人教版選修34 　第十四章 第2節(jié) 電磁振蕩 課時(shí)作業(yè).docx

人教版高中物理選修3-4第十四章 第二節(jié) 電磁振蕩 同步測(cè)試一、單選題（共10題；共20分）1.在lc振蕩電路中，用以下哪種辦法可以使振蕩頻率增大一倍() a.自感l(wèi)和電容c都增大一倍b.自感l(wèi)增大一倍，電容c減小一半c.自感l(wèi)減小一半，電容c增大一倍d.自感l(wèi)和電容c都減小一半2.如圖2所示電路中，l是電阻不計(jì)的電感器，c是電容器，閉合電鍵s ， 待電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)s ， 電路中將產(chǎn)生電磁振蕩如果規(guī)定電感器l中的電流方向從a到b為正，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的時(shí)刻t0，那么圖中能正確表示電感線圈中電流i隨時(shí)間t變化規(guī)律的是()a.b.c.d.3.在lc振蕩電路中，電容器放電時(shí)間取決于（） a.充電電壓的大小b.電容器儲(chǔ)電量的多少c.自感l(wèi)和電容c的數(shù)值d.回路中電流的大小4.在lc回路里發(fā)生電磁振蕩時(shí)，振蕩電流從正的最大值變?yōu)樨?fù)的最大值所用的最短時(shí)間是（） a.b.c.d.5.在lc振蕩電路中，由容器極板上的電荷量從最大值變化到零所需的最短時(shí)間() a.b.c. d.2 6.在lc振蕩電路中，以下說(shuō)法中正確的是（ ） a.電容器放電完畢的瞬間，回路中 電流最強(qiáng)，電場(chǎng)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(guò)程變慢c.電容器充電完畢的瞬間，回路中電流最強(qiáng)，磁場(chǎng)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(guò)程7.如圖所示的電路中，l是電阻不計(jì)的電感線圈，c是電容器，閉合開(kāi)關(guān)s，待電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)s，lc電路中將產(chǎn)生電磁振蕩如果規(guī)定電感l(wèi)中的電流方向從a到b為正，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)刻為t=0，那么圖中哪個(gè)圖能正確表示電感線圈中的電流i隨時(shí)間t變化的規(guī)律（ ）a.b.c.d.8.有一 振蕩電路，能產(chǎn)生一定波長(zhǎng)的電磁波，若要產(chǎn)生波長(zhǎng)比原來(lái)短些的電磁波，可采用的措施為() a.增加線圈匝數(shù)b.在線圈中插入鐵芯c.減小電容器極板正對(duì)面積d.減小電容器極板間距離9.如圖是lc振蕩電路產(chǎn)生的振蕩電流隨時(shí)間變化的圖象，則( )a.t1時(shí)刻電容器充電完畢b.t2時(shí)刻電場(chǎng)能最大c.t1到t2時(shí)刻電場(chǎng)能向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化d.t3時(shí)刻電場(chǎng)能最大10.如圖3所示，線圈自感系數(shù)為l，其電阻不計(jì)，電容器的電容為c，開(kāi)關(guān)s閉合現(xiàn)將s突然斷開(kāi)，并開(kāi)始計(jì)時(shí)，以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()a.當(dāng) 時(shí)，由a到b流經(jīng)線圈的電流最大b.當(dāng) 時(shí)，由b到a流經(jīng)線圈的電流最大c.當(dāng) 時(shí)，電路中電場(chǎng)能最大d.當(dāng) 時(shí)，電容器左極板帶有正電荷最多二、填空題（共5題；共11分）11.