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物理选择性必修二4.1 电磁振荡同步练习（基础巩固）
一、选择题
1．下列关于电磁波的说法正确的是（　　）
A．变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围也一定产生变化的电场
B．在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量最大时电路中的电流最小
C．在真空中无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长越来越短，速度越来越大
D．电磁波无法发生衍射现象
2．下列说法不正确的是（　　）
A．无线电波、光波、射线、射线都是电磁波
B．麦克斯韦通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”，并证实了电磁波的存在
C．奥斯特发现了电流的磁效应
D．振荡电路中，电容器极板上的电荷量最大时，磁场能最小
3．如图所示，图像表示LC振荡电路的电流随时间变化的图像，在时刻，回路中电容器的M板带正电。在某段时间里，回路的磁场能在减小，而M板带负电，则这段时间对应图像中的（　　）
A．Oa段 B．ab段 C．bc段 D．cd段
4．如图所示的电路，线圈的电阻忽略不计，闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开开关S，LC电路中将产生电磁振荡，如果规定线圈中的电流方向从a到b为正，断开开关的时刻，则电感线圈中电流i随时间t变化的图像为（　　）
A． B．
C． D．
5．如图所示，LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中的电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则下列说法正确的是（　　）
A．电容器两极板间的电压正在减小
B．此时电容器正在充电
C．线圈L中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强
D．线圈L中的磁场能正在增加
6．飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以一定的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置。如图甲是黑匣子中电磁波发射电路中的LC 电磁振荡电路，图乙为电容器的电荷量q随时间t变化的图像，t=0时刻电容器的M板带正电。下列关于 LC 电磁振荡电路的说法中正确的是（　　）
A．若减小电容器的电容，则发射的电磁波波长变长
B．0~t1时间内，线圈中的磁场方向向下
C．时间内，线圈的磁场能不断减小
D．时间内，电容器N板带正电，电容器正在充电
7．有关下列四幅图的描述，正确的是（　　）
A．图1中，
B．图2中，匀速转动的线圈电动势正在增大
C．图3中，电容器中电场的能量正在增大
D．图4中，增大电容C，调谐频率增大
8．如图所示装置，1是待测位移的物体，软铁芯2插在空心线圈L中并且可以随着物体1在线圈中左右平移。将线圈L（电阻不计）和电容器C并联后与电阻R、电源E相连，闭合开关S，待电路达到稳定后再断开S，LC回路中将产生电磁振荡。下列说法正确的是（　　）
A．开关断开后瞬间，电容器上的带电量最大
B．开关断开后瞬间，线圈中的自感电动势为零
C．若减小电源的电动势，振荡电流的频率会变小
D．该装置可作为传感器使用，用振荡电流振幅的变化反映物体位置的变化
9．某图书馆的书籍防盗系统利用LC振荡电路原理，在出口处的地毯下埋有线圈L与电容器C构成的振荡电路，如图甲所示。当未消磁的书籍标签（内含金属材料）靠近时，线圈的自感系数增大，导致振荡频率变化，从而触发警报。若该振荡电路中电容器上极板的电荷量q随时间t变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．时刻，电容器的电场能为零
B．时刻，线圈的自感电动势最大
C．时间内，线圈中电流逐渐减小
D．时间内，未消磁的书籍标签正在远离线圈
10．如图所示的LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向指向A板，则（　　）
A．若仅增大线圈的自感系数，振荡频率增大
