2025年高考物理復(fù)習(xí)三十六：電磁振蕩 電磁波

PAGE三十六電磁振蕩電磁波(40分鐘66分)【基礎(chǔ)鞏固練】1.(6分)(2023·常州模擬)在電磁波發(fā)射技術(shù)中,使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫調(diào)制,調(diào)制分調(diào)幅和調(diào)頻兩種。如圖所示,甲是需要輸送的低頻信號(hào),乙和丙是調(diào)制后的電磁波,則下列說(shuō)法中正確的是 ()A.圖甲低頻信號(hào)可直接發(fā)射,且發(fā)射效率高B.在電磁波的發(fā)射技術(shù)中,圖乙是調(diào)頻波C.在電磁波的發(fā)射技術(shù)中,圖丙是調(diào)幅波D.通過(guò)電諧振可以把需要的電磁波接收下來(lái)2.(6分)(2023·漳州模擬)歷史上許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程。關(guān)于電磁波技術(shù)的應(yīng)用,下列說(shuō)法正確的是()A.醫(yī)學(xué)上常用X射線殺菌消毒B.電視機(jī)遙控器可用紅外遙控C.鐵路、民航等安檢口使用紫外線對(duì)行李內(nèi)物品進(jìn)行檢測(cè)D.用烤箱烤面包時(shí),烤箱中會(huì)有淡紅色的光,這是一種紅外線3.(6分)(科技前沿情境)2023年5月30日,中央電視臺(tái)對(duì)“神舟十六號(hào)”飛船與“天和”核心艙自主快速交會(huì)對(duì)接過(guò)程進(jìn)行了直播,直播畫面通過(guò)電磁波傳送到千家萬(wàn)戶。下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法正確的是 ()A.有些電磁波是橫波,有些電磁波是縱波B.直播過(guò)程中傳送的電磁波屬于電磁波譜中的無(wú)線電波C.發(fā)射電磁波進(jìn)行信號(hào)傳遞時(shí),只能采用調(diào)頻一種方式進(jìn)行調(diào)制D.電磁波能夠傳遞信號(hào),但是不能傳播能量4.(6分)(科技情境)圖一為某超聲波發(fā)生器中的核心元件——壓電陶瓷片。為使得壓電陶瓷片發(fā)生超聲振動(dòng),需要給它通入同頻率的高頻電信號(hào)。圖二為高頻電信號(hào)發(fā)生原理圖,已知某時(shí)刻電流i的方向指向A極板,且正在增大,下列說(shuō)法正確的是 ()A.A極板帶負(fù)電B.線圈L兩端的電壓在增大C.磁場(chǎng)能正在轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能D.減小自感系數(shù)L,超聲振動(dòng)的頻率不變5.(6分)(2023·連云港模擬)LC振蕩電路中,電容器兩極板上的帶電量q隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示,則 ()A.在t1時(shí)刻,電路中的電流為零B.t2時(shí)刻電路中只有電場(chǎng)能C.在t3時(shí)刻,電容器兩端電壓最大D.t3~t4時(shí)間內(nèi),電路中的電流不斷增大【加固訓(xùn)練】LC振蕩電路中電容器極板上電量q隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示,由圖可知()A.在t1時(shí)刻,電容器的電場(chǎng)能最小B.t1~t2時(shí)間內(nèi),電路中的電流不斷變小C.t2~t3時(shí)間內(nèi),磁場(chǎng)能正在向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化D.在t4時(shí)刻,電路中的電流最小6.(6分)(2023·洛陽(yáng)模擬)在圖甲所示的LC振蕩電路中,電容器兩端的電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示,則 ()A.在t2時(shí)刻,電路的磁場(chǎng)能最小B.在t3時(shí)刻,電路中的電流最大C.在t1~t2時(shí)間內(nèi),電路的電場(chǎng)能不斷減小D.在t3~t4時(shí)間內(nèi),電容器所帶的電荷量不斷增多【加固訓(xùn)練】(多選)在LC電路中,電容器兩端的電壓u隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像如圖所示,則 ()A.在t1時(shí)刻,電路中的電流最大B.在t2時(shí)刻,電路中的磁場(chǎng)能最大C.從t2至t3時(shí)刻,電路中的電場(chǎng)能不斷增大D.從t3至t4時(shí)刻,電容器的帶電荷量不斷增大7.(6分)某個(gè)智能玩具的聲響開(kāi)關(guān)與LC電路中的電流有關(guān),如圖所示為玩具內(nèi)的LC振蕩電路部分。已知線圈自感系數(shù)L=5×10-3H,電容器電容C=8μF,在電容器開(kāi)始放電時(shí)(取t=0),上極板帶正電,下極板帶負(fù)電,則()A.LC振蕩電路的周期T=2π×10-4sB.當(dāng)t=π3×10-4C.當(dāng)t=5π6×10-4s時(shí),LCD.當(dāng)t=π×10-4s時(shí),電容器上極板帶負(fù)電【加固訓(xùn)練】(多選)(2023·馬鞍山模擬)用電感線圈L和電容C組成如圖所示的電路,開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),電容器上帶有一定的電荷量。