2024年新教材高中物理第4章電磁振蕩與電磁波第1節(jié)電磁振蕩課后提升訓(xùn)練粵教版選擇性必修第二冊(cè)

第四章第一節(jié)A組·基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1．某LC電路的振蕩頻率為520kHz，為使頻率提高到1040kHz，以下說法正確的是()A．調(diào)整可變電容，使電容增大為原來的4倍B．調(diào)整可變電容，使電容減小為原來的eq\f(1,4)C．調(diào)整電感線圈，使線圈匝數(shù)增加到原來的4倍D．調(diào)整電感線圈，使線圈電感變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)【答案】B【解析】由振蕩頻率公式f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))可知，要使頻率提高到原來的2倍，則可以減小電容使之變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,4)，或減小電感使之變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,4)，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．2．如圖所示為一個(gè)LC振蕩電路中的電流變更圖像，依據(jù)圖像可推斷()A．t1時(shí)刻電感線圈兩端的電壓最大B．t2時(shí)刻電容器兩極板間電壓為零C．t1時(shí)刻電路中只有電場(chǎng)能D．t1時(shí)刻電容器所帶電荷量為零【答案】D【解析】由題圖知，t1時(shí)刻電流最大，磁場(chǎng)最強(qiáng)，磁場(chǎng)能最大，依據(jù)電磁振蕩的規(guī)律，此時(shí)電場(chǎng)能應(yīng)最小，電場(chǎng)最弱，電容器極板上所帶的電荷量最小，此時(shí)刻電場(chǎng)能為零，C錯(cuò)誤，D正確；t1時(shí)刻因電流最大，電流的變更率是零，自感電動(dòng)勢(shì)為零，線圈兩端電壓最小，A錯(cuò)誤；t2時(shí)刻電流最小，電場(chǎng)能最大，電容器兩極板間的電壓最大，B錯(cuò)誤．3．(多選)(2024年揭陽(yáng)一中檢測(cè))在LC電路產(chǎn)生電磁振蕩的過程中，下列說法正確的是()A．電容器放電完畢時(shí)刻，電路中的磁場(chǎng)能最小B．電路中的電流最大的時(shí)刻，電路中的磁場(chǎng)能最大C．電容器極板上的電荷最多時(shí)，電場(chǎng)能最大D．電容器放電完畢時(shí)刻，回路中電流最大【答案】BCD【解析】電容器放電完畢時(shí)刻，電流最大，磁場(chǎng)能最大，A錯(cuò)誤，B、D正確；電容器極板上的電荷最多時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度最大，電場(chǎng)能最大，C正確．4．(多選)在LC振蕩電路中，若某個(gè)時(shí)刻電容器極板上的電荷量正在增加，則()A．電路中的電流正在增大B．電路中的電場(chǎng)能正在增加C．電路中的電流正在減小D．電路中的電場(chǎng)能正在向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化【答案】BC【解析】電荷量增加，電容器充電，電場(chǎng)能增加，磁場(chǎng)能削減，電流減?。蔅、C正確．5．(多選)為了測(cè)量?jī)?chǔ)罐中不導(dǎo)電液體的高度，將與儲(chǔ)罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C置于儲(chǔ)罐中，電容器可通過開關(guān)S與線圈L或電源相連，如圖所示．當(dāng)開關(guān)從a撥到b時(shí)，由L與C構(gòu)成的電路中產(chǎn)生周期T＝2πeq\r(LC)的振蕩電流．當(dāng)罐中的液面上升時(shí)()A．電容器的電容減小B．電容器的電容增大C．LC電路的振蕩頻率減小D．LC電路的振蕩頻率增大【答案】BC【解析】當(dāng)罐中液面上升時(shí)，相當(dāng)于插入的電介質(zhì)變多，電容器兩極板間的介電常數(shù)變大，則電容器的電容C增大，依據(jù)T＝2πeq\r(LC)，可知LC電路的振蕩周期T增大，又f＝eq\f(1,T)，所以振蕩頻率減小，故B、C正確，A、D錯(cuò)誤．6．如圖甲所示的振蕩電路中，電容器極板間電壓隨時(shí)間變更的規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定回路中振蕩電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針時(shí)為正方向，則電路中振蕩電流隨時(shí)間變更的圖像是()ABCD【答案】D【解析】電容器極板間電壓U＝eq\f(Q,C)，隨電容器極板上電荷量的增大而增大，隨電荷量的減小而減?。