如圖所示，是通過(guò)電容器電容的變化來(lái)檢測(cè)容器內(nèi)液面高低的儀器原理圖，容器中裝有導(dǎo)電液體，是電容器的一個(gè)電極，中間的導(dǎo)電芯柱是電容器的另一個(gè)電極，芯柱外面套有絕緣管作為電介質(zhì)，電容器的這兩個(gè)電極分別用導(dǎo)線與一個(gè)線圈的兩端相連，組成lc振蕩電路，根據(jù)其振蕩頻率的高低(用與該電路相連的頻率計(jì)顯示)就可知道容器內(nèi)液面位置的高低，如果頻率計(jì)顯示該振蕩電路的振蕩頻率變大了，則液面_了(填“升高”或“降低”)；容器內(nèi)的導(dǎo)電液體與大地相連，若某一時(shí)刻線圈內(nèi)磁場(chǎng)方向向右，且正在增強(qiáng)，則此時(shí)導(dǎo)電芯柱的電勢(shì)正在_(填“升高”或“降低”)。12.圖為lc振蕩電路中振蕩電流隨時(shí)間變化的圖象，由圖可知，在oa時(shí)間內(nèi)_能轉(zhuǎn)化為_(kāi)能，在ab時(shí)間內(nèi)電容器處于_(填“充電”或“放電”)過(guò)程，在時(shí)刻c ， 電容器帶電荷量_(填“為零”或“最大”)。13.振蕩電路中線圈的自感系數(shù)為l，電容器的電容為c，則電容器兩極板間的電壓從最大值變?yōu)榱?，所用的最少時(shí)間為_(kāi) 14.如圖所示的lc振蕩回路中振蕩電流的周期為2102s。自振蕩電流沿逆時(shí)針?lè)较蜻_(dá)最大值時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)t34102s時(shí)，電容器正處于_狀態(tài)(填“充電”、“放電”、“充電完畢”或“放電完畢”)，這時(shí)電容器的上極板_(填“帶正電”、“帶負(fù)電”或“不帶電”)。15.如圖4中 振蕩電路的周期為t=210-2s。從電流逆時(shí)針最大開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)t=3.410-2s時(shí)，電容器正處于_狀態(tài)；這時(shí)電容器上極板的帶電情況為_(kāi)。三、綜合題（共1題；共15分）16.如圖所示，線圈的自感系數(shù)l0.5 mh ， 電容器的電容c0.2 f電源電動(dòng)勢(shì)e4 v ， 電阻的阻值r10 ， 不計(jì)線圈和電源的內(nèi)阻，閉合開(kāi)關(guān)s ， 待電路中電流穩(wěn)定后 斷開(kāi)s ， 求（1）lc回路的振蕩頻率 （2）lc回路振蕩電流的有效值 （3）從斷開(kāi)s到電容器上極板帶正電荷最多所經(jīng)歷的最短時(shí)間 四、計(jì)算題（共2題；共10分）17.有一lc振蕩電路，如圖所示，當(dāng)電容調(diào)節(jié)為c1200 pf時(shí)，能產(chǎn)生頻率為f1500 khz的振蕩電流，要獲 得頻率為f21.0103khz的振蕩電流，則可變?nèi)萜鲬?yīng)調(diào)為多大？(設(shè)電感l(wèi)保持不變) 18.如圖所示電路，s先接通a觸點(diǎn)，讓電容器充電后接通b觸點(diǎn)，設(shè)這時(shí)可變電容器電容為c，線圈自感系數(shù)為l，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間電容c上電荷第一次釋放完？這段時(shí)間內(nèi)電流如何變化？線圈兩端電壓如何變化？ 答案解析部分一、單選題1.【答案】d 【解析】【解答】由lc振蕩電路的頻率公式 知，當(dāng)自感系數(shù)l和電容c都減小一半時(shí)，其振蕩頻率恰好增大一倍【分析】lc振蕩電路的周期t和頻率f只與自感系數(shù)l和電容c有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)，則， 其中： ，即c與正對(duì)面積s、板間距離d及介電常數(shù)有關(guān)l與線圈匝數(shù)、粗細(xì)、長(zhǎng)度、有無(wú)鐵芯等因素有關(guān)2.【答案】b 【解析】【解答】本題屬含自感現(xiàn)象和振蕩電路的綜合性問(wèn)題，應(yīng)從下面幾個(gè)方向考慮：(1)s斷開(kāi)前，ab段短路，電容器不帶電(2)s斷開(kāi)時(shí)，ab中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流減小，同時(shí)，電容器c充電，此時(shí)電感線圈中電流正向最大(3)給電容器c充電的過(guò)程中，電容器的充電電荷量最大時(shí)，ab中電流減為零，此后 發(fā)生電磁振蕩，形成交變電流故選答案b【分析】理解lc振蕩電路充放電的過(guò)程，結(jié)合自感現(xiàn)象分析相關(guān)內(nèi)容。