2019-2020年高中物理 第三章 電磁振蕩與電磁波 第一節(jié) 電磁振蕩自我小測 粵教版選修3-4.doc

2019-2020年高中物理 第三章 電磁振蕩與電磁波 第一節(jié) 電磁振蕩自我小測 粵教版選修3-41在LC回路中，電容兩端的電壓隨時間t變化的關(guān)系如圖316所示，則()圖316A在時刻t1，電路中的電流最大B在時刻t2，電路中的磁場能最大C在時刻t2至t3，電路的電場能不斷增大D在時刻t3至t4，電容的帶電荷量不斷增大2某時刻LC振蕩電路的狀態(tài)如圖317所示，則此時刻()圖317A振蕩電流i在減小B振蕩電流i在增大C電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化D磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化3如圖318所示是LC振蕩電路某時刻的情況，以下說法正確的是()圖318A電容器正在放電B電容器正在充電C電感線圈中的電流正在增大D電容器兩極板間的電場能正在減小4如圖319所示，用示波器觀察LC振蕩電路中的電壓波形，示波器事先已調(diào)整好，可正常工作，當(dāng)開關(guān)S閉合后，LC振蕩電路即刻開始起振，則從示波器屏幕上看到的波形圖為圖3110中的()圖319圖31105在LC振蕩電路中，以下說法正確的是()A電容器放電完畢的瞬間，回路中電流最強(qiáng)，電場的能量達(dá)到最大B電感線圈電感量增大，則充電和放電過程變慢C電容器充電完畢的瞬間，回路中電流最強(qiáng)，磁場的能量達(dá)到最大D每一周期內(nèi)，電容器完成一次充放電過程6如圖3111所示為LC振蕩電路中電容器的極板帶電荷量隨時間變化曲線下列判斷中正確的是()在b和d時刻，電路中電流最大在ab時間內(nèi)，電場能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌瞿躠和c時刻，磁場能為零在Oa和cd時間內(nèi)，電容器被充電圖3111A只有和 B只有和C只有 D只有和7要增大LC振蕩回路的頻率，可采取的辦法是()A增大電容器兩極板正對面積B減少極板帶電荷量C在線圈中放入軟鐵棒作鐵芯D減少線圈匝數(shù)8要想提高電磁振蕩的頻率，下列辦法中可行的是()A線圈中插入鐵芯B提高充電電壓C增加電容器兩板間距離D減小電容器兩板間的正對面積9已知LC振蕩電路中的電容器電容為C，線圈的電感為L，則正在振蕩的電路中()A電容器放電的時間取決于充電電壓的大小B電容器放電的時間取決于L和C的數(shù)值C電場和磁場相互轉(zhuǎn)化的周期為2D電場能和磁場能相互轉(zhuǎn)化的周期為210在LC振蕩電路中，電容器放電完畢瞬間，以下說法正確的是()A電容器極板間電壓等于零，磁場開始向電場能轉(zhuǎn)化B電流達(dá)到最大值，線圈周圍的磁場達(dá)到最大值C如果沒有能量輻射時，線圈的磁場能等于電容器開始放電時的電容器的電場能D線圈產(chǎn)生的自感電動勢最大11如圖3112所示電路，K先接通a觸點，讓電容器充電后再接通b觸點，設(shè)這時可變電容器電容為C，線圈自感系數(shù)為L.圖3112(1)經(jīng)過多長時間電容C上電荷第一次釋放完？(2)這段時間內(nèi)電流如何變化？線圈兩端電壓如何變化？12如圖3113所示，LC回路中C是一平行板電容器，兩板水平放置，開關(guān)斷開時，電容器內(nèi)帶電灰塵恰好靜止，當(dāng)開關(guān)S閉合后，灰塵在電容器內(nèi)運動，若C4 F，L0.1 mH，求：圖3113從S閉合時開始計時，經(jīng)過2105 s時 ，電容器內(nèi)灰塵的加速度大小是多少？(2)當(dāng)灰塵的加速度是多大時，線圈中的電流最大？13用回旋加速器加速質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，加速器的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，用LC振蕩器作為高頻電源對粒子加速，該振蕩器的電感L和電容C的乘積應(yīng)滿足什么條件？14在LC振蕩電路中，若已知電容C，并測得電路的固有振蕩周期T，即可求得電感L，為了提高測量精度，需多次改變C值并測得相應(yīng)的T值，現(xiàn)將測得的六組數(shù)據(jù)標(biāo)示在以C為橫坐標(biāo)，T2為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)紙上，即圖3114所示中用“”表示的點圖3114(1)T、L、C的關(guān)系為_(2)根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)畫出T2與C的關(guān)系圖線(3)求得的L值是_參考答案1解析：電磁振蕩中的物理量可分為兩組：電容器帶電荷量q，極板間電壓u，電場強(qiáng)度E及電場能EC等量為一組自感線圈中的電流i，磁感應(yīng)強(qiáng)度B及磁場能Ei等量為一組同組量的大小變化規(guī)律一致；同增同減同為最大或為零值異組量的大小變化規(guī)律相反；此增彼減，彼長此消，若q、E、u等量按正弦規(guī)律變化，則i、B等量必按余弦規(guī)律變化根據(jù)上述分析由題圖可以看出，本題正確選項為B、C.