2019-2020年高中物理 3.1電磁振蕩同步練習(xí)（含解析）新人教版選修3-4.doc

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2019-2020年高中物理 3.1電磁振蕩同步練習(xí)（含解析）新人教版選修3-41在振蕩電路里產(chǎn)生振蕩電流的過(guò)程中，電容器極板上的_、通過(guò)線圈的_以及跟電荷和電流相聯(lián)系的電場(chǎng)和磁場(chǎng)都發(fā)生周期性的變化電場(chǎng)和磁場(chǎng)周期性的相互轉(zhuǎn)變的過(guò)程也就是_和_周期性相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程我們把這種現(xiàn)象稱為電磁振蕩2在電磁振蕩中，如果沒(méi)有_損失，振蕩將永遠(yuǎn)持續(xù)下去，振蕩電流的_將永遠(yuǎn)保持不變，這種振蕩叫做無(wú)阻尼振蕩，由于振蕩電路中有電阻，電路中的能量有一部分要轉(zhuǎn)化成_，還有一部分能量以_的形式輻射到周期空間去了，這樣，振蕩電路中的能量逐漸損耗，振蕩電流的_逐漸減小，直到停止振蕩，這種振蕩叫做阻尼振蕩3電磁振蕩完成_需要的時(shí)間叫做周期，1 s內(nèi)完成的_的次數(shù)叫做頻率振蕩電路里發(fā)生_時(shí)的周期和頻率叫做振蕩電路的固有周期和固有頻率LC振蕩電路的周期T和頻率f跟電感線圈的自感系數(shù)L和電容C的關(guān)系是：T_，f_.4關(guān)于LC振蕩電路中電容器兩極板上的電荷量，下列說(shuō)法正確的是()A電荷量最大時(shí)，線圈中振蕩電流也最大B電荷量為零時(shí)，線圈中振蕩電流最大C電荷量增大的過(guò)程中，電路中的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能D電荷量減少的過(guò)程中，電路中的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能5有一LC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6電磁振蕩與機(jī)械振動(dòng)相比()A變化規(guī)律不同，本質(zhì)不同B變化規(guī)律相同，本質(zhì)相同C變化規(guī)律不同，本質(zhì)相同D變化規(guī)律相同，本質(zhì)不同概念規(guī)律練知識(shí)點(diǎn)一振蕩電路的各物理量的變化1關(guān)于LC振蕩電路中的振蕩電流，下列說(shuō)法中正確的是()A振蕩電流最大時(shí)，電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度最大B振蕩電流為零時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)為零C振蕩電流增大的過(guò)程中，線圈中的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能D振蕩電流減小的過(guò)程中，線圈中的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能2如圖1所示為L(zhǎng)C振蕩電路中電容器的極板帶電荷量隨時(shí)間變化曲線，下列判斷中正確的是()圖1在b和d時(shí)刻，電路中電流最大在ab時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌?chǎng)能a和c時(shí)刻，磁場(chǎng)能為零在Oa和cd時(shí)間內(nèi)，電容器被充電A只有和 B只有和C只有 D只有和知識(shí)點(diǎn)二電磁振蕩的周期和頻率3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和電容C都增大一倍B自感L增大一倍，電容C減小一半C自感L減小一半，電容C增大一倍D自感L和電容C都減小一半4要想增大LC振蕩電路中產(chǎn)生的振蕩電流的頻率，可采用的方法是()A增大電容器兩極板的間距B升高電容器的充電電壓C增加線圈的匝數(shù)D在線圈中插入鐵芯方法技巧練自感現(xiàn)象和振蕩電路的綜合性問(wèn)題分析技巧5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，再斷開開關(guān)S，LC電路中將產(chǎn)生電磁振蕩圖2如果規(guī)定電感器L中的電流方向從a到b為正，斷開開關(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()6如圖3所示，線圈自感系數(shù)為L(zhǎng)，其電阻不計(jì)，電容器的電容為C，開關(guān)S閉合現(xiàn)將S突然斷開，并開始計(jì)時(shí)，以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()圖3A當(dāng)t時(shí)，由a到b流經(jīng)線圈的電流最大B當(dāng)t時(shí)，由b到a流經(jīng)線圈的電流最大C當(dāng)t時(shí)，電路中電場(chǎng)能最大D當(dāng)t時(shí)，電容器左極板帶有正電荷最多1在LC回路產(chǎn)生電磁振蕩的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是()A電容器放電完畢時(shí)刻，回路中磁場(chǎng)能最小B回路中電流值最大時(shí)