2020-2021學年高中物理-第三章-電磁振蕩-電磁波-1-電磁振蕩課時評價教科版選修3-4

2020-2021學年高中物理第三章電磁振蕩電磁波1電磁振蕩課時評價教科版選修3-42020-2021學年高中物理第三章電磁振蕩電磁波1電磁振蕩課時評價教科版選修3-4PAGE5-2020-2021學年高中物理第三章電磁振蕩電磁波1電磁振蕩課時評價教科版選修3-42020-2021學年高中物理第三章電磁振蕩電磁波1電磁振蕩課時評價教科版選修3-4年級：姓名：電磁振蕩(40分鐘100分)一、選擇題(本題共5小題,每題7分,共35分)1.(多選)LC振蕩電路的固有頻率為f,則 ()A.電容器內(nèi)電場變化的頻率也為fB.電容器內(nèi)電場變化的頻率為2fC.電場能和磁場能轉(zhuǎn)化的頻率為fD.電場能和磁場能轉(zhuǎn)化的頻率為2f【解析】選A、D。電容器內(nèi)電場變化的周期與振蕩電路的固有周期相等,所以其頻率也為f,A正確、B錯誤;在一個周期內(nèi)電場能與磁場能相互轉(zhuǎn)化兩次,所以電場能與磁場能轉(zhuǎn)化的頻率為2f,C錯誤、D正確。故選A、D。2.為使發(fā)射的電磁波的波長變?yōu)樵瓉淼?倍,可以將振蕩電路的電容 ()A.變?yōu)樵瓉淼?倍B.變?yōu)樵瓉淼囊话隒.變?yōu)樵瓉淼?倍D.變?yōu)樵瓉淼乃姆种弧窘馕觥窟xC。由v=知,電磁波傳播速度不變時,要使電磁波的波長變?yōu)樵瓉淼?倍,須使其周期變?yōu)樵瓉淼?倍,又T=2π,可以將振蕩電路電容器的電容變?yōu)樵瓉淼?倍,C正確。3.(多選)圖為LC振蕩電路中電容器極板上的電量q隨時間t變化的圖線,由圖可知 ()A.在t1時刻,電路中的磁場能最小B.從t1到t2,電路中的電流值不斷變小C.從t2到t3,電容器不斷充電D.在t4時刻,電容器的電場能最小【解析】選A、C、D。在t1時刻,電路中的q最大,說明還沒放電,所以電路中無電流,則磁場能最小,故A正確;在t1到t2時刻電容器極板上的q不斷減小,說明電容器在不斷放電,電路中的電流在不斷增加,故B錯誤;在t2到t3時刻電容器極板上的q不斷增加,說明電容器在不斷充電,故C正確;在t4時刻電容器極板上的q等于0,說明電容器放電完畢,則電場能最小,故D正確。4.(多選)要增大如圖所示振蕩電路的頻率,下列說法中正確的是 ()A.減少電容器的帶電荷量B.將開關(guān)S從“1”位置撥到“2C.在線圈中插入鐵芯D.將電容器的動片旋出些【解析】選B、D。根據(jù)公式f=可知要增大f,必須減小L和C二者之積。C跟電容器的帶電荷量無關(guān),減小兩極板的正對面積、增大兩極板間的距離,從兩極板間抽出介質(zhì)都可減小電容C,因此,A不正確,D正確。線圈匝數(shù)越少,抽出鐵芯,L越小,可見B正確,C不正確。5.如圖所示,L是直流電阻可以忽略的電感線圈,LC振蕩電路工作時的周期為T,在t=0時斷開電鍵K,則在0到這段時間內(nèi),下列敘述正確的是 ()A.電容器C放電,A板上正電荷逐漸減小,LC回路中電流逐漸增大,當t=時電流達到最大B.電容器C放電,A板上正電荷逐漸減少,LC回路中電流逐漸減小,t=0時放電電流最大C.電容器C被充電,B板上正電荷逐漸增多,LC回路中電流逐漸減小,到t=時電流為零D.電容器C被充電,A板上正電荷逐漸增多,LC回路中電流逐漸減小,到t=時電流為零【解析】選C。開關(guān)閉合時,通過L的電流從上往下,電容器帶電量為零;在t=0時斷開電鍵K,則在0到這段時間內(nèi),電容器C被充電,B板上正電荷逐漸增多,LC回路中電流逐漸減小,到t=時電流為零,C正確,A、B、D錯誤。故選C。二、非選擇題(25分,要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位。)6.(2020·樂山高二檢測)如圖所示的振蕩電路中,電感L=300μH,電容C的范圍為25～270pF,求:(1)振蕩電流的頻率范圍;(2)若電感L=10mH,要產(chǎn)生周期T=0.02s的振蕩電流,應(yīng)配制多大的電容?【解析】(1)由f=得fmax=Hz≈1.8×106Hzfmin=Hz≈5.6×105Hz所以頻率范圍為5.6×105～1.8×106Hz。(2)由T=2π得C==F≈10-3F。答案:(1)0.56×106～1.8×106Hz(2)10-37.(7分)(多選)某時刻LC振蕩電路的狀態(tài)如圖所示,則此時刻 ()A.振蕩電流i在減小B.電容器上的電荷量增大C.電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化D.電感線圈磁通量正在變大【解析】選A、B。通過圖示電流可知電容器在充電,振蕩電流減小,電容器上的電荷量在增大,磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化,磁通量正在減小,A、B正確,C、D錯誤。8.(7分)(多選)一平行板電容器與一自感線圈組成振蕩電路,要使此振蕩電路的周期變大,以下措施中正確的是 ()A.減小電容器兩極板間的距離B.減少線圈的匝數(shù)C.增大電容器兩極板間的正對面積D.減小電容器兩極板間的距離的同時增加線圈的匝數(shù)【解析】選A、C、D。由于振蕩電路的周期T=2π,所以要想增大周期可以增大電容和自感系數(shù)。減小電容器兩極板間的距離會增大電容,周期變大,A正確;減少線圈的匝數(shù)可減小自感系數(shù),周期變小,B錯誤;增大電容器兩極板間的正對面積會增大電容,則周期變大,C正確;減小電容器兩極板間的距離的同時,增大線圈的匝數(shù),C和L都增大,則周期增大,D正確。9.(7分)如圖所示,LC振蕩電路中電容器的電容為C,線圈的自感系數(shù)為L,電容器在圖示時刻的電荷量為Q。若圖示時刻電容器正在放電,至放電完畢所需時間為π;若圖示時刻電容器正在充電,則充電至最大電荷量時間為 ()A.π B.πC.π D.π【解析】選C。LC振蕩電路在一個周期內(nèi)電容器會兩次充電、兩次放電,每次充電或放電時間均為T=π。據(jù)題意,電容器電荷量由Q減小到零,需時間為π=T,說明電容器由最大電荷量放電到Q需時間為T-T=T=π,則由電量Q充電至最大電荷量所需時間同樣為π。10.(6分)如圖為LC振蕩電路中振蕩電流隨時間變化的圖像,由圖可知,在OA時間內(nèi)能轉(zhuǎn)化為能,在AB時間內(nèi)電容器處于(選填“充電”或“放電”)過程,在時刻C,電容器所帶電荷量(選填“為零”或“最大”)。

【解析】由圖可知,振蕩電流隨時間做正弦規(guī)律變化。在OA時間內(nèi)電流增大,電容器正在放電,電場能逐