學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精自我小測1在LC回路中，電容兩端的電壓隨時間t變化的關(guān)系如圖3－1－6所示，則（）圖3－1－6A．在時刻t1,電路中的電流最大B．在時刻t2,電路中的磁場能最大C．在時刻t2至t3,電路的電場能不斷增大D．在時刻t3至t4，電容的帶電荷量不斷增大2某時刻LC振蕩電路的狀態(tài)如圖3－1－7所示，則此時刻（）圖3－1－7A．振蕩電流i在減小B．振蕩電流i在增大C．電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化D．磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化3如圖3－1－8所示是LC振蕩電路某時刻的情況,以下說法正確的是（)圖3－1－8A．電容器正在放電B．電容器正在充電C．電感線圈中的電流正在增大D．電容器兩極板間的電場能正在減小4如圖3－1－9所示，用示波器觀察LC振蕩電路中的電壓波形，示波器事先已調(diào)整好，可正常工作,當(dāng)開關(guān)S閉合后，LC振蕩電路即刻開始起振，則從示波器屏幕上看到的波形圖為圖3－1－10中的()圖3－1－9圖3－1－105在LC振蕩電路中，以下說法正確的是()A．電容器放電完畢的瞬間，回路中電流最強，電場的能量達到最大B．電感線圈電感量增大，則充電和放電過程變慢C．電容器充電完畢的瞬間,回路中電流最強,磁場的能量達到最大D．每一周期內(nèi)，電容器完成一次充放電過程6如圖3－1－11所示為LC振蕩電路中電容器的極板帶電荷量隨時間變化曲線．下列判斷中正確的是（）①在b和d時刻，電路中電流最大②在a→b時間內(nèi),電場能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌瞿堍踑和c時刻,磁場能為零④在O→a和c→d時間內(nèi)，電容器被充電圖3－1－11A．只有①和③B．只有②和④C．只有④D．只有①②和③7要增大LC振蕩回路的頻率,可采取的辦法是…()A．增大電容器兩極板正對面積B．減少極板帶電荷量C．在線圈中放入軟鐵棒作鐵芯D．減少線圈匝數(shù)8要想提高電磁振蕩的頻率，下列辦法中可行的是(）A．線圈中插入鐵芯B．提高充電電壓C．增加電容器兩板間距離D．減小電容器兩板間的正對面積9已知LC振蕩電路中的電容器電容為C，線圈的電感為L,則正在振蕩的電路中()A．電容器放電的時間取決于充電電壓的大小B．電容器放電的時間取決于L和C的數(shù)值C．電場和磁場相互轉(zhuǎn)化的周期為2πeq\r（LC)D．電場能和磁場能相互轉(zhuǎn)化的周期為2πeq\r（LC）10在LC振蕩電路中,電容器放電完畢瞬間，以下說法正確的是()A．電容器極板間電壓等于零，磁場開始向電場能轉(zhuǎn)化B．電流達到最大值，線圈周圍的磁場達到最大值C．如果沒有能量輻射時，線圈的磁場能等于電容器開始放電時的電容器的電場能D．線圈產(chǎn)生的自感電動勢最大11如圖3－1－12所示電路,K先接通a觸點，讓電容器充電后再接通b觸點，設(shè)這時可變電容器電容為C，線圈自感系數(shù)為L。圖3－1－12（1)經(jīng)過多長時間電容C上電荷第一次釋放完？(2)這段時間內(nèi)電流如何變化？線圈兩端電壓如何變化？12如圖3－1－13所示,LC回路中C是一平行板電容器，兩板水平放置，開關(guān)斷開時，電容器內(nèi)帶電灰塵恰好靜止，當(dāng)開關(guān)S閉合后，灰塵在電容器內(nèi)運動，若C＝4μF,L＝0。1mH，求:圖3－1－13從S閉合時開始計時，經(jīng)過2π×10－5s時，電容器內(nèi)灰塵的加速度大小是多少？(2)當(dāng)灰塵的加速度是多大時，線圈中的電流最大？13用回旋加速器加速質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，加速器的磁感應(yīng)強度為B，用LC振蕩器作為高頻電源對粒子加速,該振蕩器的電感L和電容C的乘積應(yīng)滿足什么條件？14在LC振蕩電路中，若已知電容C，并測得電路的固有振蕩周期T，即可求得電感L，為了提高測量精度，需多次改變C值并測得相應(yīng)的T值，現(xiàn)將測得的六組數(shù)據(jù)標(biāo)示在以C為橫坐標(biāo)，T2為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)紙上，即圖3－1－14所示中用“×”表示的點．圖3－1－14（1)T、L、C的關(guān)系為________．（2）根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)畫出T2與C的關(guān)系圖線．（3)求得的L值是________．參考答案1解析：電磁振蕩中的物理量可分為兩組:①電容器帶電荷量q,極板間電壓u，電場強度E及電場能EC等量為一組．②自感線圈中的電流i，磁感應(yīng)強度B及磁場能Ei等量為一組．同組量的大小變化規(guī)律一致；同增同減同為最大或為零值．異組量的大小變化規(guī)律相反；此增彼減,彼長此消，若q、E、u等量按正弦規(guī)律變化，則i、B等量必按余弦規(guī)律變化．