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第45頁(yè)(共45頁(yè))2024-2025學(xué)年下學(xué)期高中物理教科版(2019)高二同步經(jīng)典題精練之電磁震蕩一.選擇題(共5小題)1.(2025?浙江)有關(guān)下列四幅圖的描述,正確的是()A.圖1中,U1:U2=n2:n1 B.圖2中,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈電動(dòng)勢(shì)正在增大 C.圖3中,電容器中電場(chǎng)的能量正在增大 D.圖4中,增大電容C,調(diào)諧頻率增大2.(2024秋?四平期末)如圖所示的LC振蕩電路中,為靈敏電流計(jì),電流向右流過(guò)時(shí)指針向右偏,反之向左偏,線圈的自感系數(shù)L、電容器的電容C均為已知量。開始時(shí)開關(guān)S扳到a,某時(shí)刻將開關(guān)S扳到b,且將該時(shí)刻作為計(jì)時(shí)0點(diǎn)。則下列說(shuō)法正確的是()A.t=πB.t=3C.t=πD.t=3.(2024秋?海淀區(qū)校級(jí)期末)如圖甲所示電路中,電流i(以圖甲中電流方向?yàn)檎╇S時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示的正弦曲線,下列說(shuō)法正確的是()A.0~t1內(nèi),磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能 B.t1~t2內(nèi),自感電動(dòng)勢(shì)逐漸減小 C.t2~t3內(nèi),電容器C正在充電 D.t3~t4內(nèi),電容器C上極板帶正電4.(2025?寧波校級(jí)一模)電磁波發(fā)射電路中的LC電磁振蕩電路如圖所示,某時(shí)刻電路中正形成圖示方向的電流,此時(shí)電容器的下極板帶正電,上極板帶負(fù)電,下列說(shuō)法正確的是()A.線圈中的磁場(chǎng)方向向上且電流正在減小 B.極板間的電勢(shì)差正在變大、電場(chǎng)能正在變小 C.若在線圈中插入鐵芯,則發(fā)射的電磁波頻率變小 D.若增大電容器極板間的正對(duì)面積,則發(fā)射的電磁波波長(zhǎng)變短5.(2024?沈陽(yáng)三模)如圖甲為超聲波懸浮儀,上方圓柱體中高頻電信號(hào)(由圖乙電路產(chǎn)生)通過(guò)壓電陶瓷轉(zhuǎn)換成同頻率的超聲波,下方圓柱體將接收到的超聲波反射回去。兩列超聲波疊加后,會(huì)出現(xiàn)振幅幾乎為零的點(diǎn)——節(jié)點(diǎn),小水珠能在節(jié)點(diǎn)附近保持懸浮狀態(tài),該情境可等效簡(jiǎn)化為圖丙,圖丙為某時(shí)刻兩列超聲波的波動(dòng)圖像,某時(shí)刻兩波源產(chǎn)生的波分別傳到了點(diǎn)P(﹣2cm,0)和點(diǎn)Q(2cm,0),已知超聲波的傳播速度為340m/s,則下列說(shuō)法正確的是()A.該超聲波懸浮儀發(fā)出的超聲波頻率為340Hz B.經(jīng)過(guò)t=1×10﹣4s,質(zhì)點(diǎn)P沿x軸正方向移動(dòng)3.4cm C.兩列波疊加穩(wěn)定后,P、Q之間(不包括P、Q)共有7個(gè)節(jié)點(diǎn) D.拔出圖乙線圈中的鐵芯,可以減少懸浮儀中的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)二.多選題(共4小題)(多選)6.(2023秋?邢臺(tái)期末)LC振蕩電路既可產(chǎn)生特定頻率的信號(hào),也可從復(fù)雜的信號(hào)中分離出特定頻率的信號(hào),是許多電子設(shè)備中的關(guān)鍵部件。如圖所示,某時(shí)刻線圈中磁場(chǎng)方向向上,且電路中的電流正在增加,下列說(shuō)法正確的是()A.電容器上極板帶負(fù)電 B.電路中的電場(chǎng)能正在增大 C.電路中的電流方向?yàn)橛蒩到b D.電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度正在減小(多選)7.(2023秋?博愛縣校級(jí)期末)如圖所示的電路,電阻R=20Ω,電容C=2.0μF,電感L=2.0μH,電感線圈的電阻可以忽略。單刀雙擲開關(guān)S置于“1”,電路穩(wěn)定后,再將開關(guān)S從“1”撥到“2”,圖中LC回路開始電磁振蕩,下列說(shuō)法正確的是()A.LC振蕩電路的周期是4π×10﹣6s B.當(dāng)t=7.5π×10﹣6s時(shí),電容器電荷量在減少 C.當(dāng)t=7.5π×10﹣6s時(shí),電容器上極板帶正電 D.當(dāng)t=5π×10﹣6s時(shí),電感線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大(多選)8.(2024秋?泰山區(qū)校級(jí)期末)2023年12月6日,2023世界5G大會(huì)在河南鄭州開幕,主題為“5G變革共繪未來(lái)”。目前全球已部署超過(guò)260張5G網(wǎng)絡(luò),覆蓋近一半的人口。產(chǎn)生5G無(wú)線信號(hào)電波的LC振蕩電路某時(shí)刻的工作狀態(tài)如圖所示,則該時(shí)刻()A.線圈中磁場(chǎng)的方向向下 B.電容器兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度正在變大 C.電容器正在放電,線圈儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能正在增加 D.線路中的電流正在減小且與線圈中感應(yīng)電流的方向相反(多選)9.(2023秋?萊西市期末)如圖所示,電池的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)電阻為r,電容器的電容為C,繞在鐵芯上的理想線圈電感為L(zhǎng),其直流電阻為零。開始電路中開關(guān)S1斷開,S2閉合。在t=t1時(shí)刻,斷開S2,閉合S1,此后回路中出現(xiàn)了振蕩電流。若不計(jì)電磁波的輻射能量,電路中電阻的存在不會(huì)影響振蕩電路的振蕩頻率。則下列說(shuō)法正確的是()A.閉合S1的瞬間,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E B.t1+πLC時(shí)刻,電容器帶電量為零 C.t1+πLC時(shí)刻,電感線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)為零 D.電路最后達(dá)到的狀態(tài)是R兩端的電勢(shì)差恒為零三.填空題(共3小題)10.(2023春?嘉定區(qū)校級(jí)期中)如圖甲所示,LC電路中,周期T=4s。已充電的平行板電容器兩極板水平放置。開關(guān)S斷開時(shí),極板間有一帶電灰塵恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),回路中的振蕩電流i﹣t圖像如圖乙所示,不計(jì)電路產(chǎn)生的內(nèi)能及電磁輻射,g取10m/s2。(1)經(jīng)2s時(shí),電容器內(nèi)灰塵的加速度大小為m/s2;(2)線圈中電流最大時(shí),灰塵的加速度大小為m/s2;(3)回路的磁場(chǎng)能在減小,且電容器上極板帶負(fù)電,則回路應(yīng)在時(shí)間段(Oa,ab,bc,或cd);(4)灰塵在遇到極板之前,它的速度(不斷增大、不斷減小、或周期性增大、減小)。11.(2023春?浦東新區(qū)校級(jí)期末)如圖所示的電路中,先閉合開關(guān)S,穩(wěn)定后再斷開,圖中LC回路開始電磁振蕩,則振蕩開始后56T,電容器C的上極板(選填“帶正電”、“帶負(fù)電”或“不帶電”);56T時(shí)刻電路中的能量轉(zhuǎn)化情況為12.(2023春?太原期中)在LC振蕩電路中,如已知電容C,并測(cè)得電路的固有振蕩周期T,即可求得電感L.為了提高測(cè)量精度,需多次改變C值并測(cè)得相應(yīng)的T值。現(xiàn)將測(cè)得的6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,即圖中“×”表示的點(diǎn)。(1)T、L、C的關(guān)系為。(2)根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)點(diǎn)作出T2與C的關(guān)系圖線。(3)求得的L值是。四.解答題(共3小題)13.(2024春?西安期末)實(shí)驗(yàn)室里有一水平放置的平行板電容器,其電容C=1μF。在兩極板帶有一定電荷時(shí),發(fā)現(xiàn)一帶電粉塵恰好靜止在兩極板間。還有一個(gè)自感系數(shù)L=0.1mH的電感器,現(xiàn)連成如圖所示電路,重力加速度大小為g。(1)求該振蕩電路的周期T(結(jié)果可以含有π)。(2)從S閉合瞬間開始計(jì)時(shí),在π×10﹣5s時(shí),電容器內(nèi)粉塵的加速度大小是多少?(3)當(dāng)線圈中電流最大時(shí),粉塵的加速度為多大?14.(2024春?海淀區(qū)期末)電磁波在科學(xué)探索和現(xiàn)實(shí)生活中有著廣泛的應(yīng)用。取電磁波在真空中的速度c=3.0×108m/s。(1)世界上最大的單口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST坐落在我國(guó)貴州,被譽(yù)為“中國(guó)天眼”。當(dāng)火星與地球之間的距離為2.25×1011m時(shí),若從火星向地球發(fā)射一電磁波信號(hào),求FAST接收到信號(hào)所用時(shí)間。(2)已知手機(jī)單端天線的長(zhǎng)度為接收的電磁波波長(zhǎng)的四分之一時(shí),電磁波在天線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)將達(dá)到最大值。如果某手機(jī)接收的電磁波頻率為7.50×108Hz,為使感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值,求該手機(jī)單端天線應(yīng)設(shè)計(jì)的長(zhǎng)度。(3)某收音機(jī)中的LC電路由固定線圈和可調(diào)電容器組成,能夠產(chǎn)生500kHz到1500kHz的電磁振蕩。已知LC電路的周期T與電容C、電感L的關(guān)系為T=2πLC,求可調(diào)電容器的最大電容和最小電容之比。15.(2024春?新鄭市校級(jí)期中)如圖甲,振蕩電路電容器的電容為C,線圈自感系數(shù)為L(zhǎng)。電容器兩極板電壓與時(shí)間的關(guān)系為余弦函數(shù)如圖乙,圖像中U0為已知量,T未知。求:(1)振蕩電路中電場(chǎng)能變化的周期T1;(2)t=125T時(shí)刻的振蕩電流;(3)5T6到
