2019-2020学年粤教版选修3-4 3.1电磁振荡 达标作业（解析版)

3.1电磁振荡
达标作业（解析版)
1．关于LC振荡电路，下面哪些叙述是正确的（　　）
A．电容器开始放电时，电路电流最大??????????????????????
B．电路中电流最大时，电路中的电场能最大
C．电容器放电完毕时，电路中的电流最大???????????????
D．电容器反向充电开始时，电路中的磁场能最小
2．振荡电路的振荡周期为时刻电流方向如图所示,此时电容器不带电。下列图象正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
3．如图所示的振荡电路中，某时刻电流的方向为顺时针，则以下判断正确的是
A．若板带正电，则电流在增大
B．若电容器在放电，则电流在减小
C．若电流减小，则线圈两端电压减小
D．若只减小电容，则振荡电流周期变小
4．在回路中电容器两端的电压随时刻变化的关系如图所示，则（ ）
A．在时刻，电路中的电流最大
B．在时刻，电路中的磁场能最大
C．从时刻至，电路中的电场能不断减小
D．从时刻至，电容器的带电荷量不断增大
5．关于电磁场和电磁波，下列说法错误的是 ( )
A．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在
B．变化的电场一定产生变化的磁场
C．电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波
D．频率为750kHz的电磁波在真空中传播时，其波长为
6．如图所示，LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则该瞬间：( )
A．电容器两极板间电压正在增大
B．电流i正在增大，线圈L中的磁场能也正在增大
C．电容器带电量正在减小
D．线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强
7．在LC振荡电路中（理想情况），某时刻上部分电路中电流方向向右，如图下所示，且电流正在增大，则该时刻(　 　 )
A．电容器上极板带正电，下极板带负电
B．电容器上极板带负电，下极板带正电
C．磁场能正在向电场能转化
D．线圈和电容器两边的电压可能不等
8．如图所示为某时刻LC振荡电路所处的状态，则该时刻
A．振荡电流i在增大 B．电容器正在放电
C．磁场能正在向电场能转化 D．线圈中的磁场在增强
9．在振荡电路中，当振荡电流为零时，下列说法中正确的是（ ）．
A．电容器充电完毕，电容器的电荷量达到最大，场强也最大
B．磁场能开始向电场能转化
C．穿过线圈的磁通量最大
D．线圈中产生的自感电动势最小
10．实际发射无线电波的过程如图所示。高频振荡器产生高频等幅振荡如图甲所示，人对着话筒说话时产生低频信号如图乙所示。根据以上图象，发射出去的电磁波图象应是（ ）
A．
B．
C．
D．
11．飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置。那么黑匣子发出的电磁波波长是多少？若接收电路是由电路组成的，其中该接收装置里的电感线圈，此时产生电谐振的电容多大？
12．有一振荡电路，自感系数为。电容可调范围为。求：
①回路产生电磁波的频率范围。
②最大波长与最小波长的比值。
13．如图LC振荡回路中振荡电流的周期T=2×10﹣2s．自振荡电流沿反时针方向达最大值时开始计时，当t=3.4×10﹣2s时，电容器正处于________状态（填“充电”、“放电”、“充电完毕”或“放电完毕”）．这时电容器的上极板________（填“带正电”、“带负电”或“不带电”）．
14．发射波长为10m的无线电波时，振荡电路的电容器为C在不改变线圈电感的情况下，若要发射波长为20m的无线电波，应将电容器电容变________倍．
参考答案
1．C
【解析】
【详解】
A、在LC振荡电路中，当电容器放电时，电流在增大，该电流具有正弦式变化规律，所以刚刚开始放电时的电流为0，故A错误。B、当电容器放电时，电流在增大，该电流具有正弦式变化规律，所以放电结束时的电流最大，此时电路中的电场能最小，磁场能最大，故B错误。C、当电容器放电时，电流在增大，该电流具有正弦式变化规律，所以放电结束时的电流最大，故C正确。D、电容器反向充电开始时，是放电结束时，此时电路中的电流最大，所以电路中的磁场能最大，故D错误。故选C。
【点睛】
解决本题的关键知道在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能．
2．D
