1、114.1-14.2 电磁波的发现 电磁振荡课时检测区能力达标1.(2018济南高二检测)如图甲电路中,L 是电阻不计的电感器,C 是电容器,闭合开关 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,断开开关的时刻为 t=0,那么图乙中能正确表示电感器中的电流 i 随时间 t 变化规律的是 ( )【解析】选 C。S 断开前,ab 段短路,电流从 ba,电容器不带电;S 断开时,ab 中产生自感电动势,阻碍电流减小,给电容器 C 充电,此时电流负向最大;给电容器充电过程,电容器充电量最大时,ab 中电流减为零;此后,LC
2、 回路发生电磁振荡形成交变电流。综上所述,选项 C 正确。2.(2018温州高二检测)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= 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2C.向上、向上 D.向下、向上【解析】选 A。开关 S 闭合时,由于自感线圈电阻不计,故电容器两端的电压为零,电容器不带电。当开关 S 断开时,由于线圈的自感作用,电流不能立即减小为零,对电容器开始充电,当 t= 时,线圈中电流方向向上,由安培定则可知,此时 L 内部磁感应强度方向向下,电
3、容器上极板此时带正电,电场方向向下。故选项 A 正确。3.(2018南京高二检测)图甲中通过 P 点电流(向右为正)的变化规律如图乙所示,则 ( )A.00.5s 间,电容器 C 正在充电B.0.51 s 间,电容器 C 上极板带正电C.11.5s 内,Q 点的电势比 P 点的电势高D.11.5s 内,磁场能转化为电场能【解析】选 C。由题图乙知,00.5s 内,电流逐渐增大,电容器正在放电,A 项错误;0.51s内,电流沿正方向逐渐减小,是充电过程,电容器上极板带负电、下极板带正电,B 项错误;11.5s 间,电流沿负方向逐渐增大,是放电过程,Q 点比 P 点电势高,C 项正确;放电过程中电
4、场能转化为磁场能,故 D 项错误。【补偿训练】(多选)如图所示为 LC 振荡电路中电容器极板上的电量 q 随时间 t 变化的图象,由图可知 ( )A.t1时刻,电路中的磁场能最小B.从 t1到 t2电路中的电流值不断减小C.从 t2到 t3电容器不断充电D.在 t4时刻,电容器的电场能最小3【解析】选 A、C、D。由图可知,t 1时刻电容器极板上的电量 q 最大,此时刚刚充电完毕,故电路中的磁场能最小,选项 A 正确;从 t1到 t2,电容器放电,电路中的电流从 0 增加到最大值,故选项 B 错误;从 t2到 t3,电容器的电荷量不断增加,故电容器在不断充电,选项 C 正确;t 4时刻放电刚刚
5、结束,电容器的电场能最小,故选项 D 正确。4.实验室里有一水平放置的平行板电容器,知道其电容 C=1F。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=0.1 mH 的电感器,现连成如图所示电路,试分析以下两个问题:(1)从 S 闭合时开始计时,经过 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?【解析】(1)电键断开时,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=2 =210 -5s,经 =10 -5s 时,电容L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= =2g。F电 +(2)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m向下。答案:(1)2g (2)g
