【步步高 学案导学设计】2021-2021学年高中物理 第十四章 第2节 电磁振荡课时作业 新人教版选修3-4.doc

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1、第2节电磁振荡1电磁振荡的放电过程：由于线圈的自感作用，放电电流由零逐渐增大，同时电容器极板上的电荷_，在这个过程中电容器里的电场逐渐减弱，线圈的磁场逐渐增强，电场能逐渐转化为_，振荡电流逐渐增大，放电完毕，电流达到最大，电场能全部转化为磁场能2电磁振荡的充电过程：电容器放电完毕后，由于线圈的自感作用，电流保持_逐渐减小，电容器将进行_，线圈的磁场逐渐减弱，电容器里的电场逐渐增强，磁场能逐渐转化为电场能，振荡电流逐渐减小，充电完毕，电流减小为零，磁场能全部转化为电场能3在电磁振荡过程中，电容器极板上的电荷量，电路中的电流，与振荡电流相联系的电场和磁场都在_，电场能和磁场能周期性的_4LC电路的

2、周期、频率公式：T2，f_，其中：周期T、频率f、自感系数L、电容C的单位分别是秒(s、赫兹(Hz)、亨利(H)、法拉(F)5关于LC振荡电路中电容器两极板上的电荷量，下列说法正确的是()A电荷量最大时，线圈中振荡电流也最大B电荷量为零时，线圈中振荡电流最大C电荷量增大的过程中，电路中的磁场能转化为电场能D电荷量减少的过程中，电路中的磁场能转化为电场能6有一LC振荡电路，能产生一定波长的电磁波，若要产生波长比原来短些的电磁波，可采用的措施为()A增加线圈匝数B在线圈中插入铁芯C减小电容器极板正对面积D减小电容器极板间距离7电磁振荡与机械振动相比()A变化规律不同，本质不同B变化规律相同，本质相

3、同C变化规律不同，本质相同D变化规律相同，本质不同概念规律练知识点一振荡电路的各物理量的变化1关于LC振荡电路中的振荡电流，下列说法中正确的是()A振荡电流最大时，电容器两极板间的电场强度最大B振荡电流为零时，线圈中自感电动势为零C振荡电流增大的过程中，线圈中的磁场能转化为电场能D振荡电流减小的过程中，线圈中的磁场能转化为电场能图12如图1所示为LC振荡电路中电容器的极板带电荷量随时间变化曲线，下列判断中正确的是()在b和d时刻，电路中电流最大在ab时间内，电场能转变为磁场能a和c时刻，磁场能为零在Oa和cd时间内，电容器被充电A只有和 B只有和C只有 D只有和知识点二电磁振荡的周期和频率3在

4、LC振荡电路中，用以下哪种办法可以使振荡频率增大一倍()A自感L和电容C都增大一倍B自感L增大一倍，电容C减小一半C自感L减小一半，电容C增大一倍D自感L和电容C都减小一半4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在线圈中插入铁芯方法技巧练自感现象和振荡电路的综合性问题分析技巧5如图2所示电路中，L是电阻不计的电感器，C是电容器，闭合电键S，待电路达到稳定状态后，再断开开关S，LC电路中将产生电磁振荡如果规定电感器L中的电流方向从a到b为正，断开开关的时刻t0，那么图中能正确表示电感线圈中电流i随时间t变化规

5、律的是()图26如图3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，以下说法中错误的是()图3A当t时，由a到b流经线圈的电流最大B当t时，由b到a流经线圈的电流最大C当t时，电路中电场能最大D当t时，电容器左极板带有正电荷最多1在LC回路产生电磁振荡的过程中，下列说法中正确的是()A电容器放电完毕时刻，回路中磁场能最小B回路中电流值最大时刻，回路中磁场能最大C电容器极板上电荷量最多时，电场能最大D回路中电流值最小时刻，电场能最小2在LC电路中发生电磁振荡时，以下说法正确的是()A电容器的某一极板，从带最多的正电荷放电到这一极板充满负电荷为止，这一

6、段时间为一个周期B当电容器放电完毕瞬间，回路中的电流为零C提高充电电压，极板上带更多的电荷时，能使振荡周期变大D要提高振荡频率，可减小电容器极板间的正对面积3当LC振荡电路中的电流达到最大值时，电感L中磁场的磁感应强度B和电容器C中电场的场强E是()AB和E都达到最大值BB和E都为零CB达到最大值而E为零DB为零而E达到最大值图44LC振荡电路中，平行板电容器两极板间电场强度随时间变化关系如图4所示，则与图中A点相对应的是()A电路中的振荡电流最大B电路中的磁场能最大C电路中的振荡电流为零D电容器两极板所带电荷量最少图55LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图5所示，则下列说法正确的是()A若磁场

7、正在减弱，则电容器上极板带正电B若电容器正在充电，则电容器下极板带正电C若电容器上极板带正电，则线圈中电流正增大D若电容器正放电，则自感电动势正在阻碍电流增大图66如图6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)()7.图7图7中的LC振荡电路，先把开关S掷到1处给电容器C充电，充好电后再将开关S掷到2处(组成LC振荡电路)，这时电容器开始放电，但电流不能立刻达到最大值，而是直到电容器C放电完毕时电流才达到最大值，造成此现象的原因是

8、()A线圈的自感作用B电容器的本身特点C电子做定向移动需要一定的时间D以上答案都错误8.图8某时刻LC振荡电路的状态如图8所示，则此时刻()A振荡电流i在减小B振荡电流i在增大C电场能正在向磁场能转化D磁场能正在向电场能转化9一台电子钟，是利用LC振荡电路来制成的，在家使用一段时间后，发现每昼夜总是快1 min，造成这种现象的可能原因是()AL不变C变大了 BL不变C变小了CL变小了C不变 DL、C均减小了10在LC振荡电路中，由容器极板上的电荷量从最大值变化到零所需的最短时间()A. B.C D2题号12345678910答案11.振荡电路中线圈的自感系数为L，电容器的电容为C，则电容器两极