【解析】根据题意，t=0时刻，极板上电荷量为零，电场强度为零，电场能为零；磁场能最强，振荡电流最大，电容器即将进行反向充电。由于能量是标量，所以线圈中磁场能的图象应该在横轴上方。
故本题选D
3．D
【解析】通过图示电流方向，知电容器在充电，则电容器上极板A带正电，下极B板带负电，振荡电流正在减小，电容器上的电荷量正在增加，由U=Q/C知AB两板间的电压在增加，线圈两端电压增加。故ABC错误。根据可知，若只减小电容，则振荡电流周期变小，选项D正确；故选D。
点睛：解决本题的关键知道在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能．
4．B
【解析】由题图可知， 时刻电容器两端电压最高时，电路中振荡电流为零； 时刻电容器两端电压为零，电路中振荡电流最强，磁场能最大，A错误B正确；在至的过程中，电容器两板电压增加，必有电场能增加，C错误；而在至过程中，电容器两板电压减小，带电荷量同时减少，D错误．
5．B
【解析】麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹证实电磁波存在，A说法正确，不符合题意；只有非均匀变化的电场才能产生变化的磁场，非均匀变化的磁场才能产生变化的电场，均匀变化的电场不能产生变化的磁场，均匀变化的磁场不能产生变化的电场，B说法错误，符合题意；电磁场从发生区域由近及远的传播称为电磁波，C说法正确，不符合题意；电磁波在真空中的传播速度总是3×108m/s，根据，故D说法正确，但不符合题意；本题选择错误的，故选B。
6．A
【解析】AB. 根据图示电路知，该LC振荡电路正在充电，电流在减小，电容器两极板间电压正在增大，磁场能转化为电场能。故A正确，B错误；
C．振荡电路正在充电，电容器的带电量在增大，故C错误；
D、充电的过程，磁场能转化为电场能，电流在减小，所以线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在减小。故D错误。
故选：A.
7．A
【解析】A、通过图示电流方向，且电流正在增大，知电容器在放电，则电容器上极板带正电，下极板带负电，振荡电流增大，电容器上的电荷量正在减小，电场能正在向磁场能转化，故BC错误，A正确；
D、由图可知，此时线圈和电容器两边的电压相等，故选项D错误。
点睛：解决本题的关键知道在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能。
8．C
【解析】通过图示电流方向，知电容器在充电，振荡电流减小，电容器上的电荷量正在增大，磁场能正在向电场能转化，线圈中的磁场在减弱，故C正确，ABD错误；
故选C。
9．A
【解析】在振荡电路中，振荡电流，由电容器极板上电荷量的变化率决定；当 时， ，则电容器充电完毕，电容器极板上电荷量 达到最大，又两极板电压， ，所以场强也最大，电场能最大，磁场能最小，此时电场能开始向磁场能转化，线圈中的磁通量最小；又线圈中的自感电动势，由电路中电流变化率决定，与电流大小无关，当 时，电流变化率最快，自感电动势有最大值．故选A．
10．B
【解析】
使电磁波随各种信号而改变的技术，叫做调制．调制共有两种方式：一是调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载；另一是调频，通过改变频率来实现信号加载电磁波。由各选项的图形可知，该调制波为调幅波，即发射信号的振幅随声音信号振幅的变化而变化．故B正确、ACD错误。
11．8000m
【解析】
【详解】
由得：
由公式得：
答案：8000m
12．①②15
【解析】
【详解】
①因为，所以：
，
，
其电磁波的频率范围是：
②因为
，
所以：
。
13． 充电 正电
【解析】
【分析】
LC振荡电路中电流变化一个周期过程（设t=0时刻，电流为零，电容器上极板带正电）：①,电流逆时针逐渐增加,时刻达到最大值，放电完毕；②,电流逆时针逐渐减小,时刻减为零，反向充电完毕；③,电流顺时针增加，时刻达到最大值，反向放电完毕；④,电流顺时针减为零，正向充电完毕．
【详解】
LC振荡回路中振荡电流的周期T=2×10-2s，t=0时刻振荡电流沿逆时针方向达最大值，即分析中的时刻；t=3.4×10-2s=1.7T，与分析中的中间某时刻相同，电容器在正向充电，电容器的上极板 带正电．
【点睛】
本题关键是明确LC振荡电路一个周期内电流和电容器带电量的变化情况.
14．4
【解析】
【详解】
根据电磁波的波速公式c=，则波长λ=cT，又因为LC振荡电路发射出的电磁波的周期T=2π，所以λ＝2cπ，要使波长增大为原来的2倍，则C应变为原来的4倍；【点睛】本题要掌握两个公式，LC振荡电路振荡电流的周期，也是发射出的电磁波的周期T=2π，还要掌握波速的公式c=．