閉合開(kāi)關(guān)S形成LC振蕩電路,振蕩周期為T,記開(kāi)關(guān)S閉合瞬間為t=0時(shí)刻,則 ()A.t=T4B.t=T2C.t=3TD.若增大電容器兩極板的間距,振蕩周期增大【綜合應(yīng)用練】8.(6分)(2023·揚(yáng)州模擬)如圖所示,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C置于儲(chǔ)罐中,電容C可通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S與電感L或電源相連。當(dāng)開(kāi)關(guān)從a撥到b時(shí),由電感L與電容C構(gòu)成的回路中產(chǎn)生振蕩電流。在該LC振蕩電路中,某一時(shí)刻的磁場(chǎng)方向、電場(chǎng)方向如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是()A.此時(shí)電容器正在充電B.振蕩電流正在減小C.當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)的液面高度降低時(shí),LC電路振蕩電流的頻率升高D.當(dāng)開(kāi)關(guān)從a撥到b時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),經(jīng)過(guò)時(shí)間t,電感L上的電流第一次達(dá)到最大,則該LC電路中的振蕩周期為2t9.(6分)(2023·淮安模擬)如圖甲所示,電感線圈L的直流電阻不計(jì),閉合開(kāi)關(guān)S,待電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,LC電路中將產(chǎn)生電磁振蕩。從開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)計(jì)時(shí),線圈中的磁場(chǎng)能EB隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示。下列說(shuō)法中不正確的是()A.LC電路振蕩周期為2×10-3sB.在1×10-3s時(shí),電容器右極板帶正電C.電容器中最大的電場(chǎng)能為2.5×10-2JD.0~1×10-3s時(shí)間內(nèi)與1×10-3~2×10-3s時(shí)間內(nèi)電路中的電流方向相反10.(6分)(2023·眉山模擬)LC振蕩電路的振蕩周期為T,t=0時(shí)刻線圈中的磁場(chǎng)最強(qiáng),方向如圖所示。LC振蕩電路中的電流為i,電容器極板a帶的電荷量為q,線圈中儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能為E磁(與通過(guò)線圈的電流的平方成正比),極板間儲(chǔ)存的電場(chǎng)能為E電(與電容器所帶的電荷量的平方成正比),以a極板所帶的正電荷增加時(shí)的電流方向?yàn)檎?。下列圖像可能正確的是 ()【情境創(chuàng)新練】11.(6分)(2023·佛山模擬)某人設(shè)計(jì)了如圖所示的LC振蕩電路來(lái)測(cè)量微小物體所受的重力,電容器的上極板是一片彈性金屬薄膜,微小物體放置在金屬膜中央會(huì)使其下凹,測(cè)量時(shí)先把開(kāi)關(guān)撥到a,電路穩(wěn)定后再把開(kāi)關(guān)撥到b。通過(guò)電流傳感器測(cè)出電流的頻率就能測(cè)量出微小物體所受的重力。已知該電路振蕩電流的頻率滿足以下關(guān)系式f=12πLC,則下列說(shuō)法正確的是 (A.物體質(zhì)量越大,開(kāi)關(guān)撥向a時(shí),電容器存儲(chǔ)的電量越小B.開(kāi)關(guān)由a撥向b瞬間,流經(jīng)電流傳感器的電流最大C.開(kāi)關(guān)由a撥向b后,該LC電路發(fā)生阻尼振蕩,但周期不變D.測(cè)量時(shí),傳感器檢測(cè)到的電流頻率越大,表示物體質(zhì)量越大【加固訓(xùn)練】圖甲為某種車輛智能道閘系統(tǒng)的簡(jiǎn)化原理圖:預(yù)埋在地面下的地感線圈L和電容器C構(gòu)成LC振蕩電路,當(dāng)車輛靠近地感線圈時(shí),線圈自感系數(shù)變大,使得振蕩電流頻率發(fā)生變化,檢測(cè)器將該信號(hào)發(fā)送至車牌識(shí)別器,從而向閘機(jī)發(fā)送起桿或落桿指令。某段時(shí)間振蕩電路中的電流如圖乙,則下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.t1時(shí)刻電容器間的電場(chǎng)強(qiáng)度為最小值B.t1~t2時(shí)間內(nèi),電容器處于充電過(guò)程C.汽車靠近線圈時(shí),振蕩電流頻率變小D.從圖乙波形可判斷汽車正靠近地感線圈解析版1.(6分)(2023·常州模擬)在電磁波發(fā)射技術(shù)中,使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫調(diào)制,調(diào)制分調(diào)幅和調(diào)頻兩種。