1、2012年粤教版高中物理选修 3-4 3.1电磁振荡练习卷与答案（带解析） 选择题 在 LC 回路产生电磁振荡的过程中，下列说法正确的是 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电容器极板上电荷最多时，电场能最大 D回路中电流值最小时刻，电场能最小 答案： BC 试题分析：在 LC 振荡电路中，当电容器在放电过程：电场能在减少，磁场能在增加，回路中电流在增加，电容器上的电量在减少从能量看：电场能在向磁场能转化；当电容器在充电过程：电场能在增加，磁场能在减小，回路中电流在减小，电容器上电量在增加从能量看：磁场能在向电场能转化 电容器放电完毕时，带电量
2、为零，电场能为零，电路中的感应电流最大，磁场能最大故 A错误； 电容器放电完毕时，带电量为零，电场能为零，电路中的感应电流最大，磁场能最大故 B正确； 电容器充电完毕时，电量最多，电场能达到最大，而磁场能为零，回路中感应电流 i=0 故 C正确； 回路中电流值最小时刻，磁场能最小，而电量最多，电场能最大，故 D错误； 故选： BC 考点： LC 振荡电路 点评：电容器充电完毕（放电开始）：电场能达到最大，磁场能为零，回路中感应电流 i=0 放电完毕（充电开始）：电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大 在 LC 回路里发生电磁振荡时，振荡电流从正的最大值变为负的最大值所用的最短时间是
3、 A B C D 答案： C 试题分析： LC 振荡电路一个周期内电容器充放电两次，电流周期性变化一次，所以半个周期的时间振荡电流从正的最大值变为负的最大值，又因为，故答案：选 C 考点： LC 振荡电路电流的周期性变化 点评：解题关键是熟练掌握 LC 振荡电路电流的周期性变化规律 在 LC 振荡电路中，电容器放电时间取决于 A充电电压的大小 B电容器储电量的多少 C自感 L和电容 C的数值 D回路中电流的大小 答案： C 试题分析：在 LC 振荡电路中一个周期内电流周期性变化一次，电容器充放电两次，充一次电的时间为四分之一个周期，而周期 ，由自感系数 和电容 C决定，所以充电时间也是由自感系
4、数和电容决定，故答案：选 C. 考点： LC 振荡电路充电时间 点评：本题解题关键是熟练 LC 振荡电路一个周期之内电流方向改变两次，充放电各两次。 要使 LC 振荡电路的周期增大一倍，可采用的办法是 A自感 L和电容 C都增大一倍 B自感 L和电容 C都减小一半 C自感 L增大一倍且电容 C减小一半 D自感 L减小一半且电容 C增大一倍 答案： A 试题分析： LC 振荡电路的周期由自感系数和电容 C决定，所以要想增大周期，就要改变自感和电容。 根据： ，周期要增大一倍，则 LC 乘积变为原来的 4倍，所以 A正确， BCD错误。 故答案：选 A。 考点： LC 振荡电路周期公式的应用 点评
5、：本题解题关键是知道周期公式，由公式直接推出结果，属于基础题型，应熟练掌握。 如图甲中通过 P点电流的（向右为正）变化规律如图 2所示，则 A在 t从 0.5s 1s，电容器 C正在充电 B 0.5s 1s间，电容器 C上板带正电 C 1s 1.5s内，电势 Q 点比 P点高 D 1s 1.5s磁场能转化为电场能 答案： AC 试题分析：该电路为 LC 振荡电路，在 0 0.5s内，电容器放电，电流从 0逐渐增大到最大值，电场能全部转化为磁场能； 0.5 1s内，电容器反向充电，电流逐渐减小到 0，磁场能全部转化为电场能； 1 1.5s内，电容器放电，电流从 0逐渐增大到最大值，电场能全部转化
6、为磁场能； 1.5 2.0s 内，电容器正向充电，电流逐渐减小到 0，磁场能全部转化为电场能 从 0.5s ls，电容器反向充电，电流逐渐减小到 0，磁场能全部转化为电场能电容器下板带正电故 A正确， B错误 1 1.5s内，电容器放电，电流从 0逐渐增大到最大值，电场能全部转化为磁场能，电流的方向为 Q 到 P，在外电路中沿着电流的方向电 势逐渐降低，所以 Q点电势比 P点电势高故 C正确 D错误 故选 AC 考点： LC 振荡电路 点评：解决本题的关键掌握 LC 振荡电路的充放电过程，知道电场能和磁场能的转化 LC 振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则 A若磁场正在减弱，则电容器正在充
