2016年某自主招生物理模拟试题：电磁振荡

2016年自主招生物理模拟试题:电磁振荡
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1：
如图所示的LC振荡电路，在某时刻的磁场方向如图所示，则下列判断正确的是（）
A、若磁场正在增强，则电场能正在减少，电容器上极板带正电
B、若磁场正在减弱，则电场能正在增强，电容器上极板带正电
C、振荡电流的变化周期为：
D、电场能量的变化周期为：
2：
在LC回路产生振荡电流的过程中（）
A、振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
3：在LC振荡电路中，电容器放电时间的长短决定于()。

A、充电电压的大小B、电容器带电荷量的多少C、放电电流的大小D、电容C和电感L的数值4：如图所示，LC振荡电路的导线与自感线圈的电阻忽略不计，某瞬
间回路中电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则该瞬间：A、电流i正在增大，线圈L中的磁场能也正在增大B、电容器两极板间电压正在增大C、电容器带电量正在减小D、线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强5：在LC振荡电路中，下列说法中正确的是( )A、电容器充放电一次，所用的时间是一个周期B、自感线圈的自感系数L增大时，电容器的充放电过程变慢C、电场能与磁场能的转化周
期为T=2πD、从电容器放电开始计时，当t=kπ（k=1，2，3…）时电流为零6：在发生电磁振荡的
LC回路中，当电容器放电完毕时，电容C的两极板间的电压为，电场能为；线圈L中的电流为，磁场能为。

（请填写“最大值”或“0”即可）7：
如图14 -2 -9所示是某振荡电路中电流随时间变化的图线，由图线可知，在、、、四个时刻中，在_______时刻，线圈中的磁感应强度最大；电容器刚好充电完毕在________时刻；在一个周期内，电容器充电与放电各进行_____次。

8：有甲、乙两个LC振荡电路，线圈的自感系数相同，甲的电容是乙的10倍，则甲、乙两振荡电路的振荡频率之比是________。

9：在收音机接收中波段时其LC振荡电路的电感L是固定的，当可变电容器电容为C 1时可接收频率为535 kHz的电磁波，当可变电容器的电容为C 2时可接收频率为'1605 kHz的电磁波，则电容之比C 1：C 2= ，这两列电磁波的波长之比。

10：
在LC振荡电路中，已知电容器的电容为C，振荡电流I=sin埘，则此电路中线圈的自感
系数为____。

11：已知在一个LC回路中，电容C="0.04" μF，电感L="6.0" mH，求这个电路的固有频率.12：LC振荡电路中的电流随时间变化的规律i=10 -3sin3 140 t A,组成此LC振荡电路的电容器电容为10 μF，则电感线圈的自感系数为多少？13：如右图所示，LC振荡回路中振荡电流的周期为2×10 -2s，自振荡电流沿逆时针方向达到最大值时开始计时，当t=3.4×10 -2s时，电容器正处于_________状态(填“充电”“放电”“充电完毕”或“放电完毕”)，这时电容器
的上极板_________ (填“带正电”“带负电”或“不带电”).14：如图所示，已充电的平行板电容器两极板水平放置，开关S断开时，电容器内有一带电尘埃恰好处于静止状态.已知C="4" μF,L="0.1"mH.现突然将S
闭合并开始计时，求t=2π×10-5s时，尘埃运动的加速度.(设尘埃未与极板相碰，g取10 m/s 2)
15：如右图所示为一LC振荡电路，线圈的电感L="2.5" mH，电容器的电容C="4" μF.先对电容器充电，使上极板带正电荷，下极板带负电荷.设开关S闭合的时刻t=0，那么当t=9×10 -3s时，电容器上极板带_________电荷，通过线圈的电流正在_________ (填“增强”或“减弱”)，此时电容器正在_________ (填“充电”或“放电”).
答案部分
1、BCD
A、若磁场正在增强，则穿过线圈的磁通量增大，那么线圈中产生的感应电流的磁场将阻碍原磁场的磁通量的增强，即感应电流的磁场的方向竖直向下，根据安培定则可知感应电流的方向为逆时针方向，故电容器下极板带正电，故A错误。