2024-2025學(xué)年下學(xué)期高中物理教科版(2019)高二同步經(jīng)典題精練之電磁震蕩參考答案與試題解析題號(hào)12345答案CADCC一.選擇題(共5小題)1.(2025?浙江)有關(guān)下列四幅圖的描述,正確的是()A.圖1中,U1:U2=n2:n1 B.圖2中,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈電動(dòng)勢(shì)正在增大 C.圖3中,電容器中電場(chǎng)的能量正在增大 D.圖4中,增大電容C,調(diào)諧頻率增大【考點(diǎn)】電磁振蕩及過(guò)程分析;交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理;變壓器的構(gòu)造與原理.【專題】定性思想;歸納法;交流電專題;理解能力.【答案】C【分析】A、根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系進(jìn)行分析;B、根據(jù)交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理可知,線圈平面與磁場(chǎng)垂直時(shí),線圈位于中性面位置,此時(shí)磁通量最大,磁通量的變化率最小,電動(dòng)勢(shì)最小進(jìn)行分析;C、根據(jù)電磁振蕩產(chǎn)生的原理,判斷電容器上下極板帶電性及根據(jù)電感判斷電流方向,從而判斷出能量的轉(zhuǎn)化;D、根據(jù)調(diào)諧頻率f=【解答】解:A、圖1中,根據(jù)理想變壓器的規(guī)律U1:U2=n1:n2,故A錯(cuò)誤;B、圖2中,線圈的位置再轉(zhuǎn)過(guò)60°就是中性面,在中性面時(shí),電動(dòng)勢(shì)和電流都為0,所以此時(shí)線圈的電動(dòng)勢(shì)正在減小,故B錯(cuò)誤;C、圖3中,根據(jù)電容器極板間的場(chǎng)強(qiáng)方向,可知上級(jí)板帶負(fù)電,下極板帶正電;再根據(jù)電感中磁感線的方向,可知俯視視角下線圈中的電流方向是逆時(shí)針,因此可知電容器正在充電,電場(chǎng)的能量正在增大;故C正確;D、圖4中,根據(jù)調(diào)諧頻率f=12πLC故選:C。【點(diǎn)評(píng)】了解交變電流的產(chǎn)生、變壓器的構(gòu)造和原理、電磁振蕩產(chǎn)生的過(guò)程是解決本題的關(guān)鍵,屬于基礎(chǔ)題。2.(2024秋?四平期末)如圖所示的LC振蕩電路中,為靈敏電流計(jì),電流向右流過(guò)時(shí)指針向右偏,反之向左偏,線圈的自感系數(shù)L、電容器的電容C均為已知量。開始時(shí)開關(guān)S扳到a,某時(shí)刻將開關(guān)S扳到b,且將該時(shí)刻作為計(jì)時(shí)0點(diǎn)。則下列說(shuō)法正確的是()A.t=πB.t=3C.t=πD.t=【考點(diǎn)】電磁振蕩及過(guò)程分析.【專題】定量思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;推理論證能力.【答案】A【分析】振蕩電流的變化周期為T=2πLC;根據(jù)電路的周期T=2π【解答】解:t=0時(shí)刻電容器的下極板帶正電,此時(shí)刻將開關(guān)S報(bào)到b,0~T4的時(shí)間內(nèi)電容器放電,回路中的電流沿順時(shí)針?lè)较颍鬟^(guò)靈敏電流計(jì)的電流向右,指針向右偏轉(zhuǎn),T4時(shí)電容器所帶的電荷量為零,回路中的電流最大,線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)能最大,電場(chǎng)能為零;T4A.由題意,該LC振蕩電路的周期為T=2πLC,πLC4B.3πLC4為3C.πLC2為T4D.πLC為T2時(shí)刻,此時(shí)電容器所帶的電荷量最多,故故選:A。【點(diǎn)評(píng)】考查L(zhǎng)C振動(dòng)電路中,線圈與電容器之間的充放電過(guò)程中,電量、電壓、電流、電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度、電場(chǎng)能、磁場(chǎng)能等各量如何變化,注意電路中電流方向的分析。3.(2024秋?海淀區(qū)校級(jí)期末)如圖甲所示電路中,電流i(以圖甲中電流方向?yàn)檎╇S時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示的正弦曲線,下列說(shuō)法正確的是()A.0~t1內(nèi),磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能 B.t1~t2內(nèi),自感電動(dòng)勢(shì)逐漸減小 C.t2~t3內(nèi),電容器C正在充電 D.t3~t4內(nèi),電容器C上極板帶正電【考點(diǎn)】電磁振蕩的圖像問(wèn)題.【專題】定性思想;推理法;電磁場(chǎng)理論和電磁波;推理論證能力.【答案】D【分析】LC電路中的電流、電容器所帶電荷量、電容器的電場(chǎng)能、線圈中的磁場(chǎng)能都在做周期性變化。【解答】解:A.由乙圖可知,0~t1時(shí)間內(nèi),電路中的電流在增大,電容器在放電,電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能,故A錯(cuò)誤;B.t1~t2時(shí)間內(nèi),電路中的電流在減小,圖像斜率越來(lái)越大,所以自感電動(dòng)勢(shì)逐漸增大,故B錯(cuò)誤;C.t2~t3時(shí)間內(nèi),電路中的電流在增大,電容器在反向放電,故C錯(cuò)誤;D.t3~t4時(shí)間內(nèi),電路中的電流在減小,電容器在反向充電,電容器C上極板帶正電,故D正確。故選:D。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了LC電路的相關(guān)知識(shí),電容器的充、放電,電路中的能量轉(zhuǎn)化。4.(2025?寧波校級(jí)一模)電磁波發(fā)射電路中的LC電磁振蕩電路如圖所示,某時(shí)刻電路中正形成圖示方向的電流,此時(shí)電容器的下極板帶正電,上極板帶負(fù)電,下列說(shuō)法正確的是()A.線圈中的磁場(chǎng)方向向上且電流正在減小 B.極板間的電勢(shì)差正在變大、電場(chǎng)能正在變小 C.若在線圈中插入鐵芯,則發(fā)射的電磁波頻率變小 D.若增大電容器極板間的正對(duì)面積,則發(fā)射的電磁波波長(zhǎng)變短【考點(diǎn)】電磁振蕩的周期和頻率的影響因素;計(jì)算電磁振蕩發(fā)射的電磁波的波長(zhǎng);電磁振蕩及過(guò)程分析.【專題】定性思想;推理法;推理論證能力.【答案】C【分析】根據(jù)圖片分析出電容器的狀態(tài),從而分析出磁場(chǎng)的方向和電流的變化;根據(jù)公式C=根據(jù)頻率的計(jì)算公式完成分析;根據(jù)波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系分析出波長(zhǎng)的變化趨勢(shì)。【解答】解:A.由圖可知,電容器正在放電,電流變大,線圈中的磁場(chǎng)方向向上且電流正在變大,故A錯(cuò)誤;B.電容器中的電場(chǎng)方向向上,由于電容器正在放電,則帶電量減小,由C=可知極板間的電勢(shì)差正在變小,所以電場(chǎng)能正在變小,故B錯(cuò)誤;C.若在線圈中插入鐵芯,則L變大,根據(jù)f=則發(fā)射的電磁波頻率變小,故C正確;D.若增大電容器極板間的正對(duì)面積,則電容器電容C增大,根據(jù)λ=則發(fā)射的電磁波波長(zhǎng)變長(zhǎng),故D錯(cuò)誤。故選:C。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了電磁振蕩的相關(guān)概念,理解電容器的電荷量和電場(chǎng)能的變化,結(jié)合頻率的計(jì)算公式即可完成分析。5.(2024?沈陽(yáng)三模)如圖甲為超聲波懸浮儀,上方圓柱體中高頻電信號(hào)(由圖乙電路產(chǎn)生)通過(guò)壓電陶瓷轉(zhuǎn)換成同頻率的超聲波,下方圓柱體將接收到的超聲波反射回去。兩列超聲波疊加后,會(huì)出現(xiàn)振幅幾乎為零的點(diǎn)——節(jié)點(diǎn),小水珠能在節(jié)點(diǎn)附近保持懸浮狀態(tài),該情境可等效簡(jiǎn)化為圖丙,圖丙為某時(shí)刻兩列超聲波的波動(dòng)圖像,某時(shí)刻兩波源產(chǎn)生的波分別傳到了點(diǎn)P(﹣2cm,0)和點(diǎn)Q(2cm,0),已知超聲波的傳播速度為340m/s,則下列說(shuō)法正確的是()A.該超聲波懸浮儀發(fā)出的超聲波頻率為340Hz B.