7、电，电流由 b向 B若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上板带负电 C若磁场正在增强，则电场能正在减少，电容器上板带正电 D若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由 向 b 答案： ABC 试题分析：若磁场在减弱，则磁场能在减小，电流在 减小，电场能再增加，根据磁感线的方向根据右手螺旋定则可以判断出电流的方向由 b到 a；因为在充电，所以自感线圈相当于电源，电流由电源正极流出，所以下板带正电，上板带负电，故 A对， B对； 若磁场在增强，说明电流再增大，电场能再向磁场能转化，电容器正在放电，根据右手螺旋定则可以判断出电流的方向仍是由 b 向 a,此时电容器相当于电源，所以上极板带正电，
8、故 C对， D错； 故答案：选 ABC 考点： LC 振荡电路的能量转化 点评：在 LC 振荡电路完成一个充放电周期的过程中，电场能和磁场能相互转化，其周期为振动周期的一半，而电容器在一 个振动周期中完成四个过程：放电过程、反向充电过程、放电过程、充电过程，其中前两个过程的电流方向相同，后两个过程的电流方向相同，并且在放电过程中，电场能向磁场能转化，在充电过程中，磁场能向电场能转化 LC 回路振荡电流为零时，有关能量 E及电容器电量 Q 变化，不正确的说法是 A电容 C放电完毕， Q 为零， E 磁 最大 B电容 C开始充电， Q 将增多， E电最大 C电容 C开始放电， Q 将减少， E 磁
9、 最大 D电容 C充电完毕， Q 将减少， E 磁 最大 答案： BCD 试题分析：根据 LC 振荡电路，是电场能和磁场能之间的转化，电流最大时磁场能最大，电流为零时电场能最大。 电流为零时，磁场能为零，电场能最大，充电完毕，将要开始放电，此时电容器电量最大，所以 A对， BCD错； 故答案：选 BCD。 考点： LC 振荡电路能量的转化 点评：容器充电完毕（放电开始）：电场能达到最大，磁场能为零，回路中感应电流 i=0。放电完毕（充电开始）：电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大 LC 振荡电路中电容器两板间电压最大时，有 A电感 L中的电流最大 B电感 L中的电流为零 C电容
10、C两板上 所带电量最大 D电容 C上所带电量为零 答案： BC 试题分析： LC 振荡电路的电场能从电容器两极板间的电压，电量表现出来；电路中的磁场能从自感线圈中的电流表现出来。 电压最大，电容器两个极板上的电荷量最大，此时电场能最大， 磁场能最小，电流为零，所以 BC 正确。 考点： LC 振荡电路能量的转化 点评：熟记 LC 振荡电路能量转化的过程，另外要理解电场能是指电容器充储存的电能，即电压和电量体现出来；而电路中的磁场能是指电流的磁效应，通电螺线管中的电流越大，磁场能越大。学生易混淆电容器电压大就应该电流大，其实这是错的 ，要求学生理解记忆。 在 LC 回路产生振荡电流的过程中 A振
11、荡电流与电场能同时出现最大值 B振荡电流与磁场能同时出现最大值 C电流减弱时，电容器充电 D电流增强时，电容器充电 答案： BC 试题分析：在 LC 振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能 电容器放电完毕，电场能为零，磁场能最大，所以此时电流最大；电容器两板电荷量为零，所以电压为零，电流最大，电流的变化率为零，所以 L中的感应电动势为零； 所以在 LC 回路中，产生振荡电流就相当于产生了磁场能，电流出现最大值时即为磁场能出现最大值。 A错， B对； 磁场能和电场能正好是相反的，所以电
12、流减弱，磁场能减小，电场能增加，电容器充电， C对； 电流增强，磁场能增大，电场能减小，电容器放电， D错； 故答案：选 BC 考点： LC 振荡电路 点评： LC 振荡电路的电场能从电容器两极板间的电压，电量表现出来；电路中的磁场能从自感线圈中的电流表现出来。这是本题的解题关键。 在 LC 回路中的电容器刚好放电完毕时，下列说法正确的是 A电场能正向磁场能 转化 B磁场能正向电场能转化 C电路里电场最强 D电路里磁场最强 答案： D 试题分析：电容器放电完毕，电场能为零，磁场能最大，所以此时电流最大；电容器两板电荷量为零，所以电压为零，电流最大，电流的变化率为零，所以L中的感应电动势为零。
