1、4.1 电磁振荡一、单选题1如图所示表示LC振荡电路某时刻的情况，以下说法错误的是( )A电容器正在充电B电感线圈中的电流正在增加C电感线圈中的磁场能正在增加D此时刻自感电动势正在阻碍电流增大2要想增大LC振荡电路中产生的振荡电流的频率，可采用的方法是（）A增大电容器两极板的间距B升高电容器的充电电压C增加线圈的匝数D在线圈中插入铁芯3如图所示，L为电阻不计的自感线圈，已知LC电路振荡周期为T，开关S闭合一段时间S断开时开始计时，当t=3T/8时，L内部磁感应强度的方向和电容器极板间电场强度的方向分别为()A向下、向下B向上、向下C向上、向上D向下、向上4如图所示，LC振荡电路的导线及自感线圈
2、的电阻忽略不计，某瞬间回路中电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则该瞬间（）A电流i正在增大，线圈L中的磁场能也正在增大B电容器两极板间电压正在增大C电容器带电量正在减小D线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强5如图甲所示的振荡电路中，电容器极板间电压随时间变化的规律如图乙所示，则电路中振荡电流随时间变化的图象是图中的(回路中振荡电流以逆时针方向为正)()ABCD6在LC振荡电路中，电容器放电时间的长短决定于()A充电电压的大小B电容器带电荷量的多少C放电电流的大小D电容C和电感L的数值7如图所示，L为一电阻可忽略的线圈，D为一灯泡，C为电容器，开关S处于闭合状态，灯泡D正常发
3、光，现突然断开S，并开始计时，能正确反映电容器a极板上电荷量q随时间变化的图象是下图中的（图中q为正值表示a极板带正电）（）A BC D8如图所示为LC振荡电路在电磁振荡中电容器极板间电压随时间变化的图象A时间内，电路中电流强度不断增大B时间内，电场能越来越小C时刻，磁场能为零D时刻电流方向要改变二、多选题9如图所示，线圈自感系数为L，其电阻不计，电容器的电容为C，开关S闭合现将S突然断开，并开始计时，以下说法中正确的是（ ）A当时，由a到b流经线圈的电流最大B当时，由a到b流经线圈的电流最大C当时，电路中电场能最大D当时，电容器左极板带有正电荷最多10如图所示，甲、乙、丙、丁四个LC振荡电路
4、中，某时刻振荡电流i的方向如箭头所示下列对各回路情况的判断正确的是（ ）A若甲电路中电流i正在增大，则该电路中线圈的自感电动势必定在增大B若乙电路中电流i正在增大，则该电路中电容器里的电场方向必定向下C若丙电路中电流i正在减小，则该电路中线圈周围的磁场必在增强D若丁电路中电流i正在减小，则该电路中电容器极板电荷必是上负下正三、填空题11为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中，电容器可通过开关S与线圈L或电源相连，如图所示当开关从a拨到b时，由L与C构成的回路中产生周期的振荡电流当罐中的液面上升时电容器的电容_LC回路的振荡频率_12在LC振荡电
5、路中，如已知电容C，并测得电路的固有振荡周期为T，即可求得电感L为了提高测量精度，需多次改变C值并测得相应的T值现将测得的六组数据标示在以C为横坐标，以T2为纵坐标的坐标纸上，即图中用“”表示的点，如图所示 (1)T、L、C的关系为_(2)根据图中给出的数据点作出T2与C的关系图线_13如图所示，LC振荡回路中振荡电流的周期为2102s，自振荡电流沿逆时针方向达最大值时开始计时，当t3.4102s时，电容器正处于_(填“充电”“放电”“充电完毕”或“放电完毕”)状态这时电容器的上极板_(填“带正电”“带负电”或“不带电”)四、解答题14如图所示，一LC回路的电感L=0.25H，电容C=4F，在
6、电容开始放电时设为零时刻，上极板带正电，下极板带负电，求：（1）此LC振荡电路的周期为多少？ （2）当t=2.010-3s时，电容器上板带何种电荷？电流方向如何？（3）如电容器两板电压最大为10V，则在前T/4内的平均电流为多大？15振荡电路中的电容为30390 pF，电感为88.6103 H，振荡电路中产生的振荡电流的周期在什么范围内？如果电容器的电容为C1时，电路中的最大电流为I1，保持电容器的最大带电荷量不变，突然将C1减小到C2，电路中的最大电流为I2，试比较I1与I216如图所示，S先接通a触点，让电容器充电后再接通b触点，设这时可变电容(1)经过多长时间电容C上的电荷第一次释放完？
7、(2)这段时间内电流如何变化？线圈两端电压如何变化？试卷第5页，共6页参考答案1A【详解】图示时刻，电容器上极板带正电；由右手定则可知，此时电流正在增大；故可知电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电容器两极板间的电压正在减小，电场能转化为磁场能，线圈中的感应电动势总是阻碍电流的增大。A电容器正在充电，与结论不相符，选项A错误，符合题意；B电感线圈中的电流正在增加，与结论相符，选项B正确，不符合题意；C电感线圈中的磁场能正在增加，与结论相符，选项C正确，不符合题意；D此时刻自感电动势正在阻碍电流增大，与结论相符，选项D正确，不符合题意；故选A。2A【详解】LC振荡电路中产生的振荡电流