畯膱D乙可以看出，在0～eq\f(T,4)這段時(shí)間內(nèi)是充電過程，且UAB＞0，即φA＞φB，A板應(yīng)帶正電，只有順時(shí)針方向的電流才能使A板被充電后帶正電，同時(shí)考慮到t＝0時(shí)刻電壓為零，電容器極板上的電荷量為零，電流最大，即t＝0時(shí)刻，電流為負(fù)向最大，D正確．7．已知穿過某一平面的磁通量隨時(shí)間變更的規(guī)律，如圖所示．則關(guān)于在該磁場(chǎng)四周的某位置產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度()A．漸漸增加 B．漸漸減弱C．不變 D．無法確定【答案】C【解析】由磁通量隨時(shí)間變更的規(guī)律的圖像可知，穿過平面的磁場(chǎng)在勻稱變更，則在磁場(chǎng)四周產(chǎn)生的電場(chǎng)是穩(wěn)定不變的，C正確．8．(多選)在如圖甲所示的LC振蕩電路中，通過P點(diǎn)的電流隨時(shí)間變更的圖線如圖乙所示，若把通過P點(diǎn)向右的電流規(guī)定為i的正方向，則()A．0至0.5ms內(nèi)，電容器C正在充電B．0.5ms至1ms內(nèi)，電容器上極板帶正電C．1ms至1.5ms內(nèi)，Q點(diǎn)比P點(diǎn)電勢(shì)高D．1.5ms至2ms內(nèi)，磁場(chǎng)能在削減【答案】CD【解析】由題圖乙知0至0.5ms內(nèi)i在增大，電容器正在放電，A錯(cuò)誤.0.5ms至1ms內(nèi)，電流在減小，應(yīng)為充電過程，電流方向不變，電容器上極板帶負(fù)電，B錯(cuò)誤．在1ms至1.5ms內(nèi)，為放電過程，電流方向變更，Q點(diǎn)比P點(diǎn)電勢(shì)高，C正確.1.5ms至2ms內(nèi)為充電過程，磁場(chǎng)能在削減，D正確．9．某LC振蕩電路在正常工作，某一時(shí)刻回路中的電流沿順時(shí)針方向，且此時(shí)上極板帶正電，如圖所示．假設(shè)此時(shí)電流的大小為i，兩板間的電勢(shì)差用U表示，電容器所帶的電荷量用q表示，線圈中的磁場(chǎng)能用EB表示，線圈四周的磁感應(yīng)強(qiáng)度用B表示．則此時(shí)()A．i和EB都在漸漸增大B．U正在增大C．q正在減小D．B正在增加【答案】B【解析】題圖中標(biāo)明電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，且電容器上極板帶正電，說明電容器正處于充電狀態(tài)．電容器充電過程中，回路中電流減小，磁場(chǎng)能減小，A錯(cuò)誤；電壓正在增大，B正確；電場(chǎng)能增大，電容器帶電量正在增大，C錯(cuò)誤；線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度正在減弱，D錯(cuò)誤．B組·實(shí)力提升10．如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，電容器的電容為C，線圈的自感系數(shù)為L(zhǎng).將開關(guān)S從a撥向b，經(jīng)過一段時(shí)間后電容器放電完畢．求電容器的放電時(shí)間，以及放電電流的平均值是多少？解：電容器放電時(shí)間為eq\f(1,4)T，與電源電動(dòng)勢(shì)無關(guān)，即t＝eq\f(1,4)×2πeq\r(LC)＝eq\f(1,2)πeq\r(LC).在eq\f(1,4)T內(nèi)電流平均值為eq\o(I,\s\up6(－))＝eq\f(Δq,Δt)＝eq\f(CE,\f(π,2)\r(CL))＝eq\f(2E,π)eq\r(\f(C,L)).11．有一LC振蕩電路，自感系數(shù)為30μH.電容可調(diào)范圍為1.2～270pF.求：(1)回路產(chǎn)生電磁波的頻率范圍；(2)最大波長(zhǎng)與最小波長(zhǎng)的比值．解：(1)因?yàn)閒＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))，所以fmax＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LCmin))＝eq\f(1,\r(30×10－6×1.2×10－12))×eq\f(1,2π)Hz＝eq\f(1,12π)×109Hz.fmin＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LCmax))＝eq\f(1,\r(30×10－6×270×10－12))×eq\f(1,2π)Hz＝eq\f(1,18π)×10