如圖所示,甲是需要輸送的低頻信號(hào),乙和丙是調(diào)制后的電磁波,則下列說(shuō)法中正確的是 ()A.圖甲低頻信號(hào)可直接發(fā)射,且發(fā)射效率高B.在電磁波的發(fā)射技術(shù)中,圖乙是調(diào)頻波C.在電磁波的發(fā)射技術(shù)中,圖丙是調(diào)幅波D.通過(guò)電諧振可以把需要的電磁波接收下來(lái)【解析】選D。圖甲低頻信號(hào)可直接發(fā)射,但發(fā)射效率低,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;在電磁波的發(fā)射技術(shù)中,圖乙是調(diào)幅波,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在電磁波的發(fā)射技術(shù)中,圖丙是調(diào)頻波,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;電諧振是當(dāng)接收電路的固有頻率跟收到的電磁波的頻率相同時(shí),接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)的現(xiàn)象,通過(guò)電諧振可以把需要的電磁波接收下來(lái),選項(xiàng)D正確。2.(6分)(2023·漳州模擬)歷史上許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程。關(guān)于電磁波技術(shù)的應(yīng)用,下列說(shuō)法正確的是()A.醫(yī)學(xué)上常用X射線殺菌消毒B.電視機(jī)遙控器可用紅外遙控C.鐵路、民航等安檢口使用紫外線對(duì)行李內(nèi)物品進(jìn)行檢測(cè)D.用烤箱烤面包時(shí),烤箱中會(huì)有淡紅色的光,這是一種紅外線【解析】選B。醫(yī)學(xué)上常用紫外線殺菌消毒,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;紅外線可以用于遙控器,遙控器發(fā)出紅外線,電視機(jī)接收紅外線,實(shí)現(xiàn)無(wú)線控制,選項(xiàng)B正確;鐵路、民航等安檢口使用X射線對(duì)行李內(nèi)物品進(jìn)行檢測(cè),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;用烤箱烤面包時(shí),烤箱中會(huì)有淡紅色的光,這是一種可見(jiàn)光,紅外線是不可見(jiàn)的,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3.(6分)(科技前沿情境)2023年5月30日,中央電視臺(tái)對(duì)“神舟十六號(hào)”飛船與“天和”核心艙自主快速交會(huì)對(duì)接過(guò)程進(jìn)行了直播,直播畫面通過(guò)電磁波傳送到千家萬(wàn)戶。下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法正確的是 ()A.有些電磁波是橫波,有些電磁波是縱波B.直播過(guò)程中傳送的電磁波屬于電磁波譜中的無(wú)線電波C.發(fā)射電磁波進(jìn)行信號(hào)傳遞時(shí),只能采用調(diào)頻一種方式進(jìn)行調(diào)制D.電磁波能夠傳遞信號(hào),但是不能傳播能量【解析】選B。電磁波都是橫波,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;直播過(guò)程中傳送的電磁波屬于電磁波譜中的無(wú)線電波,選項(xiàng)B正確;發(fā)射電磁波進(jìn)行信號(hào)傳遞時(shí),可以采用調(diào)頻、調(diào)幅兩種方式進(jìn)行調(diào)制,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;電磁波既能夠傳遞信號(hào),也能傳播能量,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4.(6分)(科技情境)圖一為某超聲波發(fā)生器中的核心元件——壓電陶瓷片。為使得壓電陶瓷片發(fā)生超聲振動(dòng),需要給它通入同頻率的高頻電信號(hào)。圖二為高頻電信號(hào)發(fā)生原理圖,已知某時(shí)刻電流i的方向指向A極板,且正在增大,下列說(shuō)法正確的是 ()A.A極板帶負(fù)電B.線圈L兩端的電壓在增大C.磁場(chǎng)能正在轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能D.減小自感系數(shù)L,超聲振動(dòng)的頻率不變【解析】選A。電流方向指向A極板且增大說(shuō)明電容器在放電,所以B極板帶正電,A極板帶負(fù)電,選項(xiàng)A正確;電容器放電的過(guò)程電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能,電容器兩極板間的電勢(shì)差減小,線圈L兩端的電壓減小,選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤;減小自感系數(shù),由電磁振蕩的頻率公式f=12π5.(6分)(2023·連云港模擬)LC振蕩電路中,電容器兩極板上的帶電量q隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示,則 ()A.