8、的频率为，要想增大频率，减小电容C，减小线圈的自感系数L。A根据, 增大电容器两极板的间距，电容减小，故A正确；B升高电容器的充电电压，电容不变，故B错误；CD增加线圈的匝数、在线圈中插入铁芯，自感系数增大，故CD错误。故选A。3B【详解】开关闭合时，电容器充电，下极板为正极板；S断开后，电容器与电感L组成振荡电路，电容的变化为周期性变化，如图所示；则由图可知，电容器正在放电，电场方向向下，电流为逆时针，故由右手螺旋定则可知，磁场向上；故选B4B【解析】试题分析：A、根据图示电路知，该LC振荡电路正在充电，电流在减小，磁场能转化为电场能故A错误B、电容器的带电量在增大，根据U=，知电容器两极板
9、间的电压正在增大故B正确，C错误D、充电的过程，磁场能转化为电场能，电流在减小，所以线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在减小故D错误故选B5D【解析】【详解】从题图乙可以看出，在0T/4这段时间内是充电过程，且uAB0，即uAuB，A板应带正电，只有顺时针方向的回路电流（负方向）才能使A板被充电后带正电同时要考虑到，UAB最大时，充电电流为零，所以ABC错误，D正确故选D【点睛】电容器具有储存电荷的作用，而线圈对电流有阻碍作用，同时掌握充放电过程中，会判定电流、电量、磁场、电场、电压如何变化注意形成记忆性的规律，以便于更快更准确的解题6D【详解】电容器放电一次经历四分之一个周期，而周期，T是由
10、振荡电路的电容C和电感L决定的，与电荷量、充电电压、放电电流等无关。故ABC错误，D正确。故选D。7B【详解】当S断开时，L产生感应电流，与电容形成振荡电路，对电容进行充电， b带正电，故B正确。故选B。8B【详解】在时间内，极板间的电压增大，极板电量增大，所以为充电过程，电流强度减小，A错误；在到时刻极板电压减小，极板电量减小，所以电容器放电，电流逐渐增大，磁场能增大，电场能减小；时刻电压为零，说明是放电完毕，电场能为零，磁场能最大；之后将是对电容器充电，且电流方向不变，故B正确，CD错误9CD【详解】AC、根据LC振荡电路的周期公式， 当时，电源的线圈给电容器充电刚好结束，则流经线圈的电流
11、最小，电路中电场能最大，故A错误，C正确；B、当时，电容器刚好放电结束，流经线圈的电流最大，方向向左，故B错误；D、当时，电容器刚好反向充电刚好结束，电容器C两极板间电压最大，且电容器左极板带有正电荷，故D正确；故选CD10BD【解析】AC、如果i正在增大，则其变化率一定在减小，故自感电动势一定在减小；若i在减小，则线圈周围的磁场一定在减弱，故AC错误B、若i在增大，说明是放电过程，对于乙图，是从上极板流向下极板，则说明上极板带正电，进而可判断电场方向必向下，故B正确D、若i在减小，则说明是充电过程，在丁图中，电流指向下极板，故下极板必充上正电，上板带负电，所以D正确故选BD11增大 减小 【
12、详解】当罐中液面上升时，电容器极板间的介电常数变大，则电容器的电容C增大，根据T2，可知LC回路的振荡周期T变大，又f，所以振荡频率变小【点睛】本题要注意两块平行金属板构成的电容器C的中间的液体就是一种电介质，液体的高度越高，相当于插入的电介质越多，电容越大属于简单题12(1)T2(2)如图所示【解析】本题主要考查两点：一是考查学生能否根据正确的作图规则画出T2C图像(图像应尽量通过或靠近比较多的数据点，不通过图像的数据点应尽量较均匀地分布在图线的两侧)；二是考查学生的数形结合能力学生需将LC回路的固有周期公式T2变换成T242LC，从而认识到T2C图线为一过坐标原点的直线(在本题中，横、纵坐
13、标的起点不为零，图线在纵轴上有一正截距值)，图像的斜率为42L，L，只有正确作出图线，并得到L，才可以计算出L的测量平均值为0.035 1 H0.038 9 H范围的某一数值13充电带正电【解析】根据题意画出此LC回路的振荡电流的变化图像如图所示结合图像，t3.4102s时刻设为图像中的P点，则该时刻正处于反向电流减小过程，所以电容器正处于反向充电状态，上极板带正电141）；（2）负电；逆时针（3）【详解】（1）根据可得此LC振荡电路的周期为（2）当t=2.010-3s时，即从t=0时刻开始在第二个周期阶段，电容器反向充电，此时上板带负电荷，电流方向为逆时针方向；（3）如电容器两板电压最大为1
14、0V，则电容器带电量最大值为Q=CU=410-5C则在前T/4内的平均电流为151.01063.69106 s I2I1【解析】T=2T1=2=23.14=1.0106 sT2=2=23.14=3.69106 s则其周期的范围为：1.01063.69106 s当电容器的电容突然减小时，放电速度加快，则周期变小，而一个周期通过电路的电荷量总量不变，所以电流会增大，则I2I116(1)1.17106 s【解析】(1)根据T2，该电路的振荡周期为T223.14s4.68106s，电容器极板上所带电荷量由最大变为零，经过的时间为t1.17106s.(2)电流逐渐增大，线圈两端的电压逐渐减小点睛：此题关键是要掌握LC振荡电路的振荡周期T2及振动规律，知道振荡电路的四个振荡过程即可解答.答案第7页，共7页
