2019-2020学年人教版选修3-4 14.2电磁振荡 课时对点练（解析版）
文档属性
| 名称 | 2019-2020学年人教版选修3-4 14.2电磁振荡 课时对点练（解析版） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 85.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-12-09 13:45:09 | ||
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文档简介
课时对点练
一、选择题
考点一 电磁振荡
1．(多选)在LC振荡电路中，若某个时刻电容器极板上的电荷量正在增加，则( )
A．电路中的电流正在增大
B．电路中的电场能正在增加
C．电路中的电流正在减小
D．电路中的电场能正在向磁场能转化
答案 BC
解析 电荷量增加，电容器充电，电场能增加，磁场能减少，电流减小．
2．(多选)关于LC振荡电路中电容器两极板上的电荷量，下列说法正确的是( )
A．电荷量最大时，线圈中振荡电流最大
B．电荷量为零时，线圈中振荡电流最大
C．电荷量增大的过程中，电路中的磁场能转化为电场能
D．电荷量减少的过程中，电路中的磁场能转化为电场能
答案 BC
解析 电容器电荷量最大时，振荡电流为零，A错；电荷量为零时，放电结束，线圈中振荡电流最大，B对；电荷量增大时，磁场能转化为电场能，C对；同理可判断D错．
3．(多选)LC回路中电容器两端的电压U随时间t变化的关系如图1所示，则( )
图1
A．在t1时刻，电路中的电流最大
B．在t2时刻，电路中的磁场能最多
C．在t2至t3的过程中，电路中的电场能不断增加
D．在t3至t4的过程中，电容器带的电荷量不断增加
答案 BC
解析 t1时刻电容器两端电压最高，电路中振荡电流为零，t2时刻电容器两端电压为零，电路中振荡电流最大，磁场能最多，故选项A错误，B正确．在t2至t3的过程中，由题图可知，电容器两极板间电压增大，必有电场能增加，选项C正确．而在t3至t4的过程中，电容器两极板间电压减小，电容器带的电荷量不断减少，选项D错误．
4．(多选)在如图2甲所示的LC振荡电路中，通过P点的电流随时间变化的图线如图乙所示，若把通过P点向右的电流规定为i的正方向，则( )
图2
A．0至0.5 ms内，电容器C正在充电
B．0.5 ms至1 ms内，电容器上极板带正电
C．1 ms至1.5 ms内，Q点比P点电势高
D．1.5 ms至2 ms内，磁场能在减少
答案 CD
解析 由题图乙知0至0.5 ms内i在增大，电容器正在放电，A错误.0.5 ms至1 ms内，电流在减小，应为充电过程，电流方向不变，电容器上极板带负电，B错误．在1 ms至1.5 ms内，为放电过程，电流方向改变，Q点比P点电势高，C正确.1.5 ms至2 ms内为充电过程，磁场能在减少，D正确．
5.(多选)如图3所示为LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是( )
图3
A．电容器正在充电
B．电感线圈中的磁场能正在增加
C．电感线圈中的电流正在增大
D．此时刻线圈中自感电动势正在阻碍电流的增加
答案 BCD
解析 由题图中磁感应强度的方向和安培定则可知，此时电流向着电容器带负电的极板流动，也就是电容器处于放电过程，这时两极板带电荷量、两极板间电压和电场能处于减少过程，而电流和线圈中的磁场能处于增加过程，由楞次定律可知，线圈中自感电动势阻碍电流的增加．
考点二 电磁振荡的周期和频率
6．某LC电路的振荡频率为520 kHz，为能提高到1 040 kHz，以下说法正确的是( )
A．调节可变电容，使电容增大为原来的4倍
B．调节可变电容，使电容减小为原来的
C．调节电感线圈，使线圈匝数增加到原来的4倍
D．调节电感线圈，使线圈电感变为原来的
答案 B
解析 由振荡频率公式f＝可知，要使频率提高到原来的2倍，则可以减小电容使之变为原来的，或减小电感使之变为原来的，故B正确，A、C、D错误．
7．(多选)电子钟是利用LC振荡电路来工作计时的，现发现电子钟每天要慢30 s，造成这一现象的原因可能是( )
A．电池用久了
B．振荡电路中电容器的电容大了
C．振荡电路中线圈的电感大了
D．振荡电路中电容器的电容小了
答案 BC
解析 电子钟变慢，说明LC回路的振荡周期变大，根据公式T＝2π可知，振荡电路中电容器的电容变大或线圈的电感变大都会导致振荡电路的周期变大．故选B、C.
