四川省夹江中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-4：3.1电磁振荡 达标作业（含解析）

3.1电磁振荡
1．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1/4
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1/2
2．已知LC振荡电路中电容器极板1上的电荷量随时间变化的曲线如图所示。则
A．a、c两时刻电路中电流最大，方向相同
B．a、c两时刻电路中电流最大，方向相反
C．b、d两时刻电路中电流最大，方向相同
D．b、d两时刻电路中电流最大，方向相反
3．下列方法中能使平行板电容器的极板间产生磁场的是(　　)
A．把电容器接在直流电源两端
B．把电容器接在交流电源两端
C．给电容器充电后保持电荷量不变,将两板间距离匀速增大
D．以上说法均不对
4．在LC振荡电路中,电容器C带的电荷量q随时间t变化的图象如图所示。在1×10-6
s到2×10-6
s内,关于电容器的充(放)电过程及由此产生的电磁波的波长,正确的是(　　)
A．充电过程
B．放电过程
C．波长为1
200
m
D．波长为1
500
m
5．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．电场能正在向磁场能转化
D．电容器正在放电
E.
磁场能正在向电场能转化
6．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是
(　　)
A．恒定的电场能够产生电磁波
B．电磁波既有纵波，又有横波
C．电磁波只有横波没有纵波
D．电磁波从空气进入水中时，其波长变短了
E.
雷达用的是微波，是由于微波传播的直线性好，有利于测定物体的位置
7．某时刻LC振荡电路的状态如图所示，则此时刻(　　)
A．振荡电流i在减小
B．振荡电流i在增大
C．电场能正在向磁场能转化
D．磁场能正在向电场能转化
E.
电容器正在充电
8．如图所示为LC的振荡电路中电容器某一极板上的电量随时间变化的图象，则(　　)
A．Oa时间内为充电过程
B．ac时间内电流方向改变
C．bc时间内电场能向磁场能转化
D．d时刻，电流最强，磁场能最大
E.e时刻，电场能为零磁场能最大
9．图中的电路为理想LC振荡回路，此时刻电容器极板间的场强方向和线圈中的磁场方向如图中所示，下列关于图示时刻电路的情况判断正确的是(
)
A．电流方向从a到b
B．电路中的电场能在增加
C．电路中的磁场能在增加
D．把电容器的两极板间距离拉大，振荡电流的频率增大
10．下列说法正确的是
A．变化的电场产生磁场
B．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光
C．太阳光中的可见光和医院
“B超”中的超声波传播速度相同
D．遥控器发出的红外线波长比医院胸透中的X射线波长长
11．有一LC振荡电路，如图所示，当电容调节为时，能产生频率为的振荡电流，要获得频率为的振荡电流，则可变电容应调为多大？设电感L保持不变
12．如图所示的振荡电路中，自感系数L＝300
μH，电容C的范围为25～270
pF，求：
(1)振荡电流的频率范围；
(2)若自感系数L＝10
mH，要产生周期T＝0.02
s的振荡电流，应配置多大的电容？
13．有一LC振荡电路，线圈自感系数的变化范围是0.1~0.4mH,电容器电容的变化范围是4~9pF，试求该电路产生的振荡电流的频率的变化范围．
参考答案
1．B
【解析】由震荡频率公式：
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1/4，或减小自感使之变为原来的1/4，故B正确，ACD错误。
2．D
【解析】
试题分析：LC振荡电路中，电容器充放电时，由于线圈自感作用，使回路中电容器电荷量最大时，回路中电流为零，故A、B不正确.当电容器电荷量为零时，回路中电流最大，并且b、d两时刻充放电过程相反，电流方向就相反，故答案为D
考点：考查LC振荡回路的充放电过程
点评：本题难度较小,只需要根据图像中的斜率就可以判断电流的大小变化
3．B
【解析】要想使平行板电容器的极板间产生磁场，则必须要在两板间产生变化的电场；把电容器接在直流电源两端，则只产生稳定的电场，选项A错误；把电容器接在交流电源两端，则能产生变化的电场，选项B正确；给电容器充电后保持电荷量不变,将两板间距离匀速增大，则由于电容器两板间的场强与距离无关，则电场不变，选项CD错误；故选B.