在t1時(shí)刻,電路中的電流為零B.t2時(shí)刻電路中只有電場(chǎng)能C.在t3時(shí)刻,電容器兩端電壓最大D.t3~t4時(shí)間內(nèi),電路中的電流不斷增大【解題指導(dǎo)】解答本題可按以下思路進(jìn)行:(1)在LC振蕩電路中,當(dāng)電容器在放電過(guò)程,電場(chǎng)能在減少,磁場(chǎng)能在增加,回路中電流在增加,電容器上的電量在減少。(2)電容器在充電過(guò)程,電場(chǎng)能在增加,磁場(chǎng)能在減小,回路中電流在減小,電容器上的電量在增加。【解析】選B。由題圖可知,在t1時(shí)刻,電容器極板上的電荷量是零,由電磁振蕩的特點(diǎn)可知,t1時(shí)刻為電容器放電結(jié)束時(shí)刻,電路中的電流最大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由題圖可知,t2時(shí)刻電容器極板上的電荷量最大,電路中只有電場(chǎng)能,選項(xiàng)B正確;由題圖可知,在t3時(shí)刻,電容器極板上的電荷量是零,是電容器放電結(jié)束時(shí)刻,電容器兩端電壓最小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由題圖可知,t3~t4時(shí)間內(nèi),電容器極板上的電荷量不斷增大,對(duì)電容器充電,電路中的電流不斷減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】LC振蕩電路中電容器極板上電量q隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示,由圖可知()A.在t1時(shí)刻,電容器的電場(chǎng)能最小B.t1~t2時(shí)間內(nèi),電路中的電流不斷變小C.t2~t3時(shí)間內(nèi),磁場(chǎng)能正在向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化D.在t4時(shí)刻,電路中的電流最小【解析】選C。在t1時(shí)刻電容器極板上的電量q最大,說(shuō)明電容器充電完畢還未放電,電容器的電場(chǎng)能最大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;t1~t2時(shí)間內(nèi),電容器極板上的電量q不斷變小,說(shuō)明電容器在放電,電路中的電流不斷變大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;t2~t3時(shí)間內(nèi),電容器極板上的電量q不斷增加,即電容器不斷充電,磁場(chǎng)能正在向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化,選項(xiàng)C正確;在t4時(shí)刻電容器極板上的電量q是零,即電容器放電完畢,電路中的電流最大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6.(6分)(2023·洛陽(yáng)模擬)在圖甲所示的LC振蕩電路中,電容器兩端的電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示,則 ()A.在t2時(shí)刻,電路的磁場(chǎng)能最小B.在t3時(shí)刻,電路中的電流最大C.在t1~t2時(shí)間內(nèi),電路的電場(chǎng)能不斷減小D.在t3~t4時(shí)間內(nèi),電容器所帶的電荷量不斷增多【解析】選C。在t2時(shí)刻,電容器兩端的電壓是零,是放電完畢時(shí)刻,電流最大,電路中的磁場(chǎng)能最大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;在t3時(shí)刻,電容器兩端的電壓最大,是充電完畢時(shí)刻,電流最小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在t1~t2時(shí)間內(nèi),電容器兩端的電壓減小,是電容器開(kāi)始放電到放電完畢時(shí)刻,電容器電荷量減小,是電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能,電路的電場(chǎng)能不斷減小,選項(xiàng)C正確;在t3~t4時(shí)間內(nèi),電容器兩端的電壓減小,是電容器開(kāi)始放電到放電完畢時(shí)刻,電容器電荷量減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】(多選)在LC電路中,電容器兩端的電壓u隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像如圖所示,則 ()A.在t1時(shí)刻,電路中的電流最大B.在t2時(shí)刻,電路中的磁場(chǎng)能最大C.從t2至t3時(shí)刻,電路中的電場(chǎng)能不斷增大D.從t3至t4時(shí)刻,電容器的帶電荷量不斷增大【解析】選A、D。