B．若仅减小电容器的电容，振荡频率减小
C．若i正在减小，则线圈两端电压在增大
D．若i正在增大，此时A板带正电
11．电磁波按波长大小的顺序把它们排列成谱，如图所示，下列关于电磁波说法正确的是（　　）
A．红外线可以灭菌消毒
B．紫外线的波长比红外线长
C．振荡电路生成电磁波的频率随电容C的增大而减小
D．X射线能在磁场中偏转，但穿透力较强，可用来进行人体透视
12．如图所示，L为直流电阻可忽略的线圈，R为定值电阻，C为电容器，开关S处于闭合状态。现突然断开S，并开始计时，电路工作过程中，同时会向外辐射电磁波。下列选项中能正确反映LC回路中电流i（顺时针方向为正）、电容器中电场E（竖直向下为正）以及两极板间电势差Uab随时间变化的图像是（　　）
A． B．
C． D．
13．科学家做了如图所示实验，关于该实验，以下说法正确的是（　　）
A．实验证实了电磁波的存在
B．实验证实了法拉第的电磁场理论
C．实验可以说明电磁波是一种纵波
D．在真空环境下进行实验，仍能观察到明显的火花放电
14．下列说法中正确的是（　　）
图甲 图乙
A．图甲为某一时刻LC振荡电路中电流与电容器极板带电情况，此时电流正在减小
B．图乙得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测平面在此处是凸起的
C．根据多普勒效应，观察者远离波源时，波源振动频率变小
D．红外线比紫外线更容易发生明显衍射现象
15．如图所示，a图表示振荡电路某时刻的情况，b图表示电流变化过程，时上板带正电荷，以下说法正确的是（　　）
A．此时电容器中的电场能正在减小
B．电容器正在充电
C．电感线圈中的磁场能正在减小
D．电感线圈中的电流正在减小
16．如图所示是LC振荡电路和通过点P的电流随时间变化的规律。若把流过点P向右的电流方向规定为正方向，则下列说法正确的是（　　）
A．在0~时间内，电容器放电，电场能增大
B．若仅增大线圈的自感系数，振荡频率增大
C．若仅增大电容器极板间距，振荡频率减小
D．在~时间内，电容器C的上极板带正电
17．如图甲所示为振荡电路，电路中的电流i随时间t的变化规律为图乙所示的正弦曲线，下列说法正确的是（　　）
A．在时间内，电流逐渐减小
B．在时间内，电容器C正在充电
C．和时刻，电容器极板带电情况完全相同
D．电路中电场能随时间变化的周期等于
18．上珠峰、下矿井、入海港、进工厂、到田间，5G网络正在加速赋能千行百业实现数字化生产。产生5G无线电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图所示，则该时刻（　　）
A．线圈中磁场的方向向上
B．线圈中感应电流的方向与图中电流方向相反
C．线圈储存的磁场能正在增加
D．电容器两极板间电场强度正在变大
19．特雷门琴是唯一一种不需要接触而演奏的乐器，其原理是利用天线和演奏者的手构成等效电容C，与自感线圈L构成LC振荡电路，通过改变手的位置（手始终不超出天线长度范围）改变电路频率，从而发出不同声调的声音。其电路图可简化为如图所示，下列演奏者的做法可以使特雷门琴的音调变高的是（　　）
A．戴绝缘手套 B．手靠近天线
C．手从手掌变成握拳 D．手平行天线向上移动
20．如图是电磁波发射电路中的电磁振荡电路，某时刻电路中正形成如图所示方向的电流，此时电容器的上极板带正电，下极板带负电，则以下说法正确的是（　　）
A．线圈中的磁场向上且正在增强
B．电容器中的电场向下且正在减弱
C．若在线圈中插入铁芯，则发射电磁波的频率变大
D．若增大电容器极板间的距离，则发射电磁波的波长变小
二、多项选择题
21．如图甲所示，在超声波悬浮仪中，由LC振荡电路产生高频电信号，通过压电陶瓷转换成同频率的超声波，利用超声波最终实现小水珠的悬浮。若某时刻LC振荡电路线圈中的磁场及电容器两极板所带的电荷如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）
A．此时电容器正在充电
B．此时电场能正向磁场能转化
C．此时线圈中的电流正在增大
D．在线圈中插入铁芯，LC振荡电路的周期增大
22．如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。时开关S打到b端，时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则（　　）
A．LC回路的周期为0.02s
B．LC回路的电流最大时电容器中电场能最小
C．时线圈中磁场能最大