B、若磁场正在减弱，则穿过线圈的磁通量减小，那么线圈中产生的感应电流的磁场将阻碍原磁场的磁通量的减小，即感应电流的磁场的方向竖直向上，根据安培定则可知感应电流的方向为顺时针方向，故电容器上极板带正电，故B正确。

C、根据LC振荡电路的振动周期T=，而振荡电流的周期和振荡电路的振动周期相同，故振荡电流的周期T=，故C正确。

D、由于每半个周期电场增强一次，减弱一次，即电场变化的周期为，故电场能量的变化周期为=，故D正确。

故选BCD、
2、BC
A、在LC回路产生振荡电流的过程从能量看：磁场能与电场能之间相互转化，总能量保持不变，振荡电流对应的是磁场能，所以振荡电流与电场能不可能同时出现最大值。

故A错误；
B、振荡电流对应的是磁场能，所以振荡电流与磁场能同时出现最大值。

故B正确；
C、电流减弱的过程中，磁场能在向电场能转化，电容器充电。

故C正确，D错误。

故选：BC
3、D
电容器放电一次经历四分之一个周期，而周期T＝2π，T是由振荡电路的电容C和电感L决定的，与电荷量等无关。

4、B
试题分析：根据图示电路知，该LC振荡电路正在充电，电流在减小，磁场能转化为电场能，故A错误；电容器
的带电量在增大，根据，知电容器两极板间的电压正在增大，故B正确，C错误；充电的过程，磁场能
转化为电场能，电流在减小，所以线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在减小，故D错误。

考点：考查了电磁振荡
5、B,D
一个振荡周期有两个充放电过程，A选项错；由周期公式T=2πLC知，L大T长，B选项对；电场能和磁场能只有大小，没有方向，因此在电磁振荡的一个周期内各出现两次最大值，即电场能和磁场能的转化周期为振荡周期的一半，C选项错；放电开始至充电结束为半个周期的整数倍，故D选项对，所以正确答案为B、D两项.
6、0；0；最大；最大
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. 当电容器放电完毕时，电容C的两极板间的电压为零，电场能为零，线圈L中的电流最大，磁场能最大
7、、、两
电流最大时，即、、时刻，磁场能最大；电容器充电完毕时，电流为零，即为、时刻。

8、
由f＝得，＝.
9、9∶1 （3分）3∶1 （3分）
略
10、
角频率
11、1×10 4Hz
f= = Hz=1×10 4Hz.
12、0.01 H
由i=10 -3sin3 140t A可知，该振荡电流是按正弦规律变化的，且可知电流的最大值I max=10 -3A,角速度ω="3" 140 rad/s,由知振荡频率f="500" Hz 根据得
.
13、充电带正电
依据题意可画出此LC回路的振荡电流的变化图象，如下图所示，t=3.4×10 -2s的时刻，回路中电流是顺时针且减
小，所以电容器处于反向充电状态.上极板带正电.
14、20 m/s 2,方向竖直向下
设电容器上极板带正电，下极板带负电，则带电尘埃带负电，由平衡条件知mg=qE 电路振荡周期T=2π=2π=4π×10-5s 因为t=2π×10-5s= ，所以t=2π×10-5s时，电容器恰好反向充电完毕，此时尘埃受向下的重力和电场力作用，则qE=mg 据牛顿第二定律有mg+qE=ma 所以a="2g=20" m/s 2,方向竖直向下.
15、负减弱充电
振荡电路的周期为T=2π=6.28×10 -4s，所以t=9×10 -3s处于第14个周期第二个四分之一周期内，因零时刻上极板带正电荷，下极板带负电荷，则此时刻电容器上极板带负电荷，电容器处于充电过程，通过线圈的电流正在减弱.。