2025人教版高中物理选择性必修第二册强化练习题（有解析）--1　电磁振荡

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2025人教版高中物理选择性必修第二册
第四章　电磁振荡与电磁波
1　电磁振荡　
基础过关练
题组一　电磁振荡的产生
1.(教材习题改编)(多选题)一个LC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,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i-t图像和u-t图像,下列图像正确的是 (　　)
　　　　　　
　　　　　　
2.(经典题)(2023重庆育才中学期中)无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中,某时刻磁场方向如图所示,且电容器上极板带正电,下列说法正确的是 (　　)
A.电容器所带的电荷量正在逐渐增加
B.电流流向为由a到b
C.极板间的电场强度正在逐渐减小
D.磁场能正在逐渐增加
题组二　电磁振荡中的能量变化
3.(多选题)一个LC电路产生电磁振荡。从某一次放电开始,电容器两极板间电压和电路中电流随时间变化的u-t图像和i-t图像如图所示,下列说法正确的是 (　　)
　
A.t1~t2时间内电场能在增大
B.t3~t4时间内磁场能在增大
C.在t3时刻,磁场能最大
D.在t4时刻,电场能最大
4.(2024山东德州期中)如图所示,某物理学习小组成员把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关连成LC振荡电路,L是直流电阻可以忽略的电感线圈。先把开关置于电源一侧,为电容器充电;稍后再把开关置于线圈一侧,并开始计时,已知LC振荡电路的振荡周期为T,则在~时间内 (　　)
A.电容器在充电
B.磁场能转化为电场能
C.电流在不断增大
D.电容器上极板所带的负电荷增加
题组三　电磁振荡的周期和频率
5.(多选题)把一根软铁棒插入LC振荡电路的线圈中,其他条件保持不变,则电路的 (　　)
A.固有频率变大
B.固有周期变大
C.最大磁场能不变
D.最大电压增大
6.(教材习题改编)某收音机中的LC电路由可调电感的线圈与固定电容器组成,能够产生560 kHz~1 680 kHz的电磁振荡。可调电感线圈的最大电感和最小电感之比是 (　　)
A.3∶1　　　　B.6∶1　　　　C.2∶1　　　　D.9∶1
答案与分层梯度式解析
第四章　电磁振荡与电磁波
1　电磁振荡
基础过关练
1.AC　振荡电路的电压、电路中的电流发生周期性变化。刚开始放电时,即t=0时刻,电容器两极板所带电荷量、板间电压最大,电路中电流为零,故A、C正确。
2.A　根据安培定则可知,电流流向为由b到a,由于电容器上极板带正电,下极板带负电,故电容器正在充电(破题关键),电荷量正在逐渐增加,电场增强,磁场减弱,磁场能正在逐渐减弱。故选A。
方法技巧　若电流流向负极板,则为放电过程;若电流流向正极板,则为充电过程。若题目已知电流产生的磁场的方向,则根据安培定则判断出电流的方向,然后可判断出是充电过程还是放电过程。
3.ACD　由图甲可知,t1~t2、t3~t4时间内电容器两极板间电压增大,则电场能增大,在t2、t4时刻,电容器两极板间电压最大,则电场能最大;由图乙可知,0~t1、t2~t3时间内电路中电流增大,则电流产生的磁场增强,磁场能增大,在t1、t3时刻,电路中电流最大,则磁场能最大,故A、C、D正确,B错误。
导师点睛　在电磁振荡中,电流对应磁场能,电流最大时磁场能最大;电容器所带电荷量对应电场能,电容器所带电荷量最大时电场能最大。电流为零,磁场能最小;电流从零逐渐增大到最大的过程中,磁场能增大,电场能减小;电流从最大逐渐减小到零的过程中,磁场能减小,电场能增大。
4.C　从开始计时起,在0~时间内,电容器上极板带正电且在放电,电流沿逆时针方向;在~时间内,电容器反向充电,下极板带正电;在~时间内,电容器反向放电,上极板带负电且电荷量减小,电流不断增大,电场能转化为磁场能。故选C。
5.BC　LC振荡电路的线圈内插入软铁棒时,线圈的自感系数L增大(破题关键),由T=2π和f=知,选项B正确,A错误;电容器的电容不变,最大电荷量不变,故最大电压不变,最大电场能不变,最大磁场能不变,选项C正确,D错误。
易混易错　在LC振荡电路中,若振荡过程中无能量损失,也不受其他外界条件影响,此时的周期和频率叫作振荡电路的固有周期和固有频率,简称振荡电路的周期和频率,其大小只与电感L和电容C有关。
6.D　由LC振荡电路固有频率公式f=,解得L=,所以===,故D正确。
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