課時跟蹤檢測(九)電磁振蕩1．LC回路中電容器兩端電壓U隨時間t變化的關(guān)系如圖1所示()圖1A．在時刻t2，電路中的電流最大B．在時刻t3，電路中的磁場能最大C．從時刻t2至t3，電路中的電場能不斷增大D．從時刻t3至t4，電容器所帶的電荷量不斷增大2．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)3.如圖2所示，某瞬間回路中電流方向如箭頭所示，且此時電容器的極板A帶正電荷，則該瞬間()圖2A．電流i正在增大，線圈L中的磁場也正在增大B．電容器兩極板間的電壓正在增大C．電容器帶電量正在減小D．線圈中電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度正在增強4．某種電子鐘是利用LC振蕩電路制成的，在家使用一段時間后，發(fā)現(xiàn)每晝夜總是快1min，造成這種現(xiàn)象的可能原因是()A．L不變，C變大了 B．L不變，C變小了C．L變小了，C不變 D.L、C均變小了5.如圖3所示，L為一電阻可忽略的線圈，D為一燈泡，C為電容器，開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，燈D正常發(fā)光?，F(xiàn)突然斷開S，并開始計時，能正確反映電容器a極板上電荷量q隨時間變化的圖像是圖中的哪一個(圖中q為正值表示a極板帶正電)()圖3圖46．已知一理想的LC振蕩電路中電流變化規(guī)律與單擺振動的變化規(guī)律同步，若在電容器開始放電時計時，則()A．單擺勢能最大時，LC振蕩電路中的電場能最大，磁場能為零B．單擺速度逐漸增大時，LC振蕩電路中的電場能逐漸減小，磁場能逐漸增大C．單擺動能最大時，LC振蕩電路的電容器剛放完電，電場能為零，電路中電流為零D．單擺速度逐漸減小時，LC振蕩電路的電容器處于充電過程，電路中電流逐漸增大7．在LC振蕩電路中，如已知電容C，并測得電路的固有振蕩周期為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?，F(xiàn)將測得的六組數(shù)據(jù)標示在以C為橫坐標，以T2為縱坐標的坐標紙上，即圖5中用“×”表示的點，如圖所示。圖5(1)T、L、C的關(guān)系為____________。(2)根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)點作出T2與C的關(guān)系圖線。(3)求得L的值是____________。(π2取10)圖68．實驗室里有一水平放置的平行板電容器，知道其電容C＝1μF。在兩板帶有一定電荷時，發(fā)現(xiàn)一粉塵恰好靜止在兩板間。手頭上還有一個自感系數(shù)L＝0.1mH的電感器，現(xiàn)連成如圖6所示電路，試分析以下兩個問題：(1)從S閉合時開始計時，經(jīng)過π×10－5s時，電容器內(nèi)粉塵的加速度大小是多少？(2)當粉塵的加速度為多大時，線圈中電流最大？答案1．選AC根據(jù)電容器兩端電壓與電荷量的關(guān)系q＝CU可知，t2時刻，電容器上的電荷量為零，即放電完畢，電流最大，故選項A正確；t3時刻，電荷量最大，電流最小為零，磁場能最小，故選項B錯誤；t2～t3時間內(nèi)，電荷量增加，即充電過程，電場能不斷增加，故選項C正確；t3～t4時間內(nèi)，是放電過程，電荷量不斷減少，故選項D錯誤。2．選BC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)，A錯誤，B正確；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)，C正確；電場能和磁場能是標量，只有大小沒有方向，所以電場能和磁場能的轉(zhuǎn)化周期為eq\f(T,2)＝πeq\r(LC)，D錯誤。3．選B根據(jù)電流方向可知電容器正處于充電狀態(tài)，電容器充電過程中，回路中電流減小，磁場能減小，電場能增大，電容器帶電量正在增大，電壓正在增大，線圈中電流產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度正在減弱，故只有B正確。4．選BCD電子鐘每晝夜總是快1min，說明其單位時間振動次數(shù)多了，即周期變小了。由T＝2πeq\r(LC)知，一定是L與C的乘積變小了，所以B、C、D正確。5．選B確定a極板上電荷量q的起始狀態(tài)，再確定第一個四分之一周期內(nèi)的變化情況。S處于接通狀態(tài)時，電流穩(wěn)定，因忽略L的電阻，電容器兩極板間的電壓為零，電荷量為零。S斷開，D燈熄滅，LC組成的回路將產(chǎn)生電磁振蕩。由于線圈的自感作用，在0≤t≤eq\f(T,4)時間段內(nèi)，線圈產(chǎn)生的自感電動勢給電容器充電，電流方向與原線圈中的電流方向相同，電流值從最大逐漸減小到零，但電荷量卻從零逐漸增加到最大，在eq\f(T,4)時刻充電完畢，電流值為零而極板上的電荷量最大，但b板帶正電，a板帶負電，所以選項B正確。6．選AB由電場能為零時，磁場能達到最大，電路中電流最大，判斷C錯誤；又因為電容器充電過程，電路中電流逐漸減小，所以D錯誤。對于A、B，首先要明確電路中的電流與單擺的速度相對應(yīng)，則一個周期內(nèi)變化如下表：時刻相關(guān)物理量t＝0(開始放電)t＝eq\f(T,4)t＝eq\f(T,2)t＝eq\f(3,4)Tt＝T電流i、磁場能零最大零最大零電場能(E，q，U)最大零最大零最大速度v、動能零最大零最大零勢能最大零最大零最大由上表可知，第一組同步變化的是電流、磁場能和速度、動能；第二組同步變化的是電場能和單擺的勢能。故A、B正確。7．解析：(1)T、L、C的關(guān)系為T＝2πeq\r(LC)。(2)作圖時，圖像應(yīng)盡量通過或靠近比較多的數(shù)據(jù)點，不通過圖像的數(shù)據(jù)點應(yīng)盡量較均勻地分布在圖線的兩側(cè)，如圖所示。(3)將LC回路的固有周期公式T＝2πeq\r(LC)變換成T2＝4π2LC，從而認識到T2－C圖像為一過坐標原點的直線(在本題中，橫、縱坐標的起點不為零，圖線在縱軸上有一正截距值)，圖像的斜率為4π2L，L＝eq\f(ΔT2,4π2ΔC)，從圖線上取兩點求得斜率k＝eq\f(ΔT2,ΔC)，計算出L的測量平均值為0.0351～0.0400H范圍內(nèi)的某一數(shù)值。答案：(1)T＝2πeq\r(LC)(2)見解析圖(3)在0.0351～0.0400H內(nèi)均可8．解析：(1)S斷開時，電容器內(nèi)帶電粉塵恰好靜止，說明電場力方向向上，且F電＝mg，閉合S后，L、C構(gòu)成LC振蕩電路，T＝2πeq\r(LC)＝2π×10－5s，經(jīng)eq\f(T,2)＝π×10