8.(多选)为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中，电容器可通过开关S与线圈L或电源相连，如图4所示．当开关从a拨到b时，由L与C构成的电路中产生周期T＝2π的振荡电流．当罐中的液面上升时( )
图4
A．电容器的电容减小
B．电容器的电容增大
C．LC电路的振荡频率减小
D．LC电路的振荡频率增大
答案 BC
解析 当罐中液面上升时，相当于插入的电介质变多，电容器两极板间的介电常数变大，则电容器的电容C增大，根据T＝2π，可知LC电路的振荡周期T增大，又f＝，所以振荡频率减小，故选项B、C正确，A、D错误．
二、非选择题
9.如图5所示，LC振荡电路中振荡电流的周期为2×10－2 s，自振荡电流沿逆时针方向达最大值时开始计时，当t＝3.4×10－2 s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”)．
图5
答案 充电 带正电
解析 根据题意画出此LC电路的振荡电流随时间的变化图象如图所示．
结合图象，t＝3.4×10－2 s时刻设为图象中的P点，则该时刻正处于反向电流的减小过程，所以电容器正处于反向充电状态，上极板带正电．
10．LC振荡电路的电容C＝556 pF，电感L＝1 mH，若能向外发射电磁波，则其周期是多少？电容器极板所带电荷量从最大变为零，经过的最短时间是多少？
答案 4.68×10－6 s 1.17×10－6 s
解析 T＝2π
＝2×3.14× s
≈4.68×10－6 s
LC振荡电路周期即其发射的电磁波的周期，电容器极板上所带电荷量由最大变为零，经过的最短时间为，则t＝＝1.17×10－6 s.
一、选择题
考点一 电磁振荡
1．(多选)在LC振荡电路中，若某个时刻电容器极板上的电荷量正在增加，则( )
A．电路中的电流正在增大
B．电路中的电场能正在增加
C．电路中的电流正在减小
D．电路中的电场能正在向磁场能转化
答案 BC
解析 电荷量增加，电容器充电，电场能增加，磁场能减少，电流减小．
2．(多选)关于LC振荡电路中电容器两极板上的电荷量，下列说法正确的是( )
A．电荷量最大时，线圈中振荡电流最大
B．电荷量为零时，线圈中振荡电流最大
C．电荷量增大的过程中，电路中的磁场能转化为电场能
D．电荷量减少的过程中，电路中的磁场能转化为电场能
答案 BC
解析 电容器电荷量最大时，振荡电流为零，A错；电荷量为零时，放电结束，线圈中振荡电流最大，B对；电荷量增大时，磁场能转化为电场能，C对；同理可判断D错．
3．(多选)LC回路中电容器两端的电压U随时间t变化的关系如图1所示，则( )
图1
A．在t1时刻，电路中的电流最大
B．在t2时刻，电路中的磁场能最多
C．在t2至t3的过程中，电路中的电场能不断增加
D．在t3至t4的过程中，电容器带的电荷量不断增加
答案 BC
解析 t1时刻电容器两端电压最高，电路中振荡电流为零，t2时刻电容器两端电压为零，电路中振荡电流最大，磁场能最多，故选项A错误，B正确．在t2至t3的过程中，由题图可知，电容器两极板间电压增大，必有电场能增加，选项C正确．而在t3至t4的过程中，电容器两极板间电压减小，电容器带的电荷量不断减少，选项D错误．
4．(多选)在如图2甲所示的LC振荡电路中，通过P点的电流随时间变化的图线如图乙所示，若把通过P点向右的电流规定为i的正方向，则( )
图2
A．0至0.5 ms内，电容器C正在充电
B．0.5 ms至1 ms内，电容器上极板带正电
C．1 ms至1.5 ms内，Q点比P点电势高
D．1.5 ms至2 ms内，磁场能在减少
答案 CD