經(jīng)過(guò)t=1×10﹣4s,質(zhì)點(diǎn)P沿x軸正方向移動(dòng)3.4cm C.兩列波疊加穩(wěn)定后,P、Q之間(不包括P、Q)共有7個(gè)節(jié)點(diǎn) D.拔出圖乙線圈中的鐵芯,可以減少懸浮儀中的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)【考點(diǎn)】電磁振蕩及過(guò)程分析;波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系;波的疊加.【專題】定量思想;推理法;振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象專題;推理論證能力.【答案】C【分析】根據(jù)頻率、波速、波長(zhǎng)的關(guān)系求超聲波的頻率;質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移,只在平衡位置附近振動(dòng);根據(jù)波的疊加原理分析穩(wěn)定后節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù);根據(jù)電磁振動(dòng)的頻率公式判斷波長(zhǎng)的變化,從而決定節(jié)點(diǎn)的增減。【解答】解:A.由丙圖可知超聲波的波長(zhǎng)λ=1cm=0.01m超聲波懸浮儀所發(fā)出的超聲波信號(hào)頻率為:f=代入數(shù)據(jù)得:f=3.4×104Hz故A錯(cuò)誤;B.質(zhì)點(diǎn)只能沿y軸方向振動(dòng),不能沿x軸正方向移動(dòng),故B錯(cuò)誤;C.由丙圖可知,波源P、Q振動(dòng)步調(diào)相反,當(dāng)波程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí),該點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn),設(shè)波源P、Q之間某一點(diǎn)坐標(biāo)為x,懸浮點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn),滿足|(2﹣x)﹣[x﹣(﹣2)]|=nλ(n為自然數(shù))解得:x=0、±0.5、±1、±1.5故兩列波疊加穩(wěn)定后,P、Q之間(不包括P、Q)共有7個(gè)節(jié)點(diǎn),故C正確;D.拔出圖乙線圈中的鐵芯,LC振蕩回路的振蕩周期減小,超聲波頻率變大,波長(zhǎng)變短,相同空間距離內(nèi)節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)變多,故D錯(cuò)誤。故選:C。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了簡(jiǎn)諧橫波的相關(guān)應(yīng)用,理解簡(jiǎn)諧橫波在不同方向上的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),結(jié)合波的疊加原理即可完成分析。二.多選題(共4小題)(多選)6.(2023秋?邢臺(tái)期末)LC振蕩電路既可產(chǎn)生特定頻率的信號(hào),也可從復(fù)雜的信號(hào)中分離出特定頻率的信號(hào),是許多電子設(shè)備中的關(guān)鍵部件。如圖所示,某時(shí)刻線圈中磁場(chǎng)方向向上,且電路中的電流正在增加,下列說(shuō)法正確的是()A.電容器上極板帶負(fù)電 B.電路中的電場(chǎng)能正在增大 C.電路中的電流方向?yàn)橛蒩到b D.電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度正在減小【考點(diǎn)】電磁振蕩及過(guò)程分析.【專題】定性思想;推理法;電磁場(chǎng)理論和電磁波;理解能力.【答案】AD【分析】根據(jù)磁場(chǎng)方向由安培定則判斷電流方向,電流方向是正電荷移動(dòng)方向,根據(jù)電流方向及電容器充放電情況判斷極板帶電情況;振蕩電路中有兩種能:電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能,根據(jù)能量守恒定律分析能量的變化。【解答】解:AC.根據(jù)安培定則,線圈中的電流從下到上,即電流方向?yàn)橛蒪到a;此時(shí)電流正在增加,表明電容器正在放電,所以上極板帶負(fù)電,下極板帶正電,故A正確,C錯(cuò)誤;B.由于電容器正在放電,根據(jù)能量守恒定律分析,能量正在從電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能,電場(chǎng)能減小,磁場(chǎng)能增大,故B錯(cuò)誤;D.電容器正在放電,電場(chǎng)能減小,兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度正在減小,故D正確。故選:AD。【點(diǎn)評(píng)】本題考查振蕩電路的性質(zhì),明確電容器的充放電特征是解題的關(guān)鍵,注意各物理量周期性的變化是解題的核心。(多選)7.(2023秋?博愛縣校級(jí)期末)如圖所示的電路,電阻R=20Ω,電容C=2.0μF,電感L=2.0μH,電感線圈的電阻可以忽略。單刀雙擲開關(guān)S置于“1”,電路穩(wěn)定后,再將開關(guān)S從“1”撥到“2”,圖中LC回路開始電磁振蕩,下列說(shuō)法正確的是()A.LC振蕩電路的周期是4π×10﹣6s B.當(dāng)t=7.5π×10﹣6s時(shí),電容器電荷量在減少 C.當(dāng)t=7.5π×10﹣6s時(shí),電容器上極板帶正電 D.當(dāng)t=5π×10﹣6s時(shí),電感線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大【考點(diǎn)】電磁振蕩的周期和頻率的計(jì)算;電磁振蕩及過(guò)程分析.【專題】定量思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;推理論證能力.【答案】AD【分析】根據(jù)LC振蕩電路的周期公式T=2πLC【解答】解:A、對(duì)LC振蕩電路的周期為T=2故A正確;BC、當(dāng)t=7.5π×10﹣6s<7T8,由于3D、當(dāng)t=5π×10﹣6s=54T故選:AD。【點(diǎn)評(píng)】本題考查L(zhǎng)C振蕩電路,解題關(guān)鍵是LC振蕩電路的周期公式T=2(多選)8.(2024秋?泰山區(qū)校級(jí)期末)2023年12月6日,2023世界5G大會(huì)在河南鄭州開幕,主題為“5G變革共繪未來(lái)”。目前全球已部署超過(guò)260張5G網(wǎng)絡(luò),覆蓋近一半的人口。產(chǎn)生5G無(wú)線信號(hào)電波的LC振蕩電路某時(shí)刻的工作狀態(tài)如圖所示,則該時(shí)刻()A.線圈中磁場(chǎng)的方向向下 B.電容器兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度正在變大 C.電容器正在放電,線圈儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能正在增加 D.線路中的電流正在減小且與線圈中感應(yīng)電流的方向相反【考點(diǎn)】電磁振蕩及過(guò)程分析.【專題】定性思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;推理論證能力.【答案】AB【分析】根據(jù)安培定則判定線圈中電流方向;根據(jù)在LC振蕩電路中,當(dāng)電容器充電時(shí),電流在減小,電容器上的電荷量增大,磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能,進(jìn)行分析即可。【解答】解:A.根據(jù)LC振蕩電路某時(shí)刻的工作狀態(tài),結(jié)合線圈中電流方向,應(yīng)用右手螺旋定則判斷出線圈中磁場(chǎng)方向向下,故A正確;B.電流方向流向正極板,表示電容器在充電,兩極板電荷量增大,板間電場(chǎng)強(qiáng)度在變大,故B正確;CD.電流方向流向正極板,表示電容器在充電,兩極板電荷量增大,電路中電流在減小,線圈儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能正在減小,逐漸轉(zhuǎn)化成電場(chǎng)能,根據(jù)“增反減同”可知,線圈中感應(yīng)電流的方向與線路中原電流方向相同,故CD錯(cuò)誤。故選:AB。【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道在LC振蕩電路中,當(dāng)電容器充電時(shí),電流在減小,電容器上的電荷量增大,磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能;當(dāng)電容器放電時(shí),電流在增大,電容器上的電荷量減小,電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能。(多選)9.(2023秋?萊西市期末)如圖所示,電池的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)電阻為r,電容器的電容為C,繞在鐵芯上的理想線圈電感為L(zhǎng),其直流電阻為零。開始電路中開關(guān)S1斷開,S2閉合。在t=t1時(shí)刻,斷開S2,閉合S1,此后回路中出現(xiàn)了振蕩電流。若不計(jì)電磁波的輻射能量,電路中電阻的存在不會(huì)影響振蕩電路的振蕩頻率。則下列說(shuō)法正確的是()A.閉合S1的瞬間,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E B.t1+πLC時(shí)刻,電容器帶電量為零 C.t1+πLC時(shí)刻,電感線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)為零 D.