在t1時(shí)刻,電容器兩端的電壓u為0,則電容器所帶電荷量為0,電路中的電場(chǎng)能最小,磁場(chǎng)能最大,此時(shí)電路中的電流最大,選項(xiàng)A正確;在t2時(shí)刻,電容器兩端的電壓u最大,則電容器所帶電荷量最大,電路中的電場(chǎng)能最大,磁場(chǎng)能最小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;從t2至t3時(shí)刻,電容器兩端的電壓u逐漸減小,則電容器所帶電荷量逐漸減小,電路中的電場(chǎng)能不斷減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;從t3至t4時(shí)刻,電容器兩端的電壓u逐漸增大,則電容器的帶電荷量不斷增大,選項(xiàng)D正確。7.(6分)某個(gè)智能玩具的聲響開(kāi)關(guān)與LC電路中的電流有關(guān),如圖所示為玩具內(nèi)的LC振蕩電路部分。已知線圈自感系數(shù)L=5×10-3H,電容器電容C=8μF,在電容器開(kāi)始放電時(shí)(取t=0),上極板帶正電,下極板帶負(fù)電,則()A.LC振蕩電路的周期T=2π×10-4sB.當(dāng)t=π3×10-4C.當(dāng)t=5π6×10-4s時(shí),LCD.當(dāng)t=π×10-4s時(shí),電容器上極板帶負(fù)電【解析】選B。根據(jù)T=2πLC,代入數(shù)據(jù)有T=4π×10-4s,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;當(dāng)t=π3×10-4s<T4時(shí),電容器放電,線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)正在減小,選項(xiàng)B正確;當(dāng)t=5π6×10-4s<T4時(shí),電容器放電,LC電路中的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;當(dāng)t=π×10-4【加固訓(xùn)練】(多選)(2023·馬鞍山模擬)用電感線圈L和電容C組成如圖所示的電路,開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),電容器上帶有一定的電荷量。閉合開(kāi)關(guān)S形成LC振蕩電路,振蕩周期為T,記開(kāi)關(guān)S閉合瞬間為t=0時(shí)刻,則 ()A.t=T4B.t=T2C.t=3TD.若增大電容器兩極板的間距,振蕩周期增大【解析】選A、B。根據(jù)題意可知,開(kāi)關(guān)S閉合瞬間為t=0時(shí)刻,電容器開(kāi)始放電,電流增大,電流與時(shí)間呈現(xiàn)正弦式變化,當(dāng)t=T4時(shí),回路中放電電流達(dá)到最大值,選項(xiàng)A正確;t=T4時(shí)刻電容器處于反向充電狀態(tài),電流減小,由于電流與時(shí)間呈現(xiàn)正弦式變化,圖像斜率的絕對(duì)值表示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,在t=T2時(shí),電流為0,電流—時(shí)間圖像的斜率的絕對(duì)值達(dá)到最大值,可知t=T2時(shí),線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,選項(xiàng)B正確;根據(jù)上述可知,t=T2時(shí),充電結(jié)束,電容器又開(kāi)始放電,電流反向增大,t=3T4時(shí),電容器放電結(jié)束,電流達(dá)到最大,電容器極板所帶電荷量最小,電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度最小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;根據(jù)T【綜合應(yīng)用練】8.(6分)(2023·揚(yáng)州模擬)如圖所示,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C置于儲(chǔ)罐中,電容C可通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S與電感L或電源相連。當(dāng)開(kāi)關(guān)從a撥到b時(shí),由電感L與電容C構(gòu)成的回路中產(chǎn)生振蕩電流。在該LC振蕩電路中,某一時(shí)刻的磁場(chǎng)方向、電場(chǎng)方向如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是()A.此時(shí)電容器正在充電B.振蕩電流正在減小C.當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)的液面高度降低時(shí),LC電路振蕩電流的頻率升高D.當(dāng)開(kāi)關(guān)從a撥到b時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),經(jīng)過(guò)時(shí)間t,電感L上的電流第一次達(dá)到最大,則該LC電路中的振蕩周期為2t【解析】選C。