D．时回路中电流沿顺时针方向
23．无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是（　　）
A．电流流向沿b到a B．电容器正在充电
C．电场能正在向磁场能转化 D．振荡电流正在减小
24．广播电台的天线可以看成是开放电路，下图是无线电波发射的示意图，下列说法正确的是（　　）
A．开关闭合瞬间，电路中的电流最大
B．无线电波是一种电磁波，可以在真空中传播
C．当线圈L中电流变为零时，磁场能开始转化为电场能
D．由于线圈L和互感作用，线圈上产生感应电动势
25．如图甲所示的LC振荡电路中，电容器上的电荷量随时间的t变化规律如图乙所示，t=0.3s时的电流方向如图甲中标示，则（　　）
A．0.5s至1s时间内，电容器在放电
B．t=1s时，电路的电流为0
C．t=0.5s时，线圈的自感电动势最大
D．其他条件不变，增大电容器的电容，LC振荡电路周期减小
26． 5G无线信号是由LC振荡电路产生的，该电路某时刻的工作状态如图甲所示，其电流变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．线圈中磁场的方向向下
B．电容器两极板间电场强度正在变小
C．电容器正在充电，线圈储存的磁场能正在减小
D．甲图的时刻应该对应乙图中的0至0.5s时间段内
27．关于下列四幅图片，说法正确的是（　　）
A．图甲火箭升空过程中受到推进力的施力物体是大气层中的空气
B．图乙接收信号的频率从到，可以将可变电容的正对面积调小
C．图丙中微波炉的微波与医院体检时的“B超”均是利用了电磁波具有能量的性质
D．图丁中的扼流圈对通过的交变电流有阻碍作用
三、非选择题
28．如图所示的电路中，“胜哥”先闭合开关S，稳定后再断开，图中LC回路开始电磁振荡，则振荡开始后，电容器C的上极板　 　（选填“带正电”、“带负电”或“不带电”）；时刻电路中的能量转化情况为　 　。
答案
1．B
2．B
3．B
4．D
5．B
6．D
7．C
8．B
9．C
10．C
11．C
12．A
13．A
14．D
15．A
16．D
17．B
18．D
19．C
20．D
21．A,D
22．B,C
23．A,B,D
24．B,D
25．A,C
26．A,C
27．B,D
28．正电；电场能正向磁场能转化
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物理选择性必修二4.1 电磁振荡同步练习（基础巩固）
一、选择题
1．下列关于电磁波的说法正确的是（　　）
A．变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围也一定产生变化的电场
B．在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量最大时电路中的电流最小
C．在真空中无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长越来越短，速度越来越大
D．电磁波无法发生衍射现象
【答案】B
【知识点】电磁场与电磁波的产生；电磁波谱；LC振荡电路分析
【解析】【解答】A.根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场才能产生磁场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，非均匀变化的电场才产生变化的磁场，A不符合题意；
B.在LC振荡电路中，电容器刚放完电时，电场能全部转化为磁场能，电路中的电流最大，B不符合题意；
C.根据电磁波谱排序可知，在真空中无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长越来越短，但速度相同，均为，C不符合题意；
D.衍射是波特有的现象，一切波都能产生衍射现象，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据麦克斯韦电磁场理论分析；由LC振动电路中能量转化过程分析电路中电流的变化；根据电磁波谱的排序判断各种电磁波的波长关系，所有电磁波在真空中的传播速度均相同；干涉和衍射是波特有的现象。
2．下列说法不正确的是（　　）
A．无线电波、光波、射线、射线都是电磁波
B．麦克斯韦通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”，并证实了电磁波的存在