刻，回路中磁場(chǎng)能最大C電容器極板上電荷量最多時(shí)，電場(chǎng)能最大D回路中電流值最小時(shí)刻，電場(chǎng)能最小2在LC電路中發(fā)生電磁振蕩時(shí)，以下說(shuō)法正確的是()A電容器的某一極板，從帶最多的正電荷放電到這一極板充滿負(fù)電荷為止，這一段時(shí)間為一個(gè)周期B當(dāng)電容器放電完畢瞬間，回路中的電流為零C提高充電電壓，極板上帶更多的電荷時(shí)，能使振蕩周期變大D要提高振蕩頻率，可減小電容器極板間的正對(duì)面積3當(dāng)LC振蕩電路中的電流達(dá)到最大值時(shí)，電感L中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電容器C中電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E是()AB和E都達(dá)到最大值BB和E都為零CB達(dá)到最大值而E為零DB為零而E達(dá)到最大值4LC振蕩電路中，平行板電容器兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖4所示，則與該圖中A點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的是()圖4A電路中的振蕩電流最大B電路中的磁場(chǎng)能最大C電路中的振蕩電流為零D電容器兩極板所帶電荷量最少5LC振蕩電路中，某時(shí)刻磁場(chǎng)方向如圖5所示，則下列說(shuō)法正確的是()圖5A若磁場(chǎng)正在減弱，則電容器上極板帶正電B若電容器正在充電，則電容器下極板帶正電C若電容器上極板帶正電，則線圈中電流正增大D若電容器正放電，則自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流增大6如圖6所示，L為一電阻可忽略的線圈，D為一燈泡，C為電容器，開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，燈泡D正常發(fā)光，現(xiàn)突然斷開S，并開始計(jì)時(shí)，能正確反映電容器a極板上電荷量q隨時(shí)間變化的圖象是下圖中的(圖中q為正值表示a極板帶正電)()圖67. 圖7中的LC振蕩電路，先把開關(guān)S擲到1處給電容器C充電，充好電后再將開關(guān)S擲到2處(組成LC振蕩電路)，這時(shí)電容器開始放電，但電流不能立刻達(dá)到最大值，而是直到電容器C放電完畢時(shí)電流才達(dá)到最大值，造成此現(xiàn)象的原因是()圖7A線圈的自感作用B電容器的本身特點(diǎn)C電子做定向移動(dòng)需要一定的時(shí)間D以上答案都錯(cuò)誤8. 某時(shí)刻LC振蕩電路的狀態(tài)如圖8所示，則此時(shí)刻()圖8A振蕩電流i在減小B振蕩電流i在增大C電場(chǎng)能正在向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化D磁場(chǎng)能正在向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化9一臺(tái)電子鐘，是利用LC振蕩電路來(lái)制成的，在家使用一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)每晝夜總是快1 min，造成這種現(xiàn)象的可能原因是()AL不變C變大了 BL不變C變小了CL變小了C不變 DL、C均減小了10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 D2 11.振蕩電路中線圈的自感系數(shù)為L(zhǎng)，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)榱悖玫淖钌贂r(shí)間為_圖912如圖9所示，LC電路中C是帶有電荷的平行板電容器，兩極板水平放置開關(guān)S斷開時(shí)，極板間灰塵恰好靜止當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，灰塵在電容器內(nèi)運(yùn)動(dòng)，若C0.4 F，L1 mH，求：(1)從S閉合開始計(jì)時(shí)，經(jīng)2105 s時(shí)，電容器內(nèi)灰塵的加速度大小為多少？(2)當(dāng)灰塵的加速度多大時(shí)，線圈中電流最大？第三章電磁振蕩電磁波第1節(jié)電磁振蕩答案課前預(yù)習(xí)練1電荷電流電場(chǎng)能磁場(chǎng)能2能量振幅內(nèi)能電磁波振幅3一次周期性變化周期性變化無(wú)阻尼振蕩24BC5C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LC回路的固有頻率公式f可知：欲增大f，應(yīng)減小LC，故選C.6D電磁振蕩是電容器的電場(chǎng)能和線圈的磁場(chǎng)能相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程，而機(jī)械振動(dòng)是振子的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程，它們都是按正弦規(guī)律變化的，故D正確課堂探究練1D振蕩電流最大時(shí)為電容器放電結(jié)束瞬間，場(chǎng)強(qiáng)為零，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