2023版新教材高中物理第4章電磁振蕩與電磁波微點3電磁振蕩的周期和頻率課時作業(yè)新人教版選擇性必修第二冊

微點3電磁振蕩的周期和頻率1．(多選)要增大LC振蕩電路的頻率，下列方法正確的是()A．將正對著的電容器的兩個極板錯開些B．增大電容器的充電電荷量C．減少自感線圈的匝數(shù)D．抽出自感線圈中的鐵芯2．(多選)要增大如圖所示振蕩電路的頻率，下列說法正確的是()A．減少電容器所帶電荷量B．將開關(guān)S從“1”位置撥到“2”位置C．在線圈中插入鐵芯D．將電容器的動片旋出些3．在LC振蕩電路中，以下辦法可以使振蕩頻率增大到原來的兩倍的是()A．自感系數(shù)L和電容C都增大到原來的兩倍B．自感系數(shù)L增大到原來的兩倍，電容C減小一半C．自感系數(shù)L減小一半，電容C增大到原來的兩倍D．自感系數(shù)L和電容C都減小一半4．在如圖甲所示的振蕩電路中，電容器極板間電壓隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定電路中振蕩電流逆時針方向為正方向，則電路中振蕩電流隨時間變化的圖像是()5．如圖所示為LC回路中電流隨時間變化的圖像，規(guī)定回路中順時針電流方向為正．在t＝eq\f(3,4)T時，對應(yīng)的電路是下圖中的()6．如圖所示的電路，電阻R＝10Ω，電容C＝1.2μF，電感L＝30μH，電感線圈的電阻可以忽略．單刀雙擲開關(guān)S置于“1”，電路穩(wěn)定后，再將開關(guān)S從“1”撥到“2”，圖中LC回路開始電磁振蕩，振蕩開始后t＝5π×10－6s時，下列說法正確的是()A．電容器正在放電B．電容器的上極板帶負(fù)電C．電場能正在轉(zhuǎn)化為磁場能D．穿過線圈L的磁感應(yīng)強度方向向上，且正在逐漸增強7．某個智能玩具的聲響開關(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＝2.5×10－3H，電容器電容C＝4μF，在電容器開始放電時(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＝π×10－4sB．當(dāng)t＝π×10－4s時，電容器上極板帶正電C．當(dāng)t＝eq\f(π,3)×10－4s時，電路中電流方向為順時針D．當(dāng)t＝eq\f(2π,3)×10－4s時，電場能正轉(zhuǎn)化為磁場能8．[2023·全國高二假期作業(yè)]如圖所示，線圈自感系數(shù)為L，其電阻不計，電容器的電容為C，開關(guān)S閉合．現(xiàn)將S突然斷開，并開始計時，以下說法中錯誤的是()A．當(dāng)t＝πeq\r(LC)時，由b到a流經(jīng)線圈的電流最大B．當(dāng)t＝eq\f(π,2)eq\r(LC)時，由a到b流經(jīng)線圈的電流最大C．當(dāng)t＝eq\f(π,2)eq\r(LC)時，電路中電場能最大D．當(dāng)t＝eq\f(3π,2)eq\r(LC)時，電容器左極板帶有正電荷最多9．[2023·浙江溫州高二統(tǒng)考期末](多選)如圖所示LC電路中，電容C為0.4μF，電感L為1mH.已充電的平行板電容器兩極板水平放置．開關(guān)S斷開時，極板間有一帶電的灰塵恰好靜止．當(dāng)開關(guān)S閉合時，灰塵在電容器內(nèi)運動．已知LC振蕩電路的振蕩周期T＝2πeq\r(LC)，不計帶電灰塵對電路的影響，則()A．灰塵的加速度為g時，電感線圈中磁場能最大B．灰塵將在兩極板間做單向直線運動，直至碰到極板C．從S閉合開始計時，經(jīng)2π×10－5s時，電感線圈中電流最大D．從S閉合開始計時，經(jīng)4π×10－5s時，電感線圈中電流最大[答題區(qū)]題號12345答案題號6789答案微點3電磁振蕩的周期和頻率1．答案：ACD解析：要使LC振蕩電路的頻率增大，根據(jù)公式f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))，可減小線圈的自感系數(shù)L或減小電容器的電容C；將正對著的電容器的兩個極板錯開些，正對面積減小，電容C減小，故選項A正確；增大電容器的充電電荷量，電容不變，故選項B錯誤；減少自感線圈的匝數(shù)，自感系數(shù)L減小，故選項C正確；抽出自感線圈中的鐵芯，自感系數(shù)L減小，故選項D正確．2．答案：BD解析：根據(jù)公式f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))可知，要增大f，必須減小L和C二者之積．