4．AC
【解析】
由题图可知，在1×10-6
s到2×10-6
s内，电容器C带的电荷量由0增加到最多，因此是充电过程。电磁振荡周期等于所发射的电磁波的周期，那么电磁波的波长为，故AC正确．
5．ACD
【解析】电流正在增大，说明是放电过程，是电场能向磁场能的转化，C、D项正确，E项错误；放电过程电容器上极板带正电，下极板带负电，A项正确，B项错误．故选ACD.
6．CDE
【解析】恒定的电场不能产生磁场，不能产生电磁波，选项A错误；电磁波是横波，选项B错误，C正确；电磁波从空气进入水中，传播速度变小，频率不变，波长变短，选项D正确；微波的频率较大，波长较小，衍射不明显，传播的直线性好，有利于测定物体的位置，选项E正确．故选CDE.
7．ADE
【解析】由电磁振荡的规律可知，电容器充电过程中，电流逐渐减小，电场能逐渐增大，磁场能逐渐减小，即磁场能正向电场能转化，故ADE正确．故选ADE.
8．BCE
【解析】
Oa时间内极板电量减小，为放电过程，选项A错误；
ab时间内电量增大，为反向充电,磁场能转化为电场能；bc时间内电量减小，为正向放电，电场能向磁场能转化，则电流方向改变，选项BC正确；d时刻，电容器带电量最大，此时充电完毕，电流最弱，磁场能最小，选项D错误；
e时刻，电容器电量为零，则电场能为零，磁场能最大，选项E正确；故选BCE.
9．BD
【解析】根据安培定则可以得到线圈中的电流为逆时针方向（俯视），即从b到a，故电容器正在充电；电场能增加，故磁场能减小，故AC错误，B正确；把电容器的两极板间距离拉大，电容减小；由LC回路的周期公式可得周期减小；故振荡电流频率增加，故D正确；故选BD．
点睛：根据磁场方向应用安培定则判断出电路电流方向、根据电场方向判断出电容器带电情况是正确解题的关键．
10．AD
【解析】
试题分析：变化的电场产生磁场、变化的磁场产生电场，A对；用紫外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，B错；光的传播速度为，声波的传播速度为340m/s，故C错；遥控器发出的红外线波长比医院胸透中的X射线波长长，D对．
考点：电磁波．
【名师点睛】电磁波谱
电磁波谱
特性
应用
真空中波长/m
频率/Hz
递变规律
无线电波
波动性强，
易发生衍射
无线电技术
>10－3
<3×1011
波长减小
频率增大
红外线
热效应
红外线遥感
10－3～10－7
1011～1015
可见光
引起视觉
照明、摄影
10－7
1015
紫外线
化学效应、
荧光效应、
能杀菌
医用消毒、防伪
10－7～10－9
1015～1017
X射线
贯穿性强
检查、
医用透视
10－8～10－11
1016～1019
γ射线
贯穿本领最强
工业探伤、医用治疗
<10－11
>1019
11．50pF
【解析】
试题分析：当LC电路的振荡频率与电磁波信号频率相同时，发生电谐振，接受的信号最强，根据公式，即可求解．
LC电路的振荡频率为：，
由于电感L保持不变所以：
代入数据解得：
点睛：本题主要考查了LC震荡电路的周期公式，属于基础题．
12．(1)0.56×106～1.8×106
Hz
(2)10－3
F
【解析】
【详解】
(1)由f＝得：
fmax＝
Hz＝1.8×106
Hz
fmin＝Hz＝0.56×106
Hz
所以频率范围为0.56×106～1.8×106
Hz.
(2)由T＝2π得：
C＝F＝10－3
F.
【点睛】
考查f=与T=2π公式的应用与掌握，注意数据运算的过程中要小心计算，避免出现错误．振荡电路产生的振荡电流频率平方与线圈L及电容器C成反比．
13．
【解析】
由振荡电路的周期
周期的频率的关系
联立得：
可知当L和C最小时，f最大，有：
当L和C最大时，f最小，有：
故频率的范围为：
【点睛】
根据求出最大频率和最小频率，从而确定取值范围．