電路最后達(dá)到的狀態(tài)是R兩端的電勢(shì)差恒為零【考點(diǎn)】電磁振蕩及過(guò)程分析;自感現(xiàn)象與自感系數(shù);電感、電容和電阻對(duì)電路的影響對(duì)比.【專題】定性思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;推理論證能力.【答案】AD【分析】當(dāng)開關(guān)接通和斷開的瞬間,流過(guò)線圈的電流發(fā)生變化,產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),阻礙原來(lái)電流的變化.【解答】解:A、閉合S1的瞬間,電容器開始放電,此時(shí)放電電流為零,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E,故A正確;BC、t1+πLC時(shí)刻,即經(jīng)歷T2D、振動(dòng)電路中電阻R產(chǎn)生焦耳熱,能量逐漸減少,直至不再振蕩,電路最后達(dá)到的狀態(tài)是R兩端的電勢(shì)差為零,故D正確。故選AD。【點(diǎn)評(píng)】本題考查綜合運(yùn)用楞次定律分析自感現(xiàn)象的能力.三.填空題(共3小題)10.(2023春?嘉定區(qū)校級(jí)期中)如圖甲所示,LC電路中,周期T=4s。已充電的平行板電容器兩極板水平放置。開關(guān)S斷開時(shí),極板間有一帶電灰塵恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),回路中的振蕩電流i﹣t圖像如圖乙所示,不計(jì)電路產(chǎn)生的內(nèi)能及電磁輻射,g取10m/s2。(1)經(jīng)2s時(shí),電容器內(nèi)灰塵的加速度大小為20m/s2;(2)線圈中電流最大時(shí),灰塵的加速度大小為10m/s2;(3)回路的磁場(chǎng)能在減小,且電容器上極板帶負(fù)電,則回路應(yīng)在cd時(shí)間段(Oa,ab,bc,或cd);(4)灰塵在遇到極板之前,它的速度不斷增大(不斷增大、不斷減小、或周期性增大、減小)。【考點(diǎn)】電磁振蕩及過(guò)程分析.【專題】定量思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;分析綜合能力.【答案】故答案為:(1)20;(2)10;(3)cd;(4)不斷增大。【分析】(1)(2)根據(jù)振蕩電路的特點(diǎn),對(duì)不同時(shí)刻時(shí)的灰塵進(jìn)行受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求解加速度;(3)回路的磁場(chǎng)能在減小,又上極板帶負(fù)電,由此結(jié)合電容器的充電、放電判斷;(4)根據(jù)受力的變化,結(jié)合牛頓第二定律分析加速度的變化,然后結(jié)合初速度為零的情況分析速度的變化即可。【解答】解:(1)開關(guān)S斷開時(shí),極板間有一帶電灰塵恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),可知此時(shí)電場(chǎng)力與重力平衡,由共點(diǎn)力平衡條件得:mg=qE當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),由于周期為T=4s,可知經(jīng)2s時(shí),電容器極板電性發(fā)生變化,但電荷量大小等于0時(shí)刻電荷量,可知帶電灰塵受到的電場(chǎng)力方向豎直向下,大小等于重力,設(shè)灰塵的加速度大小為a,由牛頓第二定律得:a=解得:a=20m/s2(2)線圈中電流最大時(shí),線圈的磁場(chǎng)能最大,根據(jù)能量守恒定律可知,電容器的電場(chǎng)能最小,可知電容器內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度剛好為零,設(shè)灰塵的加速度大小為a′,由牛頓第二定律得:a'解得:a'=10m/s2(3)回路的磁場(chǎng)能在減小,可知回路電流減小,根據(jù)能量守恒定律可知,電容器電場(chǎng)能增大,電容器正在充電,且電容器上極板帶負(fù)電,則回路應(yīng)在cd時(shí)間段。(4)S接通后電容器先放電,該過(guò)程中灰塵向下做加速運(yùn)動(dòng),由于灰塵受到向上的電場(chǎng)力最大等于重力,可知灰塵在遇到極板之前,灰塵的加速度方向一直向下,它的速度不斷增大。故答案為:(1)20;(2)10;(3)cd;(4)不斷增大。【點(diǎn)評(píng)】本題考查電磁振蕩電路與牛頓第二定律的結(jié)合,屬中等難度的題目,對(duì)學(xué)生的綜合分析能力要求較高,是一道好題。11.(2023春?浦東新區(qū)校級(jí)期末)如圖所示的電路中,先閉合開關(guān)S,穩(wěn)定后再斷開,圖中LC回路開始電磁振蕩,則振蕩開始后56T,電容器C的上極板帶正電(選填“帶正電”、“帶負(fù)電”或“不帶電”);56T【考點(diǎn)】電磁振蕩及過(guò)程分析.【專題】定性思想;推理法;電容器專題;推理論證能力.【答案】帶正電;電場(chǎng)能正向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化。【分析】根據(jù)56T時(shí)刻處在3T【解答】解:先閉合開關(guān)S,穩(wěn)定后電容器帶電量為零,線圈中有從上到下的電流;再斷開S,則LC回路開始電磁振蕩,當(dāng)56T時(shí),即在3T4~T故答案為:帶正電;電場(chǎng)能正向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化。【點(diǎn)評(píng)】本題考查L(zhǎng)C振蕩電路,解決此類問(wèn)題要注意分析振蕩過(guò)程中板間的電場(chǎng)變化情況和線圈中的電流變化情況,抓住磁場(chǎng)能和電場(chǎng)能總和不變是解答的關(guān)鍵。12.(2023春?太原期中)在LC振蕩電路中,如已知電容C,并測(cè)得電路的固有振蕩周期T,即可求得電感L.為了提高測(cè)量精度,需多次改變C值并測(cè)得相應(yīng)的T值。現(xiàn)將測(cè)得的6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,即圖中“×”表示的點(diǎn)。(1)T、L、C的關(guān)系為T=2πLC。(2)根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)點(diǎn)作出T2與C的關(guān)系圖線。(3)求得的L值是0.0351~0.0389H。【考點(diǎn)】電磁振蕩及過(guò)程分析.【專題】定量思想;推理法;電磁場(chǎng)理論和電磁波.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】根據(jù)固有振蕩周期公式,并結(jié)合圖象的含義,即可求解。【解答】解:(1)根據(jù)LC振蕩電路中,如已知電容C,則電路的固有振蕩周期T,公式為T=2πLC;(2)由作圖原則,數(shù)據(jù)盡可能均勻分布在直線兩側(cè),距離太遠(yuǎn)的點(diǎn),則是錯(cuò)誤的,應(yīng)刪除。(3)通過(guò)圖象的斜率等于4π2L,則可求出L在0.0351H~0.0389H范疇內(nèi)。故答案為:(1)T=2πLC;(2)圖線為一直線,數(shù)據(jù)點(diǎn)盡可能地均勻分布在直線兩側(cè);(3)0.0351~0.0389H。【點(diǎn)評(píng)】考查固有振蕩周期公式,掌握?qǐng)D象的斜率的含義,知道數(shù)據(jù)點(diǎn)盡可能地均勻分布在直線兩側(cè)的作圖原則。四.解答題(共3小題)13.(2024春?西安期末)實(shí)驗(yàn)室里有一水平放置的平行板電容器,其電容C=1μF。在兩極板帶有一定電荷時(shí),發(fā)現(xiàn)一帶電粉塵恰好靜止在兩極板間。還有一個(gè)自感系數(shù)L=0.1mH的電感器,現(xiàn)連成如圖所示電路,重力加速度大小為g。(1)求該振蕩電路的周期T(結(jié)果可以含有π)。(2)從S閉合瞬間開始計(jì)時(shí),在π×10﹣5s時(shí),電容器內(nèi)粉塵的加速度大小是多少?(3)當(dāng)線圈中電流最大時(shí),粉塵的加速度為多大?【考點(diǎn)】電磁振蕩及過(guò)程分析;牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用;電容的概念、單位與物理意義.【專題】定量思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;分析綜合能力.【答案】(1)該振蕩電路的周期T為2π×10﹣5s;(2)從S閉合瞬間開始計(jì)時(shí),在π×10﹣5s時(shí),電容器內(nèi)粉塵的加速度大小為2g;(3)當(dāng)線圈中電流最大時(shí),粉塵的加速度大小為g。【分析】(1)根據(jù)周期公式T=2(2)斷開時(shí),灰塵恰好靜止,則重力等于電場(chǎng)力,根據(jù)電磁振蕩的過(guò)程,結(jié)合周期公式T=2πLC(3)當(dāng)電容器放電時(shí),電量減小,電流增大,當(dāng)電流最大時(shí),電容器極板的電量為零,再根據(jù)牛頓第二定律求解。