还剩2页未读,继续阅读
文本内容:
2019-2020年高中物理(SWSJ)教科版选修3-4课时跟踪检测
(九) 电磁振荡含解析1.LC回路中电容器两端电压U随时间t变化的关系如图1所示 图1A.在时刻t2,电路中的电流最大B.在时刻t3,电路中的磁场能最大C.从时刻t2至t3,电路中的电场能不断增大D.从时刻t3至t4,电容器所带的电荷量不断增大2.已知LC振荡电路中的电容器电容为C,线圈的电感为L,则正在振荡的电路中 A.电容器放电的时间,取决于充电电压的大小B.电容器放电的时间,取决于L和C的数值C.电场和磁场相互转化的周期为2πD.电场能和磁场能相互转化的周期为2π
3.如图2所示,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 图2A.电流i正在增大,线圈L中的磁场也正在增大B.电容器两极板间的电压正在增大C.电容器带电量正在减小D.线圈中电流产生的磁感应强度正在增强4.某种电子钟是利用LC振荡电路制成的,在家使用一段时间后,发现每昼夜总是快1min,造成这种现象的可能原因是 A.L不变,C变大了 B.L不变,C变小了C.L变小了,C不变D.L、C均变小了
5.如图3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D正常发光现突然断开S,并开始计时,能正确反映电容器a极板上电荷量q随时间变化的图像是图中的哪一个图中q为正值表示a极板带正电 图3图46.已知一理想的LC振荡电路中电流变化规律与单摆振动的变化规律同步,若在电容器开始放电时计时,则 A.单摆势能最大时,LC振荡电路中的电场能最大,磁场能为零B.单摆速度逐渐增大时,LC振荡电路中的电场能逐渐减小,磁场能逐渐增大C.单摆动能最大时,LC振荡电路的电容器刚放完电,电场能为零,电路中电流为零D.单摆速度逐渐减小时,LC振荡电路的电容器处于充电过程,电路中电流逐渐增大7.在LC振荡电路中,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5中用“×”表示的点,如图所示图51T、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3求得L的值是____________π2取10图68.实验室里有一水平放置的平行板电容器,知道其电容C=1μF在两板带有一定电荷时,发现一粉尘恰好静止在两板间手头上还有一个自感系数L=
0.1mH的电感器,现连成如图6所示电路,试分析以下两个问题1从S闭合时开始计时,经过π×10-5s时,电容器内粉尘的加速度大小是多少?2当粉尘的加速度为多大时,线圈中电流最大?答案1.选AC 根据电容器两端电压与电荷量的关系q=CU可知,t2时刻,电容器上的电荷量为零,即放电完毕,电流最大,故选项A正确;t3时刻,电荷量最大,电流最小为零,磁场能最小,故选项B错误;t2~t3时间内,电荷量增加,即充电过程,电场能不断增加,故选项C正确;t3~t4时间内,是放电过程,电荷量不断减少,故选项D错误2.选BC 电容器放电的时间等于,仅与决定周期的L和C有关,T=2π与充电电压大小无关,A错误,B正确;电场和磁场都是有方向的,场强为矢量,所以电场和磁场的转化周期为T=2π,C正确;电场能和磁场能是标量,只有大小没有方向,所以电场能和磁场能的转化周期为=π,D错误3.选B 根据电流方向可知电容器正处于充电状态,电容器充电过程中,回路中电流减小,磁场能减小,电场能增大,电容器带电量正在增大,电压正在增大,线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在减弱,故只有B正确4.选BCD 电子钟每昼夜总是快1min,说明其单位时间振动次数多了,即周期变小了由T=2π知,一定是L与C的乘积变小了,所以B、C、D正确5.选B 确定a极板上电荷量q的起始状态,再确定第一个四分之一周期内的变化情况S处于接通状态时,电流稳定,因忽略L的电阻,电容器两极板间的电压为零,电荷量为零S断开,D灯熄灭,LC组成的回路将产生电磁振荡由于线圈的自感作用,在0≤t≤时间段内,线圈产生的自感电动势给电容器充电,电流方向与原线圈中的电流方向相同,电流值从最大逐渐减小到零,但电荷量却从零逐渐增加到最大,在时刻充电完毕,电流值为零而极板上的电荷量最大,但b板带正电,a板带负电,所以选项B正确6.选AB 由电场能为零时,磁场能达到最大,电路中电流最大,判断C错误;又因为电容器充电过程,电路中电流逐渐减小,所以D错误对于A、B,首先要明确电路中的电流与单摆的速度相对应,则一个周期内变化如下表 时刻相关物理量 t=0开始放电t=t=t=Tt=T电流i、磁场能零最大零最大零电场能E,q,U最大零最大零最大速度v、动能零最大零最大零势能最大零最大零最大由上表可知,第一组同步变化的是电流、磁场能和速度、动能;第二组同步变化的是电场能和单摆的势能故A、B正确7.解析1T、L、C的关系为T=2π2作图时,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,如图所示3将LC回路的固有周期公式T=2π变换成T2=4π2LC,从而认识到T2-C图像为一过坐标原点的直线在本题中,横、纵坐标的起点不为零,图线在纵轴上有一正截距值,图像的斜率为4π2L,L=,从图线上取两点求得斜率k=,计算出L的测量平均值为
0.0351~
0.0400H范围内的某一数值答案1T=2π2见解析图3在
0.0351~
0.0400H内均可8.解析1S断开时,电容器内带电粉尘恰好静止,说明电场力方向向上,且F电=mg,闭合S后,L、C构成LC振荡电路,T=2π=2π×10-5s,经=π×10-5s时,电容器间的场强反向,电场力的大小不变,方向竖直向下,由牛顿第二定律得a==2g2线圈中电流最大时,电容器两极间的场强为零,由牛顿第二定律可得a==g,方向竖直向下答案12g 2g 方向竖直向下。