C．奥斯特发现了电流的磁效应
D．振荡电路中，电容器极板上的电荷量最大时，磁场能最小
【答案】B
【知识点】电磁场与电磁波的产生；安培定则；电磁波谱；电磁振荡
【解析】【解答】A．电磁波包括无线电波，红外线，可见光，紫外线，x射线，γ射线，故A正确，不满足题意要求；
B．麦克斯韦电磁场理论预言了电磁波的存在，但没有证明电磁波的存在，故B错误，满足题意要求；
C．奥斯特发现了电流周围存在磁场，即电流的磁效应，故C正确，不满足题意要求；
D．振荡电路中，磁场能与电流大小有关，电荷量最大时，电流最小，磁场能最小，故D正确，不满足题意要求。
故选B。
【分析】
电磁波包括无线电波，红外线，可见光，紫外线，x射线，γ射线；麦克斯韦预言了电磁波，但是没有证明电磁波的存在；奥斯特发现了电流的磁效应，LC振荡电路中的电荷量最大时，电场能最大，磁场能最小；电荷量最小时，电流最大，电场能最小，磁场能最大。
3．如图所示，图像表示LC振荡电路的电流随时间变化的图像，在时刻，回路中电容器的M板带正电。在某段时间里，回路的磁场能在减小，而M板带负电，则这段时间对应图像中的（　　）
A．Oa段 B．ab段 C．bc段 D．cd段
【答案】B
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】 回路的磁场能在减小，说明电路中的电流正在减小，是给电容器充电过程，而M板带负电，所以对应的时间段应该是ab段，故B正确，ACD错误。
故答案为：B。
【分析】根据回路磁场能减小分析电容器的充电放电情况，根据M板带电情况分析对应的时间段。
4．如图所示的电路，线圈的电阻忽略不计，闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开开关S，LC电路中将产生电磁振荡，如果规定线圈中的电流方向从a到b为正，断开开关的时刻，则电感线圈中电流i随时间t变化的图像为（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】本题是对振荡电路和振荡电流的考查，学生在解决本题时，应注意对LC振荡电路的原理有比较全面的了解。因线圈电阻为零，电路稳定时，线圈两端电压为零，电容器不带电；断开开关后，t=0时刻线圈中电流最大，方向由b到a，则为负方向，则电感线圈中电流i随时间t变化的图像为D。
故选D。
【分析】断开开关后，t=0时刻线圈中电流最大，方向向由b到a，则为负方向，可求出电感线圈中电流I随时间t变化的图像。
5．如图所示，LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中的电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则下列说法正确的是（　　）
A．电容器两极板间的电压正在减小
B．此时电容器正在充电
C．线圈L中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强
D．线圈L中的磁场能正在增加
【答案】B
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】本题考查电磁振荡的基本过程，会分析电路中的充放电过程中电流及能量的变化情况是解题关键。AB．由题图电流方向，可知A板所带的正电荷越来越多，所以此时电容器正在充电，电容器两极板间的电压正在增大，故A错误，B正确；
CD．由于电容器正在充电，电容器中的电场能正在增大，则线圈L中的磁场能正在减小，线圈L中电流产生的磁场的磁感应强度正在减小，故CD错误。
故选B。
【分析】根据电路中电流方向和电容器极板上的带电情况判断电容器正在充电，电路中的电流正在减小，磁场能转化为电场能，根据电容的定义式分析电容器两极板间的电压变化。
6．飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以一定的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置。如图甲是黑匣子中电磁波发射电路中的LC 电磁振荡电路，图乙为电容器的电荷量q随时间t变化的图像，t=0时刻电容器的M板带正电。下列关于 LC 电磁振荡电路的说法中正确的是（　　）
A．若减小电容器的电容，则发射的电磁波波长变长
B．0~t1时间内，线圈中的磁场方向向下
C．时间内，线圈的磁场能不断减小
D．时间内，电容器N板带正电，电容器正在充电
【答案】D
