度大小是多少？
（2）从S闭合时开始计时，至少经过多长时间线圈中电流最大？此时粉尘的加速度大小是多少？
15．如图所示，线圈的自感系数L＝0.5 mH ， 电容器的电容C＝0.2 μF．电源电动势E＝4 V ， 电阻的阻值R＝10 Ω ， 不计线圈和电源的内阻，闭合开关S ， 待电路中电流稳定后 断开S ， 求

（1）LC回路的振荡频率．
（2）LC回路振荡电流的有效值．
（3）从断开S到电容器上极板带正电荷最多所经历的最短时间．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
解析：A．射线是氦核流，射线是电子流，二者都不是电磁波，只有γ射线是电磁波，故A错误；
B．均匀变化的磁场产生恒定的电场，故变化的磁场不一定产生变化的电场，故B错误；
C．5G信号与4G信号都是电磁波，在真空中的速度都是光速，一样大，故C错误；
D．LC振荡电路中，电容器充电完毕时，电容器的容抗最大，回路中电流最小，故D正确。
答案：D。
2．A
解析：该LC振荡电路的周期为
答案：A。
3．A
解析：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。
答案：A。
4．A
解析：AC．该题图示只给出了某时刻线圈中电流的磁场方向，由安培定则可判断出振荡电流在电路中的方向，但未标明电容器极板的带电情况。讨论判定如下：若该时刻电容器上极板带正电，则可知电容器正处于放电阶段，线圈中的电流正在增大，线圈的磁场正在增强，知C正确，A错误；
B．若该时刻电容器上极板带负电，则可知电容器正在充电，线圈中的电流正在减小，知B正确；
D．由楞次定律知，若电容器正在放电，则线圈中的电流变大，则线圈中的自感电动势正在阻碍电流变大，D正确。
本题选说法错误的，答案：A。
5．D
解析：A．读卡机发射的电磁波能在真空中传播，选项A错误；
B．IC卡工作所需要的能量来源于卡内产生的感应电流，选项B错误；
C．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则IC卡内仍会产生感应电流，只不过不能产生电谐振，从而不能产生较大的感应电流，选项C错误；
D．IC卡既能接收读卡机发射的电磁波，也有向读卡机传输数据功能，选项D正确。
答案：D。
6．B
解析：AB．根据
又
可知电流振荡频率减小，则电容器电容增大，电容器极板间的相对介电常数变大，罐中液面上升，故B正确，A错误；
CD．根据
又
可知电流振荡频率增大，则电容器电容减小，电容器极板间的相对介电常数变小，罐中液面下降，故CD错误。
答案：B。
7．C
解析：AC．由图可知电流的方向由b流向a，且电流强度正在减弱过程中，电场能增大，磁场能减小，故自感电动势阻碍电流的增大，则该时刻线圈的自感电动势正在增大，故A错误，C正确；
B．电流的方向由b流向a,且电流强度正在减弱过程中，电容器充电，由右手螺旋定则判断，电容器下极板带正电，故B错误；
D．若探测位靠近金属时其自感系数增大，根据公式可知，其自感系数L增大时振荡电流的频率降低，故D错误；
答案：C。
8．B
解析：A．由图可知，超声波波长1cm，由题可知，声波传播的速度为340m/s，所以超声波信号频率为
故A正确，不符合题意；
B．把PQ看成两个波源，可知波源震动步调相反，M点与两个波源的波程差为2.5cm，即2.5个波长，为振动加强点，不是节点，小水珠不能悬浮在此处，故B错误，符合题意；
C．小水珠悬浮时，受到的声波压力与重力平衡，所以声波压力竖直向上，故C正确，不符合题意；
D．拔出铁芯，自感线圈的自感系数L减小，LC振荡电路的周期减小，频率变大，超声波频率变大，波长变短，相同空间距离内节点个数变多，故D正确，不符合题意。
答案：B。
9．A
解析：ACD．在振荡电路中，当电容器充电时，电流减小，电容器上的电荷量增大，此时，磁场能转化为电场能，根据题中电流的方向可以判断，此时电容器在充电，电容器上极板应该带负电，下极板带正电，故A正确，CD错误；
B．由可得
结合上述分析可得，电容器电荷量增大，两极板间的电压也增大，故B错误。
答案：A。
10．BC
解析：由LC回路的周期
可知，电子表的周期由线圈的自感系数和电容器的电容共同决定，与其他因素无关。电子表走得快，说明其周期减小，则线圈的自感系数或电容器的电容变小了，
答案：BC。
11．AC
解析：要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，就是要产生波长比原来短些的电磁波，则频率变高，所以需要减小电容器的电容，或减小线圈中的自感系数．
A. 减小发射波的波长，导致线圈的振荡频率增大．故A正确；
B. 根据振荡频率公式，增加回路中的自感线圈的自感系数，则导致线圈的振荡频率变小，则产生的电磁波波长变长．故B错误；
C．根据电容器的决定式，增大振荡回路中电容器两极板的距离，使则电容器的电容减小，导致线圈的振荡频率变大．故C正确；
D. 增大振荡回路中电容器两极板的正对面积，使则电容器的电容增大，导致线圈的振荡频率变小．故D错误．
答案：AC.
12．ABD
解析：A．做简谐运动的物体的运动轨迹不一定是直线如单摆，故A正确；
B．根据多普勒效应可知,当波源与接收者之间的相对距离减小，则接收到波信号的频率升高，B正确；
C．光从空气中进入玻璃中后，频率不变，C错误；
D．电磁振荡停止后，电磁波仍会在介质或真空中继续传播，D正确；
E．声波是纵波，不具有偏振现象，E错误。
答案：ABD。
13．（1）2.83m；（2）5.6×10-16F
解析：（1）依题意，有
f=106.1兆赫=1.061×108Hz，λ=
代入数据可得
λ=2.83m
（2）振动电路的周期为
，
带入数据，可得
C=5.6×10-16F
14．（1），；（2），
解析：（1）开关闭合，粉尘静止，说明电场力方向向上，电场方向向下，且。闭合开关后，振荡电路周期为
则至少经过，电容器电场最强且方向向上，此时粉尘的加速度大小是
（2）从S闭合时开始计时，至少经过，线圈中电流最大，电场强度为0，加速度大小为
15．（1）1.6×104Hz （2）0.28 A （3）4.7×10－5S
解析：(1)根据,可求得频率为f=1.6×104Hz．
(2)LC回路的最大电流为
振荡电流产生正弦式交变电流，
(3)由，得T=6.25×10-5s．当S断开时，电容器上的带电量为零，然后电容器开始充电，且下极板带正电，
故当电容器上极板带正电荷量最大，经历的最短时间为.
点拨：该题考查振荡电路产生的振荡电流周期公式，理解充电与放电过程，电量，电场强度，电压，电流的大小如何变化．
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