解析 由题图乙知0至0.5 ms内i在增大，电容器正在放电，A错误.0.5 ms至1 ms内，电流在减小，应为充电过程，电流方向不变，电容器上极板带负电，B错误．在1 ms至1.5 ms内，为放电过程，电流方向改变，Q点比P点电势高，C正确.1.5 ms至2 ms内为充电过程，磁场能在减少，D正确．
5.(多选)如图3所示为LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是( )
图3
A．电容器正在充电
B．电感线圈中的磁场能正在增加
C．电感线圈中的电流正在增大
D．此时刻线圈中自感电动势正在阻碍电流的增加
答案 BCD
解析 由题图中磁感应强度的方向和安培定则可知，此时电流向着电容器带负电的极板流动，也就是电容器处于放电过程，这时两极板带电荷量、两极板间电压和电场能处于减少过程，而电流和线圈中的磁场能处于增加过程，由楞次定律可知，线圈中自感电动势阻碍电流的增加．
考点二 电磁振荡的周期和频率
6．某LC电路的振荡频率为520 kHz，为能提高到1 040 kHz，以下说法正确的是( )
A．调节可变电容，使电容增大为原来的4倍
B．调节可变电容，使电容减小为原来的
C．调节电感线圈，使线圈匝数增加到原来的4倍
D．调节电感线圈，使线圈电感变为原来的
答案 B
解析 由振荡频率公式f＝可知，要使频率提高到原来的2倍，则可以减小电容使之变为原来的，或减小电感使之变为原来的，故B正确，A、C、D错误．
7．(多选)电子钟是利用LC振荡电路来工作计时的，现发现电子钟每天要慢30 s，造成这一现象的原因可能是( )
A．电池用久了
B．振荡电路中电容器的电容大了
C．振荡电路中线圈的电感大了
D．振荡电路中电容器的电容小了
答案 BC
解析 电子钟变慢，说明LC回路的振荡周期变大，根据公式T＝2π可知，振荡电路中电容器的电容变大或线圈的电感变大都会导致振荡电路的周期变大．故选B、C.
8.(多选)为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中，电容器可通过开关S与线圈L或电源相连，如图4所示．当开关从a拨到b时，由L与C构成的电路中产生周期T＝2π的振荡电流．当罐中的液面上升时( )
图4
A．电容器的电容减小
B．电容器的电容增大
C．LC电路的振荡频率减小
D．LC电路的振荡频率增大
答案 BC
解析 当罐中液面上升时，相当于插入的电介质变多，电容器两极板间的介电常数变大，则电容器的电容C增大，根据T＝2π，可知LC电路的振荡周期T增大，又f＝，所以振荡频率减小，故选项B、C正确，A、D错误．
二、非选择题
9.如图5所示，LC振荡电路中振荡电流的周期为2×10－2 s，自振荡电流沿逆时针方向达最大值时开始计时，当t＝3.4×10－2 s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”)．
图5
答案 充电 带正电
解析 根据题意画出此LC电路的振荡电流随时间的变化图象如图所示．
结合图象，t＝3.4×10－2 s时刻设为图象中的P点，则该时刻正处于反向电流的减小过程，所以电容器正处于反向充电状态，上极板带正电．
10．LC振荡电路的电容C＝556 pF，电感L＝1 mH，若能向外发射电磁波，则其周期是多少？电容器极板所带电荷量从最大变为零，经过的最短时间是多少？
答案 4.68×10－6 s 1.17×10－6 s
解析 T＝2π
＝2×3.14× s
≈4.68×10－6 s
LC振荡电路周期即其发射的电磁波的周期，电容器极板上所带电荷量由最大变为零，经过的最短时间为，则t＝＝1.17×10－6 s.