【解答】解:(1)振蕩電路的周期為:T=2其中C=1μF=1×10﹣6F,L=0.1mH=1×10﹣4H代入數(shù)據(jù)得:T=2π×10﹣5s(2)開關(guān)斷開時(shí)帶電粉塵靜止,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得:F電=mg可知帶電粉塵所受電場(chǎng)力豎直向上,閉合開關(guān)后,自感線圈和電容器構(gòu)成LC振蕩回路,由于該振蕩回路的周期T=2π×10﹣5s,因此經(jīng)過(guò)π×mg+F電=ma聯(lián)立解得:a=2g(3)當(dāng)線圈中電流最大時(shí),電容器兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)為0,由牛頓第二定律得:mg=ma′解得:a′=g答:(1)該振蕩電路的周期T為2π×10﹣5s;(2)從S閉合瞬間開始計(jì)時(shí),在π×10﹣5s時(shí),電容器內(nèi)粉塵的加速度大小為2g;(3)當(dāng)線圈中電流最大時(shí),粉塵的加速度大小為g。【點(diǎn)評(píng)】本題考查電磁振蕩與牛頓第二定律的結(jié)合,知道振蕩電路的周期公式內(nèi)容,掌握電容器的放充電過(guò)程中,電量,電流的變化情況,注意何時(shí)有電場(chǎng)力,及確定電場(chǎng)力方向是解題的關(guān)鍵。14.(2024春?海淀區(qū)期末)電磁波在科學(xué)探索和現(xiàn)實(shí)生活中有著廣泛的應(yīng)用。取電磁波在真空中的速度c=3.0×108m/s。(1)世界上最大的單口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST坐落在我國(guó)貴州,被譽(yù)為“中國(guó)天眼”。當(dāng)火星與地球之間的距離為2.25×1011m時(shí),若從火星向地球發(fā)射一電磁波信號(hào),求FAST接收到信號(hào)所用時(shí)間。(2)已知手機(jī)單端天線的長(zhǎng)度為接收的電磁波波長(zhǎng)的四分之一時(shí),電磁波在天線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)將達(dá)到最大值。如果某手機(jī)接收的電磁波頻率為7.50×108Hz,為使感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值,求該手機(jī)單端天線應(yīng)設(shè)計(jì)的長(zhǎng)度。(3)某收音機(jī)中的LC電路由固定線圈和可調(diào)電容器組成,能夠產(chǎn)生500kHz到1500kHz的電磁振蕩。已知LC電路的周期T與電容C、電感L的關(guān)系為T=2πLC,求可調(diào)電容器的最大電容和最小電容之比。【考點(diǎn)】電磁振蕩的周期和頻率的計(jì)算;波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;電磁場(chǎng)理論和電磁波;理解能力.【答案】(1)FAST接收到信號(hào)所用時(shí)間為750s;(2)該手機(jī)單端天線應(yīng)設(shè)計(jì)的長(zhǎng)度為0.1m;(3)電容器的最大電容和最小電容之比為9:1。【分析】(1)根據(jù)x=ct計(jì)算;(2)先計(jì)算出電磁波的波長(zhǎng),進(jìn)而計(jì)算出天線的長(zhǎng)度;(3)根據(jù)公式f=【解答】解:(1)設(shè)火星與地球之間距離為x,所用時(shí)間為t根據(jù)x=ct得t=(2)設(shè)天線長(zhǎng)度為L(zhǎng),接受的電磁波頻率為f、波長(zhǎng)為λ根據(jù)c=λf得λ=0.4m由題意λ=4L得L=0.1m(3)根據(jù)T=1可得f當(dāng)f=500Hz時(shí),C最大,設(shè)為Cmax;f=1500Hz時(shí),C最小,設(shè)為Cmin得C答:(1)FAST接收到信號(hào)所用時(shí)間為750s;(2)該手機(jī)單端天線應(yīng)設(shè)計(jì)的長(zhǎng)度為0.1m;(3)電容器的最大電容和最小電容之比為9:1。【點(diǎn)評(píng)】掌握電磁振蕩電路的周期和頻率公式是解題的基礎(chǔ),難度不大。15.(2024春?新鄭市校級(jí)期中)如圖甲,振蕩電路電容器的電容為C,線圈自感系數(shù)為L(zhǎng)。電容器兩極板電壓與時(shí)間的關(guān)系為余弦函數(shù)如圖乙,圖像中U0為已知量,T未知。求:(1)振蕩電路中電場(chǎng)能變化的周期T1;(2)t=125T時(shí)刻的振蕩電流;(3)5T6到【考點(diǎn)】電磁振蕩的周期和頻率的計(jì)算;電磁振蕩的圖像問(wèn)題.【專題】計(jì)算題;學(xué)科綜合題;定量思想;方程法;電磁場(chǎng)理論和電磁波;推理論證能力.【答案】(1)振蕩電路中電場(chǎng)能變化的周期為πLC(2)t=125T時(shí)刻的振蕩電流為0;(3)5T6到T時(shí)間內(nèi)振蕩電流的平均值為【分析】(1)先寫出電磁振蕩的周期,然后結(jié)合一個(gè)振蕩周期內(nèi)電場(chǎng)能變化2次,求出電場(chǎng)能變化的周期;(2)結(jié)合電壓的變化圖得出電流的變化與大小;(3)結(jié)合平均電流的定義求出。【解答】解:(1)振蕩電路的周期T振蕩電路中電場(chǎng)能變化的周期T(2)根據(jù)題圖可得u時(shí)間t=125T時(shí),電場(chǎng)能最大,此時(shí)振蕩電流i=0(3)t=5t=T時(shí)u2=U0則Δq則5T6到T答:(1)振蕩電路中電場(chǎng)能變化的周期為πLC(2)t=125T時(shí)刻的振蕩電流為0;(3)5T6到T時(shí)間內(nèi)振蕩電流的平均值為【點(diǎn)評(píng)】本題考查了LC電磁振蕩電路的電磁振蕩過(guò)程,根據(jù)圖乙所示圖象分析清楚振蕩過(guò)程是解題的前提,掌握基礎(chǔ)知識(shí)、應(yīng)用LC電磁振蕩電路的周期公式即可解題。
考點(diǎn)卡片1.牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】牛頓第二定律的表達(dá)式是F=ma,已知物體的受力和質(zhì)量,可以計(jì)算物體的加速度;已知物體的質(zhì)量和加速度,可以計(jì)算物體的合外力;已知物體的合外力和加速度,可以計(jì)算物體的質(zhì)量。【命題方向】一質(zhì)量為m的人站在電梯中,電梯加速上升,加速度大小為13g,gA、43mgB、2mgC、mgD分析:對(duì)人受力分析,受重力和電梯的支持力,加速度向上,根據(jù)牛頓第二定律列式求解即可。解答:對(duì)人受力分析,受重力和電梯的支持力,加速度向上,根據(jù)牛頓第二定律N﹣mg=ma故N=mg+ma=4根據(jù)牛頓第三定律,人對(duì)電梯的壓力等于電梯對(duì)人的支持力,故人對(duì)電梯的壓力等于43mg故選:A。點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵對(duì)人受力分析,然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解。【解題方法點(diǎn)撥】在應(yīng)用牛頓第二定律解決簡(jiǎn)單問(wèn)題時(shí),要先明確物體的受力情況,然后列出牛頓第二定律的表達(dá)式,再根據(jù)需要求出相關(guān)物理量。2.波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】描述機(jī)械波的物理量(1)波長(zhǎng)λ:兩個(gè)相鄰的、在振動(dòng)過(guò)程中對(duì)平衡位置的位移總是相同的質(zhì)點(diǎn)間的距離叫波長(zhǎng).在橫波中,兩個(gè)相鄰波峰(或波谷)間的距離等于波長(zhǎng).在縱波中,兩個(gè)相鄰密部(或疏部)間的距離等于波長(zhǎng).(2)頻率f:波的頻率由波源決定,無(wú)論在什么介質(zhì)中傳播,波的頻率都不變.(3)波速v:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)振動(dòng)向外傳播的距離.波速的大小由介質(zhì)決定.(4)波速與波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系:v=λf.【命題方向】常考題型:如圖所示是一列簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)的波形圖象,波速為v=10m/s,此時(shí)波恰好傳到I點(diǎn),下列說(shuō)法中正確的是()A.此列波的周期為T=0.4sB.質(zhì)點(diǎn)B、F在振動(dòng)過(guò)程中位移總是相等C.質(zhì)點(diǎn)I的起振方向沿y軸負(fù)方向D.當(dāng)t=5.1s時(shí),x=10m的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置處E.質(zhì)點(diǎn)A、C、E、G、I在振動(dòng)過(guò)程中位移總是相同【分析】由波形圖可以直接得出波的波長(zhǎng),根據(jù)v=λT求解周期,根據(jù)波形圖來(lái)確定I處的起振方向,當(dāng)質(zhì)點(diǎn)間的距離為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí),振動(dòng)情況完全相同,當(dāng)質(zhì)點(diǎn)間的距離為半波長(zhǎng)的奇數(shù)解:A、由波形圖可知,波長(zhǎng)λ=4m,則T=λv=B、質(zhì)點(diǎn)B、F之間的距離正好是一個(gè)波長(zhǎng),振動(dòng)情況完全相同,所以質(zhì)點(diǎn)B、F在振動(dòng)過(guò)程中位移總是相等,故B正確;C、由圖可知,I剛開始振動(dòng)時(shí)的方向沿y軸負(fù)方向,故C正確;D、波傳到x=l0m的質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間t′=xv=1010=1s,t=5.1s時(shí),x=l0m的質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)4.1sE、質(zhì)點(diǎn)A、C間的距離為半個(gè)波長(zhǎng),振動(dòng)情況相反,所以位移的方向不同,故D錯(cuò)誤;故選:ABC【點(diǎn)評(píng)】本題考察了根據(jù)波動(dòng)圖象得出振動(dòng)圖象是一重點(diǎn)知識(shí),其關(guān)鍵是理解振動(dòng)和波動(dòng)的區(qū)別.