2024-2025學年高二物理選擇性必修第二冊（粵教版）第4章 電磁振蕩與電磁波 分層作業(yè)18 電磁振蕩

分層作業(yè)18電磁振蕩A組必備知識基礎(chǔ)練1.如圖所示,表示LC振蕩電路某時刻的情況,以下說法正確的是()A.電容器正在充電B.電感線圈中的磁場能正在減小C.電感線圈中的電流正在減小D.此時自感電動勢正在阻礙電流的增加2.(多選)LC振蕩電路中,某時刻磁場方向如圖所示,則下列說法正確的是()A.若磁場正在減弱,則電容器上極板帶正電B.若電容器正在放電,則電容器上極板帶負電C.若電容器上極板帶正電,則自感電動勢正在減小D.若電容器正在充電,則自感電動勢正在阻礙電流減小3.為了增大LC振蕩電路的固有頻率,下列辦法正確的是()A.增大電容器兩極板的正對面積并在線圈中放入鐵芯B.減小電容器兩極板的距離并增加線圈的匝數(shù)C.減小電容器兩極板的距離并在線圈中放入鐵芯D.減小電容器兩極板的正對面積并減小線圈的匝數(shù)4.(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.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5.(多選)關(guān)于LC振蕩電路中電容器兩極板上的電荷量,下列說法正確的是()A.電荷量最多時,線圈中振蕩電流也最大B.電荷量為零時,線圈中振蕩電流最大C.電荷量增多的過程中,電路中的磁場能轉(zhuǎn)化為電場能D.電荷量減少的過程中,電路中的磁場能轉(zhuǎn)化為電場能6.在LC回路中發(fā)生電磁振蕩時,以下說法正確的是()A.電容器的某一極板,從帶最多的正電荷到這一極板充滿負電荷為止,這一段時間為一個周期B.當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,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面積7.(2024廣東江門高二期末)如圖所示的LC振蕩電路中,某時刻電流i的方向指向A極板,且正在增大,則此時()A.A極板帶負電B.電容器C正在充電C.線圈L兩端電壓在增大D.磁場能正在轉(zhuǎn)化為電場能8.實驗室里有一水平放置的平行板電容器,其電容C=1μF.當?shù)刂亓铀俣葹間,在兩板帶有一定電荷時,發(fā)現(xiàn)一粉塵恰好靜止在兩板間.實驗室還有一個自感系數(shù)L=0.1mH的電感器,現(xiàn)連成如圖所示電路,試分析:(1)從S閉合時開始計時,經(jīng)過π×10-5s時,電容器內(nèi)粉塵的加速度大小是多少?(2)當粉塵的加速度為多大時,線圈中電流最大?B組關(guān)鍵能力提升練9.(多選)在如圖甲所示的LC振蕩電路中,通過P點的電流變化規(guī)律如圖乙所示,設(shè)通過P點的電流向右時為正,則()A.0.5s至1s內(nèi),電容器在充電B.0.5s至1s內(nèi),電容器的上極板帶正電C.1s至1.5s內(nèi),Q點比P點電勢高D.1s至1.5s內(nèi),磁場能正在轉(zhuǎn)化為電場能10.如圖所示,某瞬間回路中電流方向如箭頭所示,且此時電容器的極板A帶正電荷,則該瞬間()A.電流i正在增大,線圈L中的磁場能也正在增大B.電容器兩極板間的電壓正在增大C.電容器帶電荷量正在減小D.線圈中電流產(chǎn)生的磁感應強度正在增強11.(多選)LC振蕩電路中電容器兩極板上的電荷量q隨時間t變化的圖線如圖所示,由圖可知()A.在t1時刻,電路中的磁場能最小B.從t1到t2時間,電路中的電流值不斷變小C.從t2到t3時間,電容器不斷充電D.