答案：BC2解析：由圖中電容器上極板帶正電荷，下極板帶負(fù)電荷，圖中給出的振蕩電流方向，說明正電荷正向上極板聚集，所以電容器正在充電電容器充電的過程中，電流減小，磁場能向電場能轉(zhuǎn)化所以A、D選項正確答案：AD3解析：由圖中螺線管中的磁感線方向可以判定出此時LC電路正在逆時針充電，A錯電流正在減小，電感線圈中的磁場能正在減小，電場能增大答案：B4解析：由于LC振蕩電路中，發(fā)生電磁振蕩時，電壓是一個交流電壓，同時由于電路中存在電阻，要消耗振蕩過程中的電磁能，部分轉(zhuǎn)化為熱能，還有一部分電磁能轉(zhuǎn)化為其他能量，因此隨著振蕩的不斷進(jìn)行，電壓的最大值也在減小，C選項正確答案：C5解析：LC電路中，電容器放電完畢的瞬間，回路中電流為零，磁場的能量達(dá)到最小為零，電容器充電完畢瞬間，回路中電流為零，磁場的能量達(dá)到最小為零，電感線圈電感量增大，對電流的變化的阻礙增強(qiáng)，充、放電過程變慢，每一周期內(nèi)電容器完成兩次充、放電過程答案：B6解析：本題的關(guān)鍵是從qt圖上分析出電容器充電、放電過程和充電結(jié)束和放電結(jié)束時刻a和c時刻是充電結(jié)束時刻，此時刻電場能最大，磁場能為零，正確；b和d時刻是放電結(jié)束時刻，此時刻電路中電流最大，正確；ab是放電過程，電場能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌瞿?，正確；Oa是充電過程，但cd是放電過程，錯誤答案：D7解析：根據(jù)LC振蕩回路的頻率公式f和平行板電容器電容公式C知，當(dāng)增大電容器兩極板正對面積時，C增大，f減小當(dāng)減少極板帶電荷量，不影響C，即f不變在線圈中放入軟鐵棒作鐵芯，L增大，f減小減少線圈匝數(shù)，L減少，f增大答案：D8解析：由公式f1/(2)得知：f和Q、U、I無關(guān)，與成反比因此要增大f，就要減小L、C的乘積，即減小L或C，其中CS/4kd.減小L的方法有：在線圈中拉出鐵芯，減小線圈長度，減小線圈橫截面積，減少單位長度匝數(shù)減小C的方法有：增加電容器兩板間的距離，減小電容器兩板間的正對面積，在電容器兩板間換上介電常數(shù)較小的電介質(zhì)，故C、D選項正確答案：CD9解析：電容器放電的時間等于，僅與決定周期的L和C有關(guān)(T2)，與充電電壓大小無關(guān)，電場和磁場都是有方向的，場強(qiáng)為矢量，所以電場和磁場的轉(zhuǎn)化周期為T2，而電場能和磁場能是標(biāo)量，只有大小，無方向，即電場能和磁場能的轉(zhuǎn)化周期為.答案：BC10解析：電容器放電完畢的瞬間，還有以下幾種說法：電場能向磁場能轉(zhuǎn)化完畢；磁場能開始向電場能轉(zhuǎn)化；電容器開始反向充電電容器放電完畢的瞬間有如下特點：電容器電荷量Q0，板間電壓U0，板間場強(qiáng)E0，線圈電流I最大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B最大，電場能為零，線圈自感電動勢E自電容器放電完畢瞬間，雖然I最大，但為零，所以E自為零若不考慮能量的輻射，在這一瞬間，E電0，E磁最大，而電容器開始放電時，E電最大，E磁0，則E磁E電.答案：ABC11解析：(1)極板上電荷由最大到零需要周期，所以t.(2)從能量角度看，電容器釋放電荷，電場能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌瞿?，待電荷釋放完畢時，磁場能達(dá)到最大，線圈兩端電壓與電容兩極板間電壓一致，由于放電，電容兩極板間電壓從最大值減至零，線圈兩端電壓也是由最大值減為零，值得注意的是這段時間內(nèi)電流由零逐漸增大，當(dāng)線圈兩端電壓為零時，線圈中電流增至最大答案：(1)t(2)電流由零增至最大，電壓由最大減至零12解析：(1)由T2 得T2 s4105 s開關(guān)斷開時，灰塵受力平衡，F(xiàn)mg.開關(guān)閉合經(jīng)2105 s時，灰塵所受電場力與F等大反向，故受合力為2mg，由牛頓第二定律得：2mgma，所以a2g.(2)當(dāng)電容器放電完畢時，電流最大，此時灰塵所受電場力等于零，物體只受重力作用，即ag.答案：(1)2g(2)g13解析：粒子在磁場中運動的周期為T1，LC振蕩電路的振蕩周期為T22.由回旋加速器的工作原理可知T1T2，即2，所以LC .答案：LC 14解析：根據(jù)振蕩電路的周期公式T2，在作圖時，直線應(yīng)盡可能通過盡量多的點，使分布在直線兩側(cè)的數(shù)據(jù)點數(shù)目盡可能相等，根據(jù)所作圖線，求出其斜率k，對照公式T242LC, 即可知L，代入數(shù)據(jù)，得數(shù)在0.035 10.038 9 H之間答案：(1)T2(2)如下圖所示，圖線為一直線(3)L0.037 0 H0.001 9 H