【解題方法點(diǎn)撥】牢記機(jī)械振動(dòng)的有關(guān)公式,熟練的進(jìn)行公式之間的轉(zhuǎn)化與計(jì)算。3.波的疊加【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.波的疊加原理:幾列波相遇時(shí),每列波都能夠保持各自的狀態(tài)繼續(xù)傳播而不互相干擾,只是在重疊的區(qū)域里,介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與這幾列波引起的振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和.2.波在疊加時(shí)的特點(diǎn):①位移是幾列波分別產(chǎn)生位移的矢量和。②各列波獨(dú)立傳播。③兩列同相波疊加,振動(dòng)加強(qiáng),振幅增大。(如圖1所示)④兩列反相波疊加,振動(dòng)減弱,振幅減小。(如圖2所示)【命題方向】常考題型:如圖所示,實(shí)線與虛線分別表示振幅、頻率均相同的兩列波的波峰和波谷.此刻M是波峰與波峰相遇點(diǎn),下列說(shuō)法中正確的是()A.該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)O正處于平衡位置B.P、N兩質(zhì)點(diǎn)始終處在平衡位置C.隨著時(shí)間的推移,質(zhì)點(diǎn)M將向O點(diǎn)處移動(dòng)D.從該時(shí)刻起,經(jīng)過(guò)二分之一周期,質(zhì)點(diǎn)M到達(dá)平衡位置【分析】由圖知M、O都處于振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),在波的傳播過(guò)程中,質(zhì)點(diǎn)不會(huì)向前移動(dòng).解:由圖知O點(diǎn)是波谷和波谷疊加,是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),A錯(cuò)誤;P、N兩點(diǎn)是波谷和波峰疊加,位移始終為零,即處于平衡位置,B正確;振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)只是在各自的平衡位置附近振動(dòng),不會(huì)“隨波逐流”,C錯(cuò)誤;從該時(shí)刻起,經(jīng)過(guò)四分之一周期,質(zhì)點(diǎn)M到達(dá)平衡位置,D錯(cuò)誤;故選B【點(diǎn)評(píng)】介質(zhì)中同時(shí)存在幾列波時(shí),每列波能保持各自的傳播規(guī)律而不互相干擾.在波的重疊區(qū)域里各點(diǎn)的振動(dòng)的物理量等于各列波在該點(diǎn)引起的物理量的矢量和.【解題思路點(diǎn)撥】波的獨(dú)立性原理:兩列波相遇后,每列波仍像相遇前一樣,保持各自原來(lái)的波形,繼續(xù)向前傳播。4.電容的概念、單位與物理意義【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】(1)定義:電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值。(2)定義式:C=QU,Q是電容器的電荷量,U是兩極板間的電壓。電容的大小與Q和(3)物理意義:表示電容器儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng)大小的物理量。(4)單位:法拉(F)1F=106μF=1012pF。(5)說(shuō)明:電容是反映了電容器儲(chǔ)存電荷能力的物理量,其數(shù)值由電容器的構(gòu)造決定,而與電容器帶不帶電或帶多少電無(wú)關(guān)。就像水容器一樣,它的容量大小與水的深度無(wú)關(guān)。【命題方向】由電容器電容的定義式C=QA、若電容器不帶電,則電容C為零B、電容C與所帶的電荷量Q成正比,與電壓U成反比C、電容C與所帶的電荷量Q多少無(wú)關(guān)D、電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電壓增加1V時(shí)所需增加的電荷量分析:電容的大小由本身因素所決定,與所帶的電量及兩端間的電壓無(wú)關(guān).解答:電容的大小由本身因素所決定,與所帶的電量及兩端間的電壓無(wú)關(guān)。電容器不帶電,電容沒(méi)變。故A、B錯(cuò)誤,C正確。由C=QU=ΔQΔU,所以電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電壓增加故選:CD。點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵理解電容的大小與所帶的電量及兩端間的電壓無(wú)關(guān)【解題思路點(diǎn)撥】1.電容表示電容器儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng)大小的物理量。2.電容是電容器本身的性質(zhì)與所帶電荷量的多少以及兩極板間的電壓大小無(wú)關(guān)。3.電容的兩個(gè)計(jì)算公式:①定義式:C=②決定式:C=5.自感現(xiàn)象與自感系數(shù)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】一、自感1.概念:由于導(dǎo)體本身的電流變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱為自感,由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做自感電動(dòng)勢(shì).2.表達(dá)式:E=L△I3.自感系數(shù)L(1)相關(guān)因素:與線圈的大小、形狀、匝數(shù)以及是否有鐵芯有關(guān).(2)單位:亨利(H,1mH=10﹣3H,1μH=10﹣6H).4.自感電動(dòng)勢(shì)的方向:由楞次定律可知,自感電動(dòng)勢(shì)總是阻礙原來(lái)導(dǎo)體中電流的變化.當(dāng)回路中的電流增加時(shí),自感電動(dòng)勢(shì)和原來(lái)電流的方向相反;當(dāng)回路中的電流減小時(shí),自感電動(dòng)勢(shì)和原來(lái)電流的方向相同.自感對(duì)電路中的電流變化有阻礙作用,使電流不能突變.【命題方向】下列說(shuō)法正確的是()當(dāng)線圈中電流不變時(shí),線圈中沒(méi)有自感電動(dòng)勢(shì)當(dāng)線圈中電流反向時(shí).線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中原電流的方向相反當(dāng)線圈中電流增大時(shí),線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中電流的方向相反當(dāng)線圈中電流減小時(shí),線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中電流的方向相反根據(jù)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)的條件和楞次定律分析有無(wú)自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生及自感電動(dòng)勢(shì)的方向.解:A、由法拉第電磁感應(yīng)定律可知,當(dāng)線圈中電流不變時(shí),不產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),故A正確;B、根據(jù)楞次定律可知,當(dāng)線圈中電流反向時(shí),相當(dāng)于電流減小,線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中原電流的方向相同,故B錯(cuò)誤;C、當(dāng)線圈中電流增大時(shí),自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增大,線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中電流的方向相反,故C正確;D、當(dāng)線圈中電流減小時(shí),自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的減小,線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈中電流的方向相同,故D錯(cuò)誤。故選:AC。點(diǎn)評(píng):自感現(xiàn)象是特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,遵循電磁感應(yīng)現(xiàn)象的普遍規(guī)律,即楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律.【解題方法點(diǎn)撥】對(duì)自感電動(dòng)勢(shì)的理解:1.產(chǎn)生原因:通過(guò)線圈的電流發(fā)生變化,導(dǎo)致穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化,因而在線圈上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。2.自感電動(dòng)勢(shì)的方向:當(dāng)原電流增大時(shí),自感電動(dòng)勢(shì)的方向與原電流方向相反;當(dāng)原電流減小時(shí),自感電動(dòng)勢(shì)的方向與原電流方向相同(即增反減同)。3.