资阳市普州高级中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-4：3.1电磁振荡 学业测评（含解析）

3.1电磁振荡
1．关于电磁场理论，下列说法中正确的是（　
　）
A．在电场的周围空间一定产生磁场
B．任何变化的电场周围空间一定产生变化的磁场
C．均匀变化的电场周围空间一定产生变化的磁场
D．振荡电场在周围空间产生变化的磁场
2．如图所示，L为电阻不计的自感线圈，已知LC电路振荡周期为T，开关S闭合一段时间。S断开时开始计时，当t=3T/8时，L内部磁感应强度的方向和电容器极板间电场强度的方向分别为(　　)
A．向下、向下
B．向上、向下
C．向上、向上
D．向下、向上
3．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．电流i正在增大，线圈L中的磁场能也正在增大
B．电容器两极板间电压正在增大
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
4．如图所示，LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻不计，在图示状态回路中电流方向如箭头所示，且此时电容器C的极板A带正电荷，则该状态
A．电流i正在增大
B．电容器带电量正在增加
C．电容器两极板间电压正在减小
D．线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增大
5．在LC回路中产生电磁振荡的过程中（
）
A．从电容器放电开始计时，当（k=0，1，2，…）时，振荡电流最大
B．当电容器中电场强度增大时，线圈中的自感电动势与振荡电流方向相反
C．向电容器充电是磁场能转化成电场能的过程
D．电容器在相邻的充、放电时间内，电流方向一定相同
6．如图甲所示的振荡电路中，电容器极板间电压随时间变化的规律如图乙所示，则电路中振荡电流随时间变化的图象是图中的(回路中振荡电流以逆时针方向为正)(　　)
A．
B．
C．
D．
7．如图所示，L是直流电阻可以忽略的电感线圈，LC振荡电路工作时的周期为T，在t=0时断开电键K，则在0到T/4这段时间内，下列叙述正确的是
A．电容器C放电，A板上正电荷逐渐减小，LC回路中电流逐渐增大，当t=T/4时电流达到最大
B．电容器C放电，A板上正电荷逐渐减少，LC回路中电流逐渐减小，t=0时放电电流最大
C．电容器C被充电，B板上正电荷逐渐增多，LC回路中电流逐渐减小，到t=T/4时电流为零
D．电容器C被充电，A板上正电荷逐渐增多，LC回路中电流逐渐减小，到t=T/4时电流为零
8．如图所示是LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是（　　）
A．此时电路中电流等于零
B．电容器正在充电
C．电感线圈中的电流正在增大
D．电容器两极板间的电场能正在减小
9．将线圈、电容器、电流表、电源和单刀双掷开关连成如图所示的电路。先把开关置于1位置，为电容器充电。已知线圈的自感系数为，电容器的电容为。把开关置于2位置并开始计时，下列说法正确的是（　　）
A．时刻，回路中电流为零，磁场能全部转化为电场能
B．时刻，回路中电流最大，电场能全部转化为磁场能
C．从0时刻到时刻，电流由向流过电流表，电场能正向磁场能转化
D．从时刻到时刻，电流由到流过电流表，磁场能正向电场能转化
10．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
11．振荡电路在和时刻自感线圈中磁感线方向和电容器中极板带电情况如图所示，若，则（
）
A．在时刻电容器正充电
B．在时刻电容器两极板间电场正在增强
C．在时刻电路中电流正在增大
D．在时刻自感线圈中磁场正在增强
12．在LC振荡电路中产生振荡电流的过程中，理想的情况是能量没有损耗，振荡电流的振幅保持不变．但实际的振荡电路如果没有外界能量的及时补充，振荡电流的振幅总是要逐渐减小．下面的几种情况中，哪些是造成振幅减小的原因(
)
A．电路中电阻对电流的阻碍作用
B．线圈中铁心内感应电流产生热量
C．线圈自感电动势对电流的阻碍作用
D．向空间辐射电磁波
13．如图所示的
LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向指向A板，且正在增大，电路电阻忽略不计，则此时（　　）
A．线圈
L两端电压在减小
B．A板带正电
C．电容器
C
正在充电
D．若只增大电容器两极板之间的距离，则振荡频率变大
参考答案
1．D
【解析】
根据麦克斯韦理论可知，均匀变化的电场将产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场，故A、B、C错误；同理根据电磁理论可知，振荡电场在周围空间产生同样频率的振荡磁场，故D正确．故选D．
