1、自我小测 1为了增大 LC 振荡电路的固有频率,下列办法中可采取的是()A增大电容器两极板的正对面积并在线圈中放入铁芯B减小电容器两极板的距离并增加线圈的匝数C减小电容器两极板的距离并在线圈中放入铁芯D减小电容器两极板的正对面积并减少线圈的匝数2根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是()A在电场的周围空间,一定存在着和它联系着的磁场B在变化的电场周围空间,一定存在着和它联系着的磁场C恒定电流在其周围不产生磁场D恒定电流周围存在着稳定的磁场3类比是一种有效的学习方法,通过归类和比较,有助于掌握新知识,提高学习效率。在类比过程中,既要找出共同之处,又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比
2、,总结出下列内容,其中不正确的是()A机械波的频率、波长和波速三者满足的关系,对电磁波也适用B机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播D机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波4某电路中电场随时间变化的图象如图所示,能发射电磁波的电场是()5在 LC 回路中发生电磁振荡时,以下说法正确的是()A电容器的某一极板,从带最多的正电荷放电到这一极板充满负电荷为止,这一段时间为一个周期B当电容器放电完毕瞬间,回路中的电流为零C提高充电电压,极板上带更多的电荷时,能使振荡周期变大D要提高振荡频率,可减小电容器极板间的正对面积6一台电子钟,是利用 LC 振荡电
3、路来制成的,在家使用一段时间后,发现每昼夜总是快 1 min,造成这种现象的原因可能是()AL 不变,C 变大了BL 不变,C 变小了CL 变小了,C 不变DL、C 均变小了7如图所示,L 为一电阻可忽略的线圈,D 为一灯泡,C 为电容器,开关 S 处于闭合状态,灯泡 D 正常发光,现突然断开 S,并开始计时,能正确反映电容器 a 极板上电荷量 q随时间变化的图象是下图中的(图中 q 为正值表示 a 极板带正电)()8如图所示,LC 振荡回路中振荡电流的周期为 2102 s,自振荡电流沿逆时针方向达最大值时开始计时,当 t3.4102 s 时,电容器正处于(填“充电”“放电”“充电完毕”或“放
4、电完毕”)状态。这时电容器的上极板(填“带正电”“带负电”或“不带电”)。9如图所示的振荡电路中,自感系数 L300 H,电容 C 的范围为 25270 pF,求:(1)振荡电流的频率范围;(2)若自感系数 L10 mH,要产生周期 T0.02 s 的振荡电流,应配置多大的电容?参考答案 1解析:本题考查 LC 振荡电路的频率公式 f12 LC。由此式可知增大固有频率 f 的办法是减小 L 或减小 C 或同时减小 L 和 C。另外电容器两极板的正对面积增大,则 C 增大,正对面积减小,则 C 减小。在线圈中放入铁芯或增加线圈的匝数,则 L 增大,减少线圈的匝数,则 L 减小。综上可知只有选项
5、D 是正确的。答案:D2解析:根据麦克斯韦电磁场理论,只有变化的电场周围才产生磁场,恒定电流是均匀变化的电场,所以周围存在稳定的磁场,故 B、D 选项正确。答案:BD3解析:注意本题要选的是不正确选项。vT,vf适用于一切波,A 正确;干涉和衍射是一切波的特性,B 正确;机械波要靠介质来传播,而电磁波可在真空中传播,C 正确;电磁波只有横波,D 错。故本题唯一不正确选项为 D。答案:D4解析:由麦克斯韦电磁场理论知,当空间出现恒定的电场时(如 A 图),由于其不激发磁场,故无电磁波产生;当出现均匀变化的电场时(如 B 图、C 图),会激发出磁场,但磁场恒定,不会再在较远处激发起电场,故也不会产
6、生电磁波;只有周期性变化的电场(如D 图),才会激发出周期性变化的磁场,其又激发出周期性变化的电场如此不断激发,便会形成电磁波。答案:D5解析:电容器某一极板从带最多的正电荷到带最多的负电荷这段时间,电容器完成了放电和反向充电过程,时间为半个周期,A 错误;电容器放电完毕瞬间,电路中电场能最小,磁场能最大,故电路中的电流最大,B 错误;振荡周期仅由电路本身决定,与充电电压无关,C 错误;提高振荡频率,就是减小振荡周期,可通过减小电容器极板正对面积来减小C,达到增大振荡频率的目的,D 正确。答案:D6解析:根据 T2 LC知,钟变快是由于 LC 振荡电路的周期变小了,减小 T 的方法有 L 不变
7、,C 变小;L 变小,C 不变;L、C 均变小,故 B、C、D 正确。答案:BCD7解析:开关 S 闭合时,由于线圈中电阻为零,线圈中有自上到下的电流,但线圈两端电压为零,与线圈并联的电容器极板上不带电,故本题中 LC 电路的初始条件是线圈中电流最大,电场能为零。断开 S,线圈中产生与电流方向相同的自感电动势,阻碍线圈中电流的减小,使线圈中电流继续自上向下流动,从而给电容器充电,b 极板带正电,a 极板带负电,电荷量逐渐增加,经T4电荷量达最大值,此时 LC 电路中电流为零。在T4T2时间内,电容器放电,a 极板上负电荷逐渐减少到零,此后电容器被反向充电,a 极板带正电,后又放电,如题图中 B 项所示。答案:B8解析:根据题意画出此LC 回路的振荡电流的变化图象如图所示。结合图象,t3.4102 s 时刻设为图象中的 P 点,则该时刻电路正处于反向电流减小过程中,所以电容器正处于反向充电状态,上极板带正电。答案:充电 带正电9解析:(1)由 f12 LC得:fmax12 300106251012 Hz1.8106 Hzfmin12 3001062701012 Hz0.56106 Hz所以频率范围为0.56106 1.8106 Hz。(2)由 T2 LC得:C T242L0.0224210103 F103 F。答案:(1)0.561061.8106 Hz(2)103 F