自感電動(dòng)勢(shì)的作用:總是阻礙原電流的變化,但原電流仍在變化,只是原電流的變化時(shí)間變長(zhǎng),即總是起著推遲電流變化的作用6.交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生交變電流的原理【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.產(chǎn)生裝置將閉合線圈置于勻強(qiáng)磁場(chǎng),并繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈中將產(chǎn)生按正(余)弦規(guī)律變化的交流電。2.兩個(gè)特殊位置及特點(diǎn)①中性面上圖甲和丙所處的位置特點(diǎn):穿過(guò)線圈的磁通量Φ最大,磁通量的變化率ΔΦΔt=0,所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=0,該應(yīng)電流I=②與中性面垂直的位置上圖乙和丁所處的位置特點(diǎn):穿過(guò)線圈的磁通量Φ=0,磁通量的變化率ΔΦΔt最大,所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E最大,該應(yīng)電流I最大,交變電3.交變電流的變化規(guī)律對(duì)于如圖所示的發(fā)電機(jī),設(shè)t=0時(shí)線圈剛好轉(zhuǎn)到中性面,此時(shí)導(dǎo)線AB的速度方向剛好與磁感線平行,因此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0。設(shè)線圈旋轉(zhuǎn)的角速度為ω,AB和CD的長(zhǎng)度為l,AD和BC的長(zhǎng)度為d,則經(jīng)過(guò)時(shí)間t,線框轉(zhuǎn)過(guò)的角度θ=ωt。線框旋轉(zhuǎn)過(guò)程中AB和CD的速度v=ωd2,與磁感線垂直的速度為vsinθ,即ωd2sinωe=2Blvsinθ=ωBldsinωt=ωBSsinωt其中,S表示線框的面積。設(shè)Em=ωBS,可知線框的電動(dòng)勢(shì)是隨時(shí)間按正弦函數(shù)規(guī)律變化的,為e=Emsinωt式中Em是常數(shù),表示電動(dòng)勢(shì)可能達(dá)到的最大值。對(duì)于單匝線圈,Em=ωBS;如果線圈匝數(shù)為N,則Em=NωBS。同理如果線圈從平行于磁場(chǎng)方向開始轉(zhuǎn)動(dòng):e=Emcosωt。【命題方向】交流發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示,當(dāng)線圈ABCD繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電路中產(chǎn)生的最大電流為Im,已知線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T,下列說(shuō)法正確的是()A、圖示位置磁通量最大,磁通量的變化率最大B、圖示位置電流最大,方向?yàn)锳→BC、從圖示位置開始經(jīng)過(guò)T4D、從圖示位置計(jì)時(shí),線圈中電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為i分析:線圈平面與磁場(chǎng)垂直時(shí),線圈位于中性面位置,此時(shí)磁通量最大,磁通量的變化率最小,電流最小,每經(jīng)過(guò)一次圖示位置的中性面,電流方向就改變一次,從中性面開始計(jì)時(shí)線圈中電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為i=解答:ABC、圖示位置為中性面,磁通量最大,磁通量的變化率最小,電流最小,每經(jīng)過(guò)一次圖示位置的中性面,電流方向就改變一次,故ABC錯(cuò)誤;D、從圖示位置計(jì)時(shí),線圈中電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為i=Im故選:D。點(diǎn)評(píng):本題主要考查了中性面,明確線圈位于中性面位置,此時(shí)磁通量最大,磁通量的變化率最小,電流最小,每經(jīng)過(guò)一次圖示位置的中性面,電流方向就改變一次。【解題思路點(diǎn)撥】正弦交變電流產(chǎn)生的原理矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,與軸平行的兩條邊(導(dǎo)線)切割磁感線,因而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),線圈上就有了電流.交流發(fā)電機(jī)的工作過(guò)程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能和回路中內(nèi)能的過(guò)程,符合能量守恒定律.7.電感、電容和電阻對(duì)電路的影響對(duì)比【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1、電感器對(duì)交變電流的阻礙作用(1)電感器對(duì)交變電流有阻礙作用,阻礙作用的大小用感抗來(lái)表示.影響電感器對(duì)交變電流阻礙作用大小的因素:線圈的自感系數(shù)和交流電的頻率.線圈的自感系數(shù)越大、交流電的頻率越高,電感對(duì)交變電流的阻礙作用越大.即線圈的感抗就越大.(2)電感器在電路中的作用:通直流,阻交流;通低頻,阻高頻.“通直流,阻交流”這是對(duì)兩種不同類型的電流而言的,因?yàn)椋ê愣ǎ┲绷麟姷碾娏鞑蛔兓荒芤鹱愿鞋F(xiàn)象,交流電的電流時(shí)刻改變,必有自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生來(lái)阻礙電流的變化.“通低頻,阻高頻”這是對(duì)不同頻率的交流而言的,因?yàn)榻蛔冸娏鞯念l率越高,電流變化越快,自感作用越強(qiáng),感抗也就越大.(3)電感器的應(yīng)用扼流圈:扼流圈是利用電感阻礙交變電流的作用制成的電感線圈.分低頻扼流圈和高頻扼流圈兩類:低頻扼流圈構(gòu)造:線圈繞在鐵芯上,匝數(shù)多,自感系數(shù)大,電阻較小作用:通直流,阻交流高頻扼流圈構(gòu)造:線圈繞在鐵氧體上,匝數(shù)少,自感系數(shù)小(鐵芯易磁化使自感系數(shù)增大,鐵氧體不易磁化,自感系數(shù)很小)作用:通低頻,阻高頻2、電容器對(duì)交變電流的阻礙作用(1)電容器對(duì)交變電流有阻礙作用,阻礙作用的大小用容抗來(lái)表示.影響電容器對(duì)交變電流阻礙作用大小的因素有電容器的電容與交流電的頻率,電容器的電容越大、交流電的頻率越高,電容器對(duì)交變電流的阻礙作用越小.即線圈的容抗就越大.(2)電容器在電路中的作用:通交流,隔直流;通高頻,阻低頻.信號(hào)和交流信號(hào),如圖1所示,該電路中的電容就起到“隔直流,通交流”的作用,其電容器叫耦合(或隔直)電容器.在電子技術(shù)中,從某一裝置輸出的電流常常既有高頻成分,又有低頻成分,若在下一級(jí)電路的輸入端并聯(lián)一個(gè)電容器,就可只把低頻成分的交流信號(hào)輸送到下一級(jí)裝置,如圖2所示,具有這種“通高頻,阻低頻”用途的電容器叫高頻旁路電容器.【命題方向】如圖所示,當(dāng)交流電源的電壓為220V,頻率為50Hz時(shí),三只燈泡,L1、L2、L3亮度相同。若保持交流電源的電壓不變,只將其頻率變?yōu)?00Hz,則()A、L1、L2、L3的亮度都比原來(lái)亮B、只有L1的亮度比原來(lái)亮C、只有L2的亮度比原來(lái)亮D、只有L3的亮度比原來(lái)亮分析:三個(gè)支路電壓相同,當(dāng)交流電頻率變化時(shí),會(huì)影響電感的感抗和電容的容抗,從而影響流過(guò)電感和電容的電流。解答:三個(gè)三個(gè)支路電壓相同,當(dāng)交流電頻率變大時(shí),電感的感抗增大,電容的容抗減小,電阻所在支路對(duì)電流的阻礙作用不變,所以流過(guò)L1的電流變大,流過(guò)L2的電流變小,流過(guò)L3的電流不變。故A、C、D錯(cuò)誤,B正確。故選:B。點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵知道電感和電容對(duì)交流電的阻礙作用的大小與什么因素有關(guān)。記住感抗和容抗的兩個(gè)公式可以幫助定性分析。XL=2πLf,XC=1【解題思路點(diǎn)撥】1、為什么電感器對(duì)交變電流有阻礙作用?將交變電流通入電感線圈,由于線圈中的電流大小和方向都時(shí)刻變化,根據(jù)電磁感應(yīng)原理,電感線圈中必產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),以阻礙電流的變化,因此交流電路的電感線圈對(duì)交變電流有阻礙作用.2、為什么電容器對(duì)交變電流有阻礙作用?當(dāng)電源電壓推動(dòng)電路中形成電流的自由電荷向某一方向做定向移動(dòng)的時(shí)候,電容器兩極板上積累的電荷要反抗自由電荷向這個(gè)方向做定向移動(dòng),因此交流電路的電容對(duì)交變電流有阻礙作用.3、電阻、電感器、電容器對(duì)交變電流阻礙作用的區(qū)別與聯(lián)系電阻電感器電容器產(chǎn)生的原因定向移動(dòng)的自由電荷與不動(dòng)的離子間的碰撞由于電感線圈的自感現(xiàn)象阻礙電流的變化電容器兩極板上積累的電荷對(duì)向這個(gè)方向定向移動(dòng)的電荷的反抗作用在電路中的特點(diǎn)對(duì)直流、交流均有阻礙作用只對(duì)變化的電流如交流有阻礙作用不能通直流,只能通變化的電流.