C跟電容器所帶電荷量無關(guān)，減小兩極板的正對面積、增大兩極板間的距離、從兩極板間抽出電介質(zhì)都可減小電容C，故選項A錯誤，D正確；線圈匝數(shù)變少或抽出鐵芯，L變小，f增大，故選項B正確，C錯誤．3．答案：D解析：由LC振蕩電路的頻率公式f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))可知，當(dāng)自感系數(shù)L和電容C都增大到原來的兩倍時，其振蕩頻率變?yōu)樵瓉淼囊话耄蔄錯誤；由LC振蕩電路的頻率公式f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))可知，當(dāng)自感系數(shù)L增大到原來的兩倍，電容C減小一半時，其振蕩頻率不變，故B錯誤；由LC振蕩電路的頻率公式f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))可知，當(dāng)自感系數(shù)L減小一半，電容C增大到原來的兩倍時，其振蕩頻率不變，故C錯誤；由LC振蕩電路的頻率公式f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))可知，當(dāng)自感系數(shù)L和電容C都減小一半時，其振蕩頻率恰好增大到原來的兩倍，故D正確．4．答案：D解析：電容器極板間電壓U＝eq\f(Q,C)隨電容器極板上電荷量的增大而增大，隨電荷量的減小而減?。畯念}圖乙可以看出，在0～eq\f(T,4)這段時間內(nèi)是充電過程，且UAB>0，即φA>φB，A板應(yīng)帶正電，只有順時針方向的電流才能使A板被充電后帶正電，同時考慮到t＝0時刻電壓為零，電容器極板上的電荷量為零，電流最大，即t＝0時刻，電流為負(fù)向最大，故D正確，ABC錯誤．故選D.5．答案：B解析：由題圖可知，在eq\f(3,4)T時回路中電流為零，則回路中磁場能為零，電場能最大，說明電容器充電完畢；由圖可得，在eq\f(1,2)T～eq\f(3,4)T的時間內(nèi)，回路中的電流為逆時針方向，即逆時針方向的電流充電，電流流向上極板，結(jié)合選項圖像．故選B.6．答案：B解析：對LC振蕩電路的周期為T＝2πeq\r(LC)＝2πeq\r(30×10－6×1.2×10－6)s＝1.2π×10－5s，則t＝5π×10－6s＝eq\f(5,12)T，即eq\f(π,4)<t<eq\f(T,2)，則此時電容器正在反向充電，電容器下極板帶正電，上極板帶負(fù)電，磁場能正在轉(zhuǎn)化為電場能，因通過線圈的電流正在向下減弱，則穿過線圈L的磁感應(yīng)強度方向向下，且正在逐漸減弱．故選B.7．答案：C解析：LC振蕩電路的周期T＝2πeq\r(LC)＝2π×eq\r(2.5×10－3×4×10－6)s＝2π×10－4s，故A錯誤；當(dāng)t＝π×10－4s＝eq\f(T,2)時，電容器反向充滿電，所以電容器上極板帶負(fù)電，故B錯誤；當(dāng)t＝eq\f(π,3)×10－4s時，即0<t<eq\f(T,4)，電容器正在放電，電路中電流方向為順時針方向，故C正確；當(dāng)t＝eq\f(2π,3)×10－4s時，即eq\f(T,4)<t<eq\f(T,2)，電容器處于反向充電過程，磁場能正在轉(zhuǎn)化為電場能，D錯誤．8．答案：B解析：電路中電流穩(wěn)定時，線圈相當(dāng)于導(dǎo)線，故電容被短路，其兩端電壓為零．當(dāng)S突然斷開，開始對電容器充電、電流方向為a到b；根據(jù)LC振蕩電路的周期公式T＝2πeq\r(LC)，則當(dāng)t＝πeq\r(LC)＝eq\f(T,2)時，電容器剛好放電結(jié)束，流經(jīng)線圈的電流最大，方向由b到a，故A正確，不符合題意；當(dāng)S突然斷開，開始對電容器充電、電流方向為a到b；當(dāng)t＝eq\f(π,2)eq\r(LC)＝eq\f(T,4)時，對電容器充電剛好結(jié)束，則流經(jīng)線圈的電流最小，電容器帶電量最大，電路中電場能最大，故B錯誤，符合題意，C正確，不符合題意；在eq\f(T,2)<t<eq\f(3T,4)期間，電流方向為b到a對電容器充電；當(dāng)t＝eq\f(3π,2)eq\r(LC)＝eq\f(3T,4)時，電容器剛好充電結(jié)束，電容器兩極板間電壓最大，且電容器左極板帶有最多正電荷，故D正確，不符合題意．故選B.9．答案：AB解析：振蕩周期為T＝2πeq\r(LC)＝2πeq\r(1×10－3×0.4×10－6)s＝4π×10－5s從S閉合開始計時，經(jīng)2π×10－5s(即eq\f(1,2)T)，或經(jīng)4π×10－5s(即T)，電容器充電完畢，電容器極板的電荷量最大，電感線圈中電流最小，CD錯誤；灰塵的加速度為g時，即灰層受到的電場力為0，電容器極板的電