3.【答案】c 【解析】【分析】在lc振蕩電路中一個(gè)周期內(nèi)電流周期性變化一次，電容器充放電兩次，充一次電的時(shí)間為四分之一個(gè)周期，而周期，由自感系數(shù)和電容c決定，所以充電時(shí)間也是由自感系數(shù)和電容決定，故答案選c.【點(diǎn)評(píng)】本題解題關(guān)鍵是熟練lc振蕩電路一個(gè)周期之內(nèi)電流方向改變兩次，充放電各兩次。4.【答案】c 【解析】【分析】lc振蕩電路一個(gè)周期內(nèi)電容器充放電兩次，電流周期性變化一次，所以半個(gè)周期的時(shí)間振蕩電流從正的最大值變?yōu)樨?fù)的最大值，又因?yàn)椋蚀鸢高xc。【點(diǎn)評(píng)】解題關(guān)鍵是熟練掌握l(shuí)c振蕩電路電流的周期性變化規(guī)律。5.【答案】b 【解析】【解答】lc振蕩電路的周期 ，其電容器極板上的電荷量從最大值變化到零所需的最短時(shí)間tt/4，所以t ,故選答案b【分析】理解lc振蕩電路充放電的過(guò)程，根據(jù)相關(guān)內(nèi)容解答。6.【答案】b 【解析】【解答】 電路中，電容器放電完畢的瞬間，回路中電流 最強(qiáng)，磁場(chǎng)的能量達(dá)到最大，電容器充電完畢瞬 間，回路中電流為零，磁場(chǎng)的能量達(dá)到最小為零，電感線圈電感量增大，對(duì)電流的變化的阻礙增強(qiáng)，充、放電過(guò)程變慢，每一周期內(nèi)電容器完成兩次充、放電過(guò)程,故選答案b【分析】理解lc振蕩電路充放電的過(guò)程及相關(guān)影響電流變化的因素，根據(jù)相關(guān)內(nèi)容解答。7.【答案】a 【解析】【解答】解：s接通達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，線圈內(nèi)有電流而電容器上沒(méi)有電流，流過(guò)線圈的電流是從a流向b，當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間時(shí)，電流要減小，而線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流減少，則電流方向不變，大小在慢慢減小，同時(shí)對(duì)電容器充電；當(dāng)電容器充電完畢時(shí)，電流為零接著電容器放電，電流方向與之前相反，大小在不斷增大，直到電容器放電完畢后，電流反向最大；之后電容器與線圈組成的lc回路重復(fù)以上的過(guò)程中，在lc回路中形成電磁振蕩，回路中出現(xiàn)余弦式電流故a正確，bcd錯(cuò)誤故選：a【分析】對(duì)于電容器來(lái)說(shuō)能通交流隔直流，可知s接通達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，線圈內(nèi)有電流而電容器上沒(méi)有電流，斷開(kāi)s后，結(jié)合線圈的自感作用與電容器的充電與放電的特性分析即可8.【答案】c 【解析】【解答】由電磁波波速、波長(zhǎng)、頻率關(guān)系cf恒量知，欲使減小，只有增大f；由回路的固有頻率公式f 可知：欲增大f ， 應(yīng)減小 ， 故選c【分析】理解lc振蕩電路，根據(jù)相關(guān)內(nèi)容解答。9.【答案】b 【解析】【分析】振蕩電流為零的時(shí)刻是電容器剛好充電完畢的時(shí)刻，此刻電場(chǎng)能最大，所以ad錯(cuò)誤； b正確；t1到t2時(shí)刻是充電過(guò)程，所以為磁場(chǎng)能向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，c錯(cuò)誤；故選b；【點(diǎn)評(píng)】振蕩電流為零的時(shí)刻是電容器剛好充電完畢的時(shí)刻，電流最大的時(shí)刻應(yīng)是線圈內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大的時(shí)刻10.