對(duì)直流的阻礙作用無(wú)限大,對(duì)交流的阻礙作用隨頻率的降低而增大決定因素由導(dǎo)體本身(長(zhǎng)短、粗細(xì)、材料)決定,與溫度有關(guān)由導(dǎo)體本身的自感系數(shù)和交流的頻率f決定由電容的大小和交流的頻率決定電能的轉(zhuǎn)化與做功電流通過(guò)電阻做功,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能電能和磁場(chǎng)能往復(fù)轉(zhuǎn)化電流的能與電場(chǎng)能往復(fù)轉(zhuǎn)化8.變壓器的構(gòu)造與原理【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.變壓器的構(gòu)造:變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成的(如圖)。一個(gè)線圈與交流電源連接,叫作原線圈,也叫初級(jí)線圈;另一個(gè)線圈與負(fù)載連接,叫作副線圈,也叫次級(jí)線圈。2.各部分的功能原線圈:接在交流電源上的線圈,在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。副線圈:連接負(fù)載的線圈,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),為負(fù)載提供電能。鐵芯:硅鋼疊合成的閉合框架,能增強(qiáng)磁場(chǎng)和集中磁感線,提高變壓器效率。3.工作原理:互感現(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)。當(dāng)原線圈兩端加上交變電壓U1時(shí),原線圈中就有交變電流I1通過(guò),并在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁場(chǎng),鐵芯中的磁通量就發(fā)生變化。由于副線圈也繞在同一鐵芯上,鐵芯中磁通量的變化便會(huì)在副線圈上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。4.理想變壓器(1)閉合鐵芯的“漏磁”忽略不計(jì)。(2)變壓器線圈的電阻忽略不計(jì)。(3)閉合鐵芯中產(chǎn)生的渦流忽略不計(jì)。即沒(méi)有能量損失的變壓器叫作理想變壓器。【命題方向】關(guān)于理想變壓器的工作原理,以下說(shuō)法正確的是()A、通有正弦交變電流的原線圈產(chǎn)生的磁通量不變B、穿過(guò)原、副線圈的磁通量在任何時(shí)候都不相等C、穿過(guò)副線圈磁通量的變化使得副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D、原線圈中的電流通過(guò)鐵芯流到了副線圈分析:變壓器的工作原理是互感現(xiàn)象,理想變壓器是無(wú)漏磁、無(wú)銅損、無(wú)鐵損.解答:A、通有正弦交變電流的原線圈產(chǎn)生的磁通量是按照正弦規(guī)律周期性變化的,故A錯(cuò)誤;B、由于是理想變壓器,穿過(guò)原、副線圈的磁通量在任何時(shí)候都相等,故B錯(cuò)誤;C、穿過(guò)副線圈磁通量的變化使得副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),符合法拉第電磁感應(yīng)定律,故C正確;D、變壓器的工作原理是互感現(xiàn)象,原、副線圈并沒(méi)有直接相連,故D錯(cuò)誤;故選:C。點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵是明確變壓器的工作原理,知道理想變壓器是指無(wú)能量損失的變壓器,基礎(chǔ)題.【解題思路點(diǎn)撥】變壓器是由原線圈、副線圈和鐵芯組成的,因?yàn)槠鞴ぷ髟硎腔ジ鞋F(xiàn)象,可以改變交變電流的大小,對(duì)直流電流無(wú)效。9.電磁振蕩及過(guò)程分析【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.振蕩電流與振蕩電路大小和方向都做周期性迅速變化的電流,叫作振蕩電流,產(chǎn)生振蕩電流的電路叫作振蕩電路。由電感線圈L和電容C組成的電路,就是最簡(jiǎn)單的振蕩電路,稱為L(zhǎng)C振蕩電路。2.電路圖如下:3.電磁振蕩過(guò)程在開關(guān)擲向線圈一側(cè)的瞬間,也就是電容器剛要放電的瞬間(圖a),電路里沒(méi)有電流,電容器兩極板上的電荷最多。電容器開始放電后,由于線圈的自感作用,放電電流不能立刻達(dá)到最大值,而是由0逐漸增大,同時(shí)電容器極板上的電荷逐漸減少。到放電完畢時(shí)(圖b),放電電流達(dá)到最大值,電容器極板上沒(méi)有電荷。電容器放電完畢時(shí),由于線圈的自感作用,電流并不會(huì)立即減小為0,而要保持原來(lái)的方向繼續(xù)流動(dòng),并逐漸減小。由于電流繼續(xù)流動(dòng),電容器充電,電容器兩極板帶上與原來(lái)相反的電荷,并且電荷逐漸增多。充電完畢的瞬間,電流減小為0,電容器極板上的電荷最多(圖c)。此后電容器再放電(圖d)、再充電(圖e)。這樣不斷地充電和放電,電路中就出現(xiàn)了大小、方向都在變化的電流,即出現(xiàn)了振蕩電流。在整個(gè)過(guò)程中,電路中的電流i電容器極板上的電荷量q、電容器里的電場(chǎng)強(qiáng)度E、線圈里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,都在周期性地變化著。這種現(xiàn)象就是電磁振蕩。4.電磁振動(dòng)中的能量變化從能量的觀點(diǎn)來(lái)看,電容器剛要放電時(shí),電容器里的電場(chǎng)最強(qiáng),電路里的能量全部?jī)?chǔ)存在電容器的電場(chǎng)中;電容器開始放電后,電容器里的電場(chǎng)逐漸減弱,線圈的磁場(chǎng)逐漸增強(qiáng),電場(chǎng)能逐漸轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能;在放電完畢的瞬間,電場(chǎng)能全部轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能;之后,線圈的磁場(chǎng)逐漸減弱,電容器里的電場(chǎng)逐漸增強(qiáng),磁場(chǎng)能逐漸轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能;到反方向充電完畢的瞬間,磁場(chǎng)能全部轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能。所以,在電磁振蕩的過(guò)程中,電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能會(huì)發(fā)生周期性的轉(zhuǎn)化。如果沒(méi)有能量損失,振蕩可以永遠(yuǎn)持續(xù)下去,振蕩電流的振幅保持不變。但是,任何電路都有電阻,電路中總會(huì)有一部分能量會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。另外,還會(huì)有一部分能量以電磁波的形式輻射出去。這樣,振蕩電路中的能量就會(huì)逐漸減少,振蕩電流的振幅也就逐漸減小,直到最后停止振蕩。如果能夠適時(shí)地把能量補(bǔ)充到振蕩電路中,以補(bǔ)償能量損耗,就可以得到振幅不變的等幅振蕩(下圖)。實(shí)際電路中由電源通過(guò)電子器件為L(zhǎng)C電路補(bǔ)充能量。【命題方向】LC振蕩電路中,某時(shí)刻磁場(chǎng)方向如圖所示,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A、若磁場(chǎng)正在減弱,則電容器上極板帶正電B、若電容器正在放電。則電容器上極板帶負(fù)電C、若電容器上極板帶正電,則線圈中電流正在增大D、若電容器正在放電,則自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流增大分析:圖為L(zhǎng)C振蕩電路,當(dāng)電容器充電后與線圈相連,電容器要放電,線圈對(duì)電流有阻礙作用,使得Q漸漸減少,而B慢慢增加,所以電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能。解答:A、若磁場(chǎng)正在減弱,由楞次定律可得線圈上端為正極,則電容器上極帶正電。故A正確,但不選;B、若電容器正在放電。由安培定則可得電容器上極帶負(fù)電。故B正確,但不選;C、若電容器上極板帶正電,則線圈中電流應(yīng)該減小,才能有如圖所示的磁感線,故C錯(cuò)誤;D、若電容器正在放電,則線圈自感作用,阻礙電流的增大,故D正確,但不選;故選:C。點(diǎn)評(píng):穿過(guò)線圈磁通量變化,從中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),相當(dāng)于電源接著電容器。振蕩電路產(chǎn)生的振蕩電流頻率平方與線圈L及電容器C成反比。【解題思路點(diǎn)撥】電磁振蕩過(guò)程中,電荷量q、電場(chǎng)強(qiáng)度E、電流i、磁感應(yīng)強(qiáng)度B及能量的對(duì)應(yīng)關(guān)系為過(guò)程/項(xiàng)目電荷量q電場(chǎng)強(qiáng)度E電勢(shì)差U電場(chǎng)能電流i磁感應(yīng)強(qiáng)度B磁場(chǎng)能0~T4減小減小減小減小增大增大增加t=T0000最大最大最大T4~T增加增大增大增加減小減小減少t=T最大最大最大最大000T2~3減少減小減小減少增大增大增加t=30000最大最大最大3T4~增加增大增大增加減小減小減少10.電磁振蕩的圖像問(wèn)題【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】用圖像對(duì)應(yīng)分析電路中的電流與電荷量的變化如下圖:【命題方向】如圖所示為L(zhǎng)C振蕩電路中電容器極板上的電量q隨時(shí)間t變化的圖象,由圖可知(
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