根據(jù)圖中電場(chǎng)方向可知此時(shí)電容器右極板帶正電,左極板帶負(fù)電,由磁場(chǎng)方向可知電流方向由正極板流向負(fù)極板,故此時(shí)電容器正在放電,振蕩電流正在增大,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;根據(jù)電容的決定式C=εrS4πkd,當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)的液面高度降低時(shí),可知此時(shí)εr減小,電容變小,由T=2πLC,可得此時(shí)振蕩周期減小,頻率變大,選項(xiàng)C正確;開(kāi)關(guān)從a撥到b時(shí),此時(shí)電容器開(kāi)始放電,當(dāng)電感L上的電流第一次達(dá)到最大時(shí),此時(shí)經(jīng)過(guò)14T9.(6分)(2023·淮安模擬)如圖甲所示,電感線圈L的直流電阻不計(jì),閉合開(kāi)關(guān)S,待電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,LC電路中將產(chǎn)生電磁振蕩。從開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)計(jì)時(shí),線圈中的磁場(chǎng)能EB隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示。下列說(shuō)法中不正確的是()A.LC電路振蕩周期為2×10-3sB.在1×10-3s時(shí),電容器右極板帶正電C.電容器中最大的電場(chǎng)能為2.5×10-2JD.0~1×10-3s時(shí)間內(nèi)與1×10-3~2×10-3s時(shí)間內(nèi)電路中的電流方向相反【解題指導(dǎo)】解答本題應(yīng)注意以下三點(diǎn):(1)t=0時(shí)刻磁場(chǎng)能最大,然后逐漸減小,說(shuō)明磁場(chǎng)能向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化,電容器正在充電。(2)磁場(chǎng)能的周期是振蕩電路中振蕩電流、電容器所帶電量或電壓周期的一半。(3)根據(jù)能量守恒,最大磁場(chǎng)能等于電場(chǎng)能?！窘馕觥窟xA。t=0時(shí)刻斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,電感線圈與電容器構(gòu)成振蕩電路,電感線圈中的電流從某一最大值開(kāi)始減小,產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)對(duì)電容器充電,磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能。電容器所帶電荷量從零開(kāi)始增加,當(dāng)線圈中的電流減為零時(shí),電容器充滿電,所帶電荷量達(dá)到最大;振蕩電路經(jīng)過(guò)14T時(shí),磁場(chǎng)能為零,電場(chǎng)能最大,電容器中最大的電場(chǎng)能為2.5×10-2J。隨后電容器放電,所帶電荷量減小,電感線圈中的電流反向增加,電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能,形成振蕩電路,故LC電路振蕩周期為4×10-3s,選項(xiàng)C正確,A錯(cuò)誤;沒(méi)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)前,線圈與R串聯(lián),由于線圈的電阻不計(jì),所以線圈兩端的電壓為零,電容器兩極板所帶的電荷量為零,此時(shí)通過(guò)線圈的電流自左向右。當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí),線圈開(kāi)始給電容器充電,電流逐漸減小,經(jīng)過(guò)14個(gè)周期(t=π210.(6分)(2023·眉山模擬)LC振蕩電路的振蕩周期為T,t=0時(shí)刻線圈中的磁場(chǎng)最強(qiáng),方向如圖所示。LC振蕩電路中的電流為i,電容器極板a帶的電荷量為q,線圈中儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能為E磁(與通過(guò)線圈的電流的平方成正比),極板間儲(chǔ)存的電場(chǎng)能為E電(與電容器所帶的電荷量的平方成正比),以a極板所帶的正電荷增加時(shí)的電流方向?yàn)檎Ｏ铝袌D像可能正確的是 ()【解析】選C。由題意可知t=0時(shí)刻線圈中的磁場(chǎng)最強(qiáng),電路中電流最大,此時(shí)電容器電場(chǎng)能最小,電容器所帶電荷量最小,根據(jù)安培定則可知,此時(shí)電流方向流向b板,電容器正在充電,電流為負(fù)方向,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;t=0時(shí)刻電容器所帶電荷量為零,之后磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能,由于能量是標(biāo)量,因此線圈中磁場(chǎng)能、電場(chǎng)能均在橫軸上方,且圖像是平滑的,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤?！厩榫硠?chuàng)新練】11.(6分)(2023·佛山模擬)某人設(shè)計(jì)了如圖所示的LC振蕩電路來(lái)測(cè)量微小物