；振蕩電流為零時(shí)，其要改變方向，這時(shí)電流變化最快，電流變化率最大，線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)最大，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；振蕩電流增大時(shí)，線圈中的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；振蕩電流減小時(shí)，線圈中的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，D選項(xiàng)正確2Da和c時(shí)刻是充電結(jié)束時(shí)刻，此時(shí)刻電場(chǎng)能最大，磁場(chǎng)能最小為零，正確；b和d時(shí)刻是放電結(jié)束時(shí)刻，此時(shí)刻電路中電流最大，正確；ab是放電過(guò)程，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，正確；Oa是充電過(guò)程，而cd是放電過(guò)程，錯(cuò)誤點(diǎn)評(píng)分析振蕩電路各量的變化規(guī)律時(shí)要抓住兩條線索一個(gè)是i隨時(shí)間的變化規(guī)律，同時(shí)B、EB與i的變化規(guī)律一致；一個(gè)是q隨時(shí)間的變化規(guī)律，同時(shí)E、E電、u與q的變化規(guī)律一致并且要知道i與q變化規(guī)律的關(guān)系，否則會(huì)造成思路混亂3D由LC振蕩電路的頻率公式f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點(diǎn)評(píng)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T2，f其中：C，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)4A該題考查決定振蕩頻率的因素振蕩電流的頻率由LC回路本身的特性決定，f.增大電容器兩極板的間距，電容減小，振蕩電流的頻率升高，A對(duì)；升高電容器的充電電壓不能改變振蕩電流的頻率，B錯(cuò)；增加線圈匝數(shù)和插入鐵芯，電感L都增大，振蕩電流的頻率降低，C、D錯(cuò)點(diǎn)評(píng)注意平行板電容器電容C，而自感系數(shù)的大小與線圈粗細(xì)、長(zhǎng)度、匝數(shù)及有無(wú)鐵芯有關(guān)5B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斷開前，ab段短路，電容器不帶電(2)S斷開時(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LC發(fā)生電磁振蕩，形成交變電流6A斷開開關(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T2，可知A是錯(cuò)誤的，故選A.方法總結(jié)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)題課后鞏固練1BC2D電容器某一極板從帶最多的正電荷到帶最多的負(fù)電荷這段時(shí)間，電容器完成了放電和反向充電過(guò)程，時(shí)間為半個(gè)周期，A錯(cuò)誤；電容器放電完畢瞬間，電路中電場(chǎng)能最小，磁場(chǎng)能最大，故電路中的電流最大，B錯(cuò)誤；振蕩周期僅由電路本身決定，與充電電壓等無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；提高振蕩頻率，就是減小振蕩周期，可通過(guò)減小電容器極板正對(duì)面積來(lái)減小電容C，達(dá)到增大振蕩頻率的目的，D正確3C4C5BCD由電流的磁場(chǎng)方向和安培定則可判斷振蕩電流方向，由于題目中未標(biāo)明電容器兩極板帶電情況，可分兩種情況討論(1)若該時(shí)刻電容器上極板帶正電，則可知電容器處于放電階段，電流增大，則C對(duì)，A錯(cuò)；(2)若該時(shí)刻電容器下極板帶正電，則可知電容器處于充電狀態(tài)，電流在減小，則B對(duì)，由楞次定律可判定D對(duì)6B當(dāng)S斷開時(shí)，LC振蕩電路中，電容器充電，b帶正電，故B正確7A8.AD9BCD根據(jù)T2，又根據(jù)鐘表變快是LC振蕩電路周期變小了，鐘就變快了10BLC振蕩電路的周期T2，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.11.解析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T，而T2，故t.12(1)2g(2)加速度大小為g，且方向豎直向下解析(1)開關(guān)S斷開時(shí)，極板間灰塵處于靜止?fàn)顟B(tài)，則有mgq，式中m為灰塵質(zhì)量，Q為電容器所帶的電荷量，d為板間距離，由T2，得T2 s4105 s，當(dāng)t2105 s時(shí)，即t，振蕩電路中電流為零，電容器極板間場(chǎng)強(qiáng)方向跟t0時(shí)刻方向相反，則此時(shí)灰塵所受的合外力為F合mgq2mg，又因?yàn)镕合ma，所以a2g，方向豎直向下(2)當(dāng)線圈中電流最大時(shí)，電容器所帶的電荷量為零，此時(shí)灰塵僅受重力，灰塵的加速度為g，方向豎直向下