【答案】a 【解析】【解答】斷開(kāi)開(kāi)關(guān)s時(shí)，由于自感作用，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流是最大的，且由a到b根據(jù)lc振蕩電路的周期公式 ，可知a是錯(cuò)誤的，故選a【分析】電感線圈l發(fā)生自感現(xiàn)象時(shí)，l上的電流在原基礎(chǔ)上開(kāi)始變化，根據(jù)自感規(guī)律判斷出電流的變化規(guī)律，再由i與q及其他各量的對(duì)應(yīng)關(guān)系即可一一突破所有問(wèn)題二、填空題11.【答案】降低；升高 【解析】【解答】根據(jù)頻率公式 可知，若使振蕩頻率變大，則電容c減??；由 可知，若使電容減小，則正對(duì)面積s減小，即液面降低。線圈內(nèi)磁場(chǎng)方向向右且增強(qiáng)，則電流沿順時(shí)針?lè)较蛟龃?，是放電過(guò)程。絕緣管帶負(fù)電正逐漸減少。絕緣管的電勢(shì)是負(fù)值，兩極板的電勢(shì)差逐漸減小，所以絕緣管的電勢(shì)正在升高?！痉治觥坷斫獬浞烹娺^(guò)程，掌握電容器的決定式。12.【答案】電場(chǎng)；磁場(chǎng)；充電；為零 【解析】【解答】由圖可知，振蕩電流隨時(shí)間做正弦規(guī)律變化。在oa時(shí)間內(nèi)電流增大，電容器正在放電，電場(chǎng)能逐漸轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能。在ab時(shí)間內(nèi)電流減小，電容器正在充電。在時(shí)刻c電流最大，為電容器放電完畢瞬間，帶電荷量為零。【分析】電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能和電流大小之間的關(guān)系。13.【答案】【解析】【解答】電容器兩極板間的電壓從最大值到零所用的最少時(shí)間為 ，而 ，故 【分析】理解充放電過(guò)程，掌握周期公式。14.【答案】充電；帶正電 【解析】【解答】電磁振蕩過(guò)程是電路中振蕩電流、電容器帶電量等物理量周期性變化的過(guò)程，為分析某時(shí)刻t(tt)的振蕩情況，可由下列變換式tntt(n為正整數(shù)，0tt)，轉(zhuǎn)而分析t時(shí)刻的振蕩狀態(tài)。由t34102s2102s14102 stt，則 t ，t時(shí)刻與t時(shí)刻電路振蕩狀態(tài)相同。作出振蕩電流i隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，t軸上方圖線表示振蕩電流沿逆時(shí)針?lè)较颉Ｔ?時(shí)間內(nèi)，振蕩電流不斷減小，磁場(chǎng)能不斷減小，電場(chǎng)能不斷增加，因此電容器處于充電狀態(tài)。從圖線處于t軸下方可知，電路中振蕩電流沿順時(shí)針?lè)较?，故電容器上極板應(yīng)帶正電。【分析】理解充放電的過(guò)程，能夠圖象解決實(shí)際問(wèn)題。15.【答案】充電；帶正電 【解析】【解答】lc振蕩回路中振蕩電流的周期t=210-2s ， t=0時(shí)刻振蕩電流沿逆時(shí)針?lè)较蜻_(dá)最大值，即分析中的 時(shí)刻；t=3.410-2s=1.7t ， 與分析中的 t中間某時(shí)刻相同，電容器在正向充電，電容器的上極板帶正電【分析】理解充放電過(guò)程，掌握周期公式。三、綜合題16.【答案】（1）根據(jù) 可求得頻率為1.6104hz （2）開(kāi)關(guān)s閉合，電路穩(wěn)定時(shí)，流過(guò)線圈的電流i a0.4 a故lc回路振蕩電流的有效值i有 0.28 a （3） ， 得t6.28105s s斷開(kāi)時(shí)，電容器上的帶電量為零，然后電容器開(kāi)始充電，且下極板帶正電，故當(dāng)電容器上極板帶正電荷最多，經(jīng)歷的最短時(shí) 間為t t4.7105s 【解析】【分析】電感線圈l發(fā)生自感現(xiàn)象時(shí)，l上的電流在原基礎(chǔ)上開(kāi)始變化，根據(jù)自感規(guī)律判斷出電流的變化規(guī)律，再由i與q及其他各量的對(duì)應(yīng)關(guān)系即可