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】掌握振荡电路的电流频率公式，q-t图像的斜率表示电流的大小。A．根据
可知若减小电容器的电容，则发射的电磁波频率变大，根据
可知波长变短，故A错误；
B.0~t1时间内，电容器的电荷量减少，电容器放电，电流由M极板流向N极板，根据右手定则可知线圈中的磁场方向向上，故B错误；
C．图像的切线的斜率大小表示电流，时间内，由图像可知电流逐渐增大，线圈的磁场能不断增大，故C错误；
D．时间内，线圈产生的感应电流对电容器反向充电，所以电容器N板带正电，电容器正在充电，故D正确。
故选D。
【分析】根据振荡电流的频率公式分析；根据安培定则分析；根据图像斜率表示电流分析；根据电流方向分析。
7．有关下列四幅图的描述，正确的是（　　）
A．图1中，
B．图2中，匀速转动的线圈电动势正在增大
C．图3中，电容器中电场的能量正在增大
D．图4中，增大电容C，调谐频率增大
【答案】C
【知识点】交变电流的产生及规律；变压器原理；电磁振荡
【解析】【解答】了解交变电流的产生、变压器的构造和原理、电磁振荡产生的过程是解决本题的关键，属于基础题。A．理想变压器原副线圈与匝数的关系为，A错误；
B．从图2所示位置转动至线框与磁感线垂直的过程中，逐渐转向中性面，因此线框中的电动势逐渐减小，B错误；
C．电容器中电场强度方向竖直向上，因此下极板带正电，上极板带负电，根据线圈的磁场方向结合安培定则可知电流流向正极板，因此电容器正在充电，电场的能量正在增大，C正确；
D．电容C增大，根据电磁振荡的频率可知调谐频率减小，D错误。
故选C。
【分析】根据变压器电压与匝数的关系进行分析；根据交流发电机及其产生交变电流的原理可知，线圈平面与磁场垂直时，线圈位于中性面位置，此时磁通量最大，磁通量的变化率最小，电动势最小进行分析；根据电磁振荡产生的原理，判断电容器上下极板带电性及根据电感判断电流方向，从而判断出能量的转化；根据调谐频率即可分析。
8．如图所示装置，1是待测位移的物体，软铁芯2插在空心线圈L中并且可以随着物体1在线圈中左右平移。将线圈L（电阻不计）和电容器C并联后与电阻R、电源E相连，闭合开关S，待电路达到稳定后再断开S，LC回路中将产生电磁振荡。下列说法正确的是（　　）
A．开关断开后瞬间，电容器上的带电量最大
B．开关断开后瞬间，线圈中的自感电动势为零
C．若减小电源的电动势，振荡电流的频率会变小
D．该装置可作为传感器使用，用振荡电流振幅的变化反映物体位置的变化
【答案】B
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】LC回路中的电流i、线圈中的磁感应强度B、电容器极板间的电场强度E的变化周期等于LC回路的振荡周期，即
T=2π
A．因线圈电阻为零，电路稳定时，线圈两端电压为零，电容器不带电，故A错误；
B．断开开关后瞬间，线圈中电流最大，自感电动势为零，故B正确；
C．振荡电流的频率
与电源的电动势无关，故C错误；
D.1物体的位移会改变线圈的电感L，进而改变振荡电路的频率，是通过振荡电流频率的变化反映物体位置的变化，故D错误。
故选B。
【分析】电路稳定时电容器两板间电压为零；根据电流的变化率分析；根据振荡电流的频率公式分析；可以用振荡电流频率的变化能反映物体位置的变化。
9．某图书馆的书籍防盗系统利用LC振荡电路原理，在出口处的地毯下埋有线圈L与电容器C构成的振荡电路，如图甲所示。当未消磁的书籍标签（内含金属材料）靠近时，线圈的自感系数增大，导致振荡频率变化，从而触发警报。若该振荡电路中电容器上极板的电荷量q随时间t变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．时刻，电容器的电场能为零
B．时刻，线圈的自感电动势最大
C．时间内，线圈中电流逐渐减小
D．时间内，未消磁的书籍标签正在远离线圈
【答案】C
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】本题通过分析LC振荡电路中电容器电荷量随时间变化的图像，考查了振荡电路的基本工作原理，特别是电容器的充电和放电过程，以及线圈自感电动势的变化。A．时刻，电容器上极板带电量最大，可知电场能最大，选项A错误；
B．时刻，电容器放电完毕，此时线圈的电流最大，电流变化率最小，则自感电动势最小，选项B错误；
C．时间内，电容器带电量增大，则线圈中电流逐渐减小，选项C正确；
D. 由图可知时间内，振动电路的振动周期逐渐变大，根据