根據(jù)上述分析由題圖可以看出，本題正確選項為B、C.答案：BC2解析：由圖中電容器上極板帶正電荷，下極板帶負電荷，圖中給出的振蕩電流方向，說明正電荷正向上極板聚集,所以電容器正在充電．電容器充電的過程中,電流減小，磁場能向電場能轉(zhuǎn)化．所以A、D選項正確．答案：AD3解析：由圖中螺線管中的磁感線方向可以判定出此時LC電路正在逆時針充電，A錯．電流正在減小，電感線圈中的磁場能正在減小，電場能增大．答案：B4解析:由于LC振蕩電路中，發(fā)生電磁振蕩時，電壓是一個交流電壓，同時由于電路中存在電阻，要消耗振蕩過程中的電磁能，部分轉(zhuǎn)化為熱能，還有一部分電磁能轉(zhuǎn)化為其他能量,因此隨著振蕩的不斷進行,電壓的最大值也在減小,C選項正確．答案：C5解析：LC電路中,電容器放電完畢的瞬間,回路中電流為零，磁場的能量達到最小為零，電容器充電完畢瞬間，回路中電流為零，磁場的能量達到最小為零,電感線圈電感量增大，對電流的變化的阻礙增強,充、放電過程變慢,每一周期內(nèi)電容器完成兩次充、放電過程．答案:B6解析：本題的關(guān)鍵是從qt圖上分析出電容器充電、放電過程和充電結(jié)束和放電結(jié)束時刻．a(chǎn)和c時刻是充電結(jié)束時刻，此時刻電場能最大,磁場能為零，③正確;b和d時刻是放電結(jié)束時刻,此時刻電路中電流最大，①正確；a→b是放電過程，電場能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌瞿埽谡_；O→a是充電過程，但c→d是放電過程，④錯誤．答案:D7解析：根據(jù)LC振蕩回路的頻率公式f＝eq\f（1,2π\(zhòng)r(LC））和平行板電容器電容公式C＝eq\f(εS，4πkd)知，當(dāng)增大電容器兩極板正對面積時，C增大，f減?。?dāng)減少極板帶電荷量,不影響C，即f不變．在線圈中放入軟鐵棒作鐵芯，L增大，f減?。疁p少線圈匝數(shù)，L減少，f增大．答案：D8解析：由公式f＝1/（2πeq\r(LC))得知：f和Q、U、I無關(guān),與eq\r（LC）成反比．因此要增大f，就要減小L、C的乘積，即減小L或C，其中C＝εS/4πkd。減小L的方法有：在線圈中拉出鐵芯，減小線圈長度，減小線圈橫截面積，減少單位長度匝數(shù)．減小C的方法有:增加電容器兩板間的距離，減小電容器兩板間的正對面積，在電容器兩板間換上介電常數(shù)較小的電介質(zhì),故C、D選項正確．答案:CD9解析:電容器放電的時間等于eq\f（T,4），僅與決定周期的L和C有關(guān)（T＝2πeq\r(LC))，與充電電壓大小無關(guān)，電場和磁場都是有方向的,場強為矢量，所以電場和磁場的轉(zhuǎn)化周期為T＝2πeq\r(LC），而電場能和磁場能是標(biāo)量,只有大小,無方向,即電場能和磁場能的轉(zhuǎn)化周期為eq\f（T，2）＝πeq\r（LC）.答案:BC10解析：電容器放電完畢的瞬間,還有以下幾種說法：電場能向磁場能轉(zhuǎn)化完畢；磁場能開始向電場能轉(zhuǎn)化；電容器開始反向充電．電容器放電完畢的瞬間有如下特點：電容器電荷量Q＝0,板間電壓U＝0，板間場強E＝0，線圈電流I最大,磁感應(yīng)強度B最大,電場能為零,線圈自感電動勢E自＝eq\f(ΔI,Δt）電容器放電完畢瞬間，雖然I最大，但eq\f(Δφ,Δt）為零，所以E自為零．若不考慮能量的輻射,在這一瞬間,E電＝0，E磁最大,而電容器開始放電時，E電′最大，E磁′＝0，則E磁＝E電′。答案:ABC11解析：(1)極板上電荷由最大到零需要eq\f(1,4）周期，所以t＝eq\f(T,4）＝eq\f(π,2）eq\r(LC)。（2）從能量角度看，電容器釋放電荷,電場能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌瞿?待電荷釋放完畢時，磁場能達到最大，線圈兩端電壓與電容兩極板間電壓一致，由于放電,電容兩極板間電壓從最大值減至零，線圈兩端電壓也是由最大值減為零,值得注意的是這段時間內(nèi)電流由零逐漸增大，當(dāng)線圈兩端電壓為零時，線圈中電流增至最大．答案：(1)t＝eq\f（π,2）eq\r（LC)（2）電流由零增至最大,電壓由最大減至零12解析：(1）由T＝2πeq\r(LC)得T＝2πeq\r(0。1×10－3×4×10－6)s＝4π×10－5s開關(guān)斷開時，灰塵受力平衡，F(xiàn)＝mg.開關(guān)閉合經(jīng)2π×10－5s時,灰塵所受電場力與F等大反向，故受合力為2mg，由牛頓第二定律得：2mg＝ma，所以a＝2g.（2)當(dāng)電容器放電完畢時，電流最大，此時灰塵所受電場力等于零,物體只受重力作用,即a＝g。答案：(1)2g(2）g13解析：粒子在磁場中運動的周期為T1＝eq\f（2πm，Bq），LC振蕩電路的振蕩周期為T2＝2πeq\r(LC)。由回旋加速器的工作原理可知T1＝T2，即eq\f（2πm,Bq）＝2πeq\r（LC），所以LC＝eq\f(m2，B2q2）。答案：LC＝eq\f(m2，B2q2）14解析：根據(jù)振蕩電路的周期公