在t4時刻,電容器的電場能最小12.如圖所示,電源電動勢為E,內(nèi)阻不計,電容器的電容為C,線圈的電感為L.將開關(guān)S從a撥向b,經(jīng)過一段時間后電容器放電完畢.求電容器的放電時間與放電電流的平均值.答案：1.D根據(jù)磁感線的方向可以判斷電流方向是逆時針,再根據(jù)電容器極板上帶電的性質(zhì)可以判斷電容器在放電,A項錯誤;電容器在放電,所以電流在增加,磁場能在增加,自感電動勢正在阻礙電流的增加,B、C項錯誤,D項正確.2.ABD若磁場正在減弱,由楞次定律可得線圈上端為正極,則電容器上極板帶正電,故A正確;若電容器正在放電,由安培定則可得電容器上極板帶負電,故B正確;若電容器上極板帶正電,說明電容器在充電,磁場能轉(zhuǎn)化為電場能,則線圈中電流應該減小,此時線圈中的自感電動勢在增大,故C錯誤;若電容器正在充電,則線圈的自感作用阻礙電流的減小,故D正確.3.DLC振蕩電路的頻率f=12πLC,由此可知增大固有頻率f的辦法是減小L或減小C或同時減小L和C.電容器兩極板的正對面積增大,則C增大,正對面積減小,則C減小.在線圈中放入鐵芯或增加線圈的匝數(shù),則L增大,減小線圈的匝數(shù),則L減小.綜上可知只有選項4.AD由電磁振蕩的規(guī)律可知,電容器充電過程中,電流逐漸減小,電場能逐漸增大,磁場能逐漸減小,即磁場能正向電場能轉(zhuǎn)化,故A、D正確.5.BC電容器電荷量最多時,振蕩電流為零,A錯誤;電荷量為零時,放電結(jié)束,振蕩電流最大,B正確;電荷量增多時,磁場能轉(zhuǎn)化為電場能,C正確;同理可判斷D錯誤.6.D電容器某一極板從帶最多的正電荷到帶最多的負電荷這段時間,電容器完成了放電和反向充電過程,時間為半個周期,A錯誤;電容器放電完畢瞬間,電路中電場能最小,磁場能最大,故電路中的電流最大,B錯誤;振蕩周期僅由電路本身決定,與充電電壓等無關(guān),C錯誤;可通過減小電容器極板正對面積來減小電容C,達到增大振蕩頻率的目的,D正確.7.A電流i的方向指向A極板,且正在增大,說明電容器C正在放電,則A、B板間的電壓在減小,則線圈L兩端電壓在減小,電流方向從正極板流向負極板,因此B極板帶正電,A極板帶負電,A正確,B、C錯誤;電容器正在放電,可知電場能正在轉(zhuǎn)化為磁場能,D錯誤.8.答案(1)2g(2)g解析(1)開關(guān)斷開時,電容器內(nèi)帶電粉塵恰好靜止,說明電場力方向向上,且F電=mg,閉合S后,L、C構(gòu)成LC振蕩電路,T=2πLC=2π×10-5s,經(jīng)T2=π×10-5s時,電容器間的電場反向,電場力的大小不變,方向豎直向下,由牛頓第二定律得a=F電+mg(2)線圈中電流最大時,電容器兩極間的電場強度為零,由牛頓第二定律可得a=mgm=g,方向豎直向下9.AC由圖像知0.5s至1s內(nèi),順時針電流對電容器充電,下極板帶正電,A正確,B錯誤;1s至1.5s內(nèi),電容器逆時針方向放電,Q點比P點電勢高,電場能正在轉(zhuǎn)化為磁場能,C正確,D錯誤.10.B根據(jù)電流方向可知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,磁場能減小,電場能增大,電容器帶電荷量正在增大,電壓正在增大,線圈中電流產(chǎn)生的磁場的磁感應強度正在減弱,故只有B正確.11.ACD在t1時刻電路中電容器電荷量最大,故兩端的電壓最大,故兩極板之間的電場最強,電場能最大,根據(jù)能量守恒可知此時磁場能量最小,故A正確;從t1時刻到t2時刻,電容器的電荷量逐漸減小,電場能逐漸減小,根據(jù)