13、放电完毕，电场能将要向磁场能转化，不是正在进行，所以 AB错； 放电完毕，电场能为零，磁场能最大，所以 C错， D对； 故答案：选 D. 考点： LC 振荡电路能量的转化 点评：熟悉充放电过程，理解电场能和磁场能从哪些地方体现出来。是道基础题，应该熟练解答。 填空题 LC 振荡电路中，当电容器 C放电完毕时，下列各物理量为 (最大或零 )：电流 i_，磁场能 E 磁 _，电压 UC_， L中电动势 自 _， C上电量q_。 答案：最大，最大，零，零，零 试题分析：在 LC 振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电
14、荷量减小，电场能转化为磁场能 电容器放电完毕，电场能为零，磁场能最大，所以此时电流最大；电容器两板电荷量为零，所以电压为零，电流最大，电流的变化率为零，所以 L中的感应电动势为零； 故答案：为：最大，最大；零，零，零 考点： LC 振荡电路能量的转化 点评：解决本题的关键知道在 LC 振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能 在图表示振荡电流的图像中，表示电容器充电过程的有 _； 线圈中有最大电流的点有 _；电场能转化为磁场能的过程有 _ 。 答案： ab、 cd、 ef， a、 c、
15、 e， bc、 de 试题分析：容器充电完毕（放电开始）：电场能达到最大 ，磁场能为零，回路中感应电流 i=0。放电完毕（充电开始）：电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大 充电过程电流减小，所以根据图像可知： ab， cd， ef为充电过程； 线圈中电流最大的点为 a,c,e 电场能向磁场能转化电流再增大，所以由图像可知： bc,de电场能正在向磁场能转化。 故答案：为： ab、 cd、 ef， a、 c、 e， bc、 de 考点： LC 振荡电路能量的转化 点评：在 LC 振荡电路中，当电容器在放电过程：电场能在减少，磁场能在增加，回路中电流在增加，电容器上的电量在减少从能量
16、看：电场能在向磁场能转化；当电容器在充电过程：电场能在增加，磁场能在减小，回路中电流在减小，电容器上电量在增加从能量看：磁场能在向电场能转化 甲、乙、丙三个 LC 回路，甲和乙线圈的电感相同，甲电容是乙电容的 100倍，乙和丙的电容相同，丙线圈的电感是乙的 36倍 .那么，甲、乙、丙三个振荡回路中，振荡电流的频率之比为 _. 答案： 30： 5 试题分析：直接根据振荡电流周期公式进行比较即可。 设甲的电感为 L，乙的为 L，丙的为 36L； 设乙的电容为 C，甲的为 100C，丙的为 C。 根据 得： , , ,所以周期之比为 10： 1： 6 故频率之比为 3： 30： 5 考点： LC 振
17、荡电路周期公式的应用 点评：振荡电路产生的振荡电流频率平方与线圈 L及电容器 C成反比 如图中 LC 振荡电路的周期为 T=210-2s。从电流逆时针最大开始计时，当t=3.410-2s时，电容器正处于 _状态；这时电容器上极板 的带电情况为_。 答案：充电、正 试题分析： LC 振荡电路，是电场能和磁场能之间的转化，电流最大时磁场能最大，电流为零时电场能最大。 因为时间 t等于 1.7个周期，从电流最大开始计时， 1.7个周期时，电容器正处于充电状态； 根据充放电 规律可知上极板 a带正电。 故答案：为：充电、正 考点： LC 振荡电路充放电过程以及能量的转化 点评：容器充电完毕（放电开始）
18、：电场能达到最大，磁场能为零，回路中感应电流 i=0。放电完毕（充电开始）：电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大 计算题 如图振荡电路中电感 L=300H，电容器 C的范围为 270PF 25PF，求振荡电流的频率范围； 若电感 L 10mH，要产生周期 T 0.02s的振荡电流，应配制多大的电容？ 答案： 1.8106Hz 0.56106Hz 10-3F 试题分析：根据 振荡电路的固有周期公式直接可求 （ 1）根据 , 代入不同的电容值求得振荡频率范围：所以振荡电路的频率范围是： 1.8106Hz 0.56106Hz （ 2）根据 得 C= 考点：振荡电路固有周期公式的应用 点评：熟悉公式，灵活应用，此题为基础题，应熟练掌握单位之间的换算并灵活应用。