可知线圈自感系数L变大，可知未消磁的书籍标签正在靠近线圈，选项D错误。
故选C。
【分析】通过分析电容器电荷量随时间变化的图像，可以判断电容器的充电和放电过程，以及线圈自感电动势的变化情况。同时，根据振荡频率的变化，可以推断书籍标签与线圈的相对位置变化。
10．如图所示的LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向指向A板，则（　　）
A．若仅增大线圈的自感系数，振荡频率增大
B．若仅减小电容器的电容，振荡频率减小
C．若i正在减小，则线圈两端电压在增大
D．若i正在增大，此时A板带正电
【答案】C
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】AB．根据，若仅增大线圈的自感系数，振荡频率减小；若仅减小电容器的电容，振荡频率增大，故AB错误；
C． 电流减小，意味着线圈中的磁场正在减弱，磁场能正在转化为其他形式的能量。根据能量守恒，这部分能量正在给电容器充电，转化为电场能。电容器极板上的电荷量正在增加，根据 ，其两端的电压必然同步增大。由于线圈和电容器是并联的，所以线圈两端的电压也正在增大，故C正确；
D．若i正在增大，则线圈产生的磁场能正在增大，电容器中的电场能正在减小，电容器正在放电，由题图电流方向可知，此时A板带负电，故D错误。
故选C。
【分析】1、频率公式 ：L和C是影响节奏的“惯性”和“容量”参数。L增大力图让变化慢（频率降），C减小意味着变化快（频率升）。
2、能量守恒是核心：磁场能（与电流i相关）和电场能（与电容电压U/电荷Q相关）相互转化。
i减小 -> 磁场能减小 -> 电场能增大 -> 电容器充电 -> U增大。
i增大 -> 磁场能增大 -> 电场能减小 -> 电容器放电 -> Q减少。
3、极板电性判断：根据电流方向。电流流入极板，相当于正电荷流入，该极板带正电。反之，电流流出极板，该极板因失去正电荷而带负电（或等效为留下负电荷）。
11．电磁波按波长大小的顺序把它们排列成谱，如图所示，下列关于电磁波说法正确的是（　　）
A．红外线可以灭菌消毒
B．紫外线的波长比红外线长
C．振荡电路生成电磁波的频率随电容C的增大而减小
D．X射线能在磁场中偏转，但穿透力较强，可用来进行人体透视
【答案】C
【知识点】电磁波的周期、频率与波速；电磁波谱；电磁振荡
【解析】【解答】本题考查了电磁波谱中的微波、红外线、紫外线、X射线的特点及应用，要求学生对这部分知识要重视课本，强化记忆。A．红外线热效应明显，紫外线可以灭菌消毒，故A错误；
B．根据电磁波谱可知，紫外线的波长比红外线短，故B错误；
C．根据振荡电路的频率公式可知，频率随电容C的增大而减小，故C正确；
D．X射线i不带电，不能在磁场中偏转，但穿透力较强，能穿透物质，可用来进行人体透视，故D错误。
故选C。
【分析】根据电磁波谱判断；紫外线可以杀菌消毒；紫外线的波长比红外线短；X射线具有较强的穿透能力。
12．如图所示，L为直流电阻可忽略的线圈，R为定值电阻，C为电容器，开关S处于闭合状态。现突然断开S，并开始计时，电路工作过程中，同时会向外辐射电磁波。下列选项中能正确反映LC回路中电流i（顺时针方向为正）、电容器中电场E（竖直向下为正）以及两极板间电势差Uab随时间变化的图像是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】本题考查了L-C振荡电路，知道该电路中电场能和磁场能之间的转化，电流、电量的变化。ABC．断开S后，电容器开始充电，b板带正电荷且逐渐增加，即负方向的电场强度逐渐增加；则两极板间电势差逐渐增大，且为负方向，故A正确，BC错误；
D．因为L为一电阻可忽略的线圈，可知当开关闭合时，电容器带电量为零，通过线圈L的电流向下；断开S后，电流在LC电路中开始振荡，电容器开始充电，电流方向沿逆时针方向（负方向）且电流大小逐渐减小，故D错误。
故选A。
【分析】根据电容器两端电势差的变化情况，判断电容器带电量的变化，再根据电容器的充放电与线圈自感应电动势，来确定电流的变化，从而即可求解。
13．科学家做了如图所示实验，关于该实验，以下说法正确的是（　　）
A．实验证实了电磁波的存在
B．实验证实了法拉第的电磁场理论
C．实验可以说明电磁波是一种纵波
D．在真空环境下进行实验，仍能观察到明显的火花放电
【答案】A
【知识点】电磁场与电磁波的产生；电磁波的发射、传播与接收；LC振荡电路分析