9、板间的电压从最大值变为零，所用的最少时间为_图912如图9所示，LC电路中C是带有电荷的平行板电容器，两极板水平放置开关S断开时，极板间灰尘恰好静止当开关S闭合时，灰尘在电容器内运动，若C0.4 F，L1 mH，求：(1)从S闭合开始计时，经2105 s时，电容器内灰尘的加速度大小为多少？(2)当灰尘的加速度多大时，线圈中电流最大？第2节电磁振荡课前预习练1逐渐减少磁场能2原来的方向反向充电3周期性的变化转化4.5BC6C由电磁波波速、波长、频率关系cf恒量知，欲使减小，只有增大f；由LC回路的固有频率公式f可知：欲增大f，应减小LC，故选C.7D电磁振荡是电容器的电场能和线圈的磁场能相互转化

10、的过程，而机械振动是振子的动能和势能相互转化的过程，它们都是按正弦规律变化的，故D正确课堂探究练1D振荡电流最大时为电容器放电结束瞬间，场强为零，A选项错误；振荡电流为零时，其要改变方向，这时电流变化最快，电流变化率最大，线圈中的自感电动势最大，B选项错误；振荡电流增大时，线圈中的电场能转化为磁场能，C选项错误；振荡电流减小时，线圈中的磁场能转化为电场能，D选项正确。2Da和c时刻是充电结束时刻，此时刻电场能最大，磁场能最小为零，正确；b和d时刻是放电结束时刻，此时刻电路中电流最大，正确；ab是放电过程，电场能转化为磁场能，正确；Oa是充电过程，而cd是放电过程，错误点评分析振荡电路各量的变化

11、规律时要抓住两条线索一个是i随时间的变化规律，同时B、EB与i的变化规律一致；一个是q随时间的变化规律，同时E、E电、u与q的变化规律一致并且要知道i与q变化规律的关系，否则会造成思路混乱3D由LC振荡电路的频率公式f知，当自感系数L和电容C都减小一半时，其振荡频率恰好增大一倍点评LC振荡电路的周期T和频率f只与自感系数L和电容C有关，与其他因素无关，则T2，f其中：C，即C与正对面积s、板间距离d及介电常数有关L与线圈匝数、粗细、长度、有无铁芯等因素有关4A该题考查决定振荡频率的因素振荡电流的频率由LC回路本身的特性决定，f.增大电容器两极板的间距，电容减小，振荡电流的频率升高，A对；升高电

12、容器的充电电压不能改变振荡电流的频率，B错；增加线圈匝数和插入铁芯，电感L都增大，振荡电流的频率降低，C、D错点评注意平行板电容器电容C，而自感系数的大小与线圈粗细、长度、匝数及有无铁芯有关5B本题属含自感现象和振荡电路的综合性问题，应从下面几个方向考虑：(1)S断开前，ab段短路，电容器不带电(2)S断开时，ab中产生自感电动势，阻碍电流减小，同时，电容器C充电，此时电感线圈中电流正向最大(3)给电容器C充电的过程中，电容器的充电电荷量最大时，ab中电流减为零，此后LC发生电磁振荡，形成交变电流6A断开开关S时，由于自感作用，线圈中产生的感应电流是最大的，且由a到b.根据LC振荡电路的周期公

13、式T2，可知A是错误的，故选A.方法总结电感线圈L发生自感现象时，L上的电流在原基础上开始变化，根据自感规律判断出电流的变化规律，再由i与q及其他各量的对应关系即可一一突破所有问题课后巩固练1BC2D电容器某一极板从带最多的正电荷到带最多的负电荷这段时间，电容器完成了放电和反向充电过程，时间为半个周期，A错误；电容器放电完毕瞬间，电路中电场能最小，磁场能最大，故电路中的电流最大，B错误；振荡周期仅由电路本身决定，与充电电压等无关，C错误；提高振荡频率，就是减小振荡周期，可通过减小电容器极板正对面积来减小电容C，达到增大振荡频率的目的，D正确3C4.C5BCD由电流的磁场方向和安培定则可判断振荡

14、电流方向，由于题目中未标明电容器两极板带电情况，可分两种情况讨论(1)若该时刻电容器上极板带正电，则可知电容器处于放电阶段，电流增大，则C对，A错；(2)若该时刻电容器下极板带正电，则可知电容器处于充电状态，电流在减小，则B对，由楞次定律可判定D对6B当S断开时，LC振荡电路中，电容器充电，b带正电，故B正确7A8.AD9BCD根据T2，又根据钟表变快是LC振荡电路周期变小了，钟就变快了10BLC振荡电路的周期T2，其电容器极板上的电荷量从最大值变化到零所需的最短时间tT/4，所以t.11.解析电容器两极板间的电压从最大值到零所用的最少时间为T，而T2，故t.12(1)2g(2)加速度大小为g，且方向竖直向下解析(1)开关S断开时，极板间灰尘处于静止状态，则有mgq，式中m为灰尘质量，Q为电容器所带的电荷量，d为板间距离，由T2，得T2 s4105 s，当t2105 s时，即t，振荡电路中电流为零，电容器极板间场强方向跟t0时刻方向相反，则此时灰尘所受的合外力为F合mgq2mg，又因为F合ma，所以a2g，方向竖直向下(2)当线圈中电流最大时，电容器所带的电荷量为零，此时灰尘仅受重力，灰尘的加速度为g，方向竖直向下7