【点睛】麦克斯韦电磁理论在物理中有着划时代的意义，要明确其内容和应用．
2．B
【解析】
开关闭合时，电容器充电，下极板为正极板；S断开后，电容器与电感L组成振荡电路，电容的变化为周期性变化，如图所示；
则由图可知，电容器正在充电，此时上极板为正，电场方向向下；线圈中电流由下向上，故由右手螺旋定则可知，磁场向上；故选B。
3．B
【解析】
试题分析：A、根据图示电路知，该LC振荡电路正在充电，电流在减小，磁场能转化为电场能．故A错误．
B、电容器的带电量在增大，根据U=，知电容器两极板间的电压正在增大．故B正确，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B．
4．B
【解析】
A．根据图示电路知，该LC振荡电路正在充电，电流在减小，磁场能转化为电场能．A错误．
B．电路充电，电容器的带电量在增大，B正确．
C．电容器的带电量在增大，根据
得出，电压在增大，C错误．
D．充电的过程，电量在增加；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，D错误．
5．C
【解析】
A、当
（k=0，1，2，…）时，
由图可知振荡电路电流为零，A错误；
B、当电场强度增大时，电容器充电，线圈中自感电动势与电流方向相同，B错误；
C、电容器充电时，电场能增大，磁场能减小，磁场能转化为电场能，C正确；
D、相邻的充、放电时间内，电荷的运动方向相反，电流方向相反，D错误．
故选C
【名师点睛】由于电磁振荡电路可以产生电磁波，而电磁波可以用正弦函数图像表示，所以电路中的电流、极板电荷量均是按照正弦函数关系变化的．
6．D
【解析】
从题图乙可以看出，在0～T/4这段时间内是充电过程，且uAB＞0，即uA＞uB，A板应带正电，只有顺时针方向的回路电流（负方向）才能使A板被充电后带正电．同时要考虑到，UAB最大时，充电电流为零，所以ABC错误，D正确．故选D．
【点睛】
电容器具有储存电荷的作用，而线圈对电流有阻碍作用，同时掌握充放电过程中，会判定电流、电量、磁场、电场、电压如何变化．注意形成记忆性的规律，以便于更快更准确的解题．
7．C
【解析】开关闭合时，通过L的电流从上往下，电容器带电量为零；在t=0时断开电键K，则在0到T/4这段时间内，则电容器C被充电，B板上正电荷逐渐增多，LC回路中电流逐渐减小，到t=T/4时电流为零，故选项C正确，ABD错误；故选C.
8．B
【解析】
根据图示磁场方向结合电流流向图示中电容器的正极板，说明电容器正在充电，电路中电流不为零，此时电感线圈中的电流逐渐减小，磁场能转化为电场能，所以电容器两极板间的电场能正在增大，ACD错误，B正确。
故选B。
9．C
【解析】
A．根据电路图可知时刻，回路中电流最大，电场能全部转化为磁场能，A错误；
B．时刻，回路中电流为零，磁场能全部转化为电场能，B错误；
C．从0时刻到时刻，电容器放电，上极板的电子从移动，所以电流从从流过电流表，电场能正向磁场能转化，C正确；
D．从时刻到时刻，电容器充电，电流从流过电流表，磁场能正向电场能转化，D错误。
故选C。
10．BC
【解析】
LC回路的周期，由此公式可知电子钟的周期由电感和电容共同决定，与其它因素无关．现发现电子钟每天要慢30s，说明了LC回路的振荡周期变大，则可能是L和C变大，故B、C正确，A、D错误．故选BC．
【点睛】该题考查振荡电路的周期公式，要知道电子钟的周期由电感和电容共同决定，与其它因素无关．
11．BC
【解析】
AC．由知，从题图可看出、t2两个时刻自感线圈处的电流都是从左向右穿过自感线圈，与电容器放电电流方向相同，故电容器处于放电状态，只要是放电，振荡电流就是增大的，A错误C正确；
B．时刻，电流从左向右通过自感线圈，与电容器放电电流方向相反，所以时刻电容器在充电，随着极板上电荷增多，两极板间电场增强，B正确；
D．又由于充电过程振荡电流总是减小的，故线圈中磁场也减弱，D错误．
【点睛】
明确振荡电路的产生过程，知道振荡电路充电时电流越来越小，自感线圈阻碍它减小，磁场能转化为电场能，放电时电流越来越大，电场能转化为磁场能．
12．ABD
【解析】
电路中电阻对电流的阻碍作用，使得电路中的能量不断被消耗，造成振幅减小，选项A正确；
线圈中铁心内感应电流产生热量，从而消耗能量，使振幅减小，选项B正确；线圈自感电动势对电流的阻碍作用，使得磁场能转化为电场能，但是总能量不变，不会使振幅减小，选项C错误；向空间辐射电磁波，使得振动能量减小，振幅减小，选项D正确；故选ABD.
13．AD
【解析】
ABC．由题可知，线圈中的电流从B到A，此时电流正在增大，表明电容器正在放电，所以B板带正电，A板带负电，电场能正在向磁场能转化，线圈L两端的电压在减小，故A正确，BC错误；
D．根据振荡的周期公式，则频率为
根据电容器的公式可知，当增大电容器两极板之间的距离时，电容器的电容C减小，从而使振荡的频率增大，故D正确。
故选AD。