【解析】【解答】ABC、赫兹利用该实验捕捉到电磁波的存在，证明了麦克斯韦电磁场理论的正确性，所以该实验只证实了电磁波的存在，不能证明电磁波是纵波，A 正确，BC错误；
D、该实验说明周期性变化的磁场会在其周围产生周期性变化的电场，周期性变化的电场在其周围产生周期性变化的磁场，在真空环境下，电磁波可以传播，但接收器坐在的空间由于是真空，没有电子，所以没有电子在周期性变化的电场中运动，从而产生火花，所以在真空环境电磁波能够传播，但在接收器上没有火花放电。D错误。
故答案为 A。
【分析】本题考查电磁波，要求学生掌握关于电磁波的相关物理学史，赫兹利用该实验捕捉到电磁波，证明了麦克斯韦电磁理论的正确，不能证明电磁波的性质；电磁波在真空环境下能够传播，但由于真空中们没有电子，所以没有办法看到火花放电。
14．下列说法中正确的是（　　）
图甲 图乙
A．图甲为某一时刻LC振荡电路中电流与电容器极板带电情况，此时电流正在减小
B．图乙得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测平面在此处是凸起的
C．根据多普勒效应，观察者远离波源时，波源振动频率变小
D．红外线比紫外线更容易发生明显衍射现象
【答案】D
【知识点】多普勒效应；LC振荡电路分析；薄膜干涉；光的衍射
【解析】【解答】A、 图甲为某一时刻LC振荡电路中电流与电容器极板带电情况，根据上极板带正电，且电流方向为逆时针方向，说明电路处于放电过程，所以电路的电流在增加，A错误；
B、 图乙得到的干涉图样， 根据同一亮纹下样板与被检测面间的距离相等， 弯曲的干涉条纹说明空气膜厚度较小的区域提前出现了空气膜厚度较宽的条纹，弯曲的干涉条纹处空气膜变宽了，即被检测平面在此处是凹的，B错误；
C、根据多普勒效应，观察者远离波源时，观察者接收到的波的频率比波的实际频率少，但波源的振动频率不变的，C错误；
D、由于红外线的频率比紫外线的频率小，由
说明红外线的波长比紫外线的波长长，波长越长，越容易发生明显衍射现象，所以 红外线比紫外线更容易发生明显衍射现象，D正确。
故答案为D。
【分析】本题主要考查光，要求学生能通过LC振动电路极板的带电情况和电路电流方向判断电路处于充电或放电的过程，从而判断对于电流大小的变化；薄膜干涉中通过干涉条纹来判断被检测面的凹凸情况，对学生来说，难度大，要求学生理解同一亮纹下样板与被检测面间的距离相等，以此作为判断的依据；观察者与波源的距离越大，观察者接收到的波频率越来越小，而波源的频率是不变的；根据红外线和紫外线的频率关系，结合判断波长关系，波长越长，衍射现象越明显。
15．如图所示，a图表示振荡电路某时刻的情况，b图表示电流变化过程，时上板带正电荷，以下说法正确的是（　　）
A．此时电容器中的电场能正在减小
B．电容器正在充电
C．电感线圈中的磁场能正在减小
D．电感线圈中的电流正在减小
【答案】A
【知识点】LC振荡电路分析
【解析】【解答】AB.上极板带正电，说明电容器正在放电，电场能减小，A正确，B错误；
CD.电容器放电过程电流增大，磁场能增大，CD都错误；
故正确答案为：A。
【分析】把握两个点，一个是极板带电情况，一个是电流方向情况。
16．如图所示是LC振荡电路和通过点P的电流随时间变化的规律。若把流过点P向右的电流方向规定为正方向，则下列说法正确的是（　　）
A．在0~时间内，电容器放电，电场能增大
B．若仅增大线圈的自感系数，振荡频率增大
C．若仅增大电容器极板间距，振荡频率减小
D．在~时间内，电容器C的上极板带正电
【答案】D
【知识点】电容器及其应用；电磁振荡
【解析】【解答】本题考查了LC振荡电路充放电的特点以及在充放电过程中能量转化的特点，掌握了基本知识即可顺利解决此类问题。A．在0~内，回路中的电流顺时针方向增大，则电容器正在放电，则电场能减小，故A错误；
BC．由，可知若仅增大线圈的自感系数，振荡频率减小，由可知，若仅增大电容器的电容器极板间距，则电容减小，振荡频率增大，故BC错误；
D．在~内，回路中电流逆时针方向减小，电容器正在充电，则电容器C的上极板带正电，故D正确。
故选D。
【分析】图为LC振荡电路，当电容器充电后与线圈相连，电容器要放电，线圈对电流有阻碍作用，使得电量渐渐减少，而磁场慢慢增加，所以电场能转化为磁场能；根据振荡电路的频率公式即可解题。
17．如图甲所示为振荡电路，电路中的电流i随时间t的变化规律为图乙所示的正弦曲线，下列说法正确的是（　　）
A．在时间内，电流逐渐减小
B．在时间内，电容器C正在充电
C．和时刻，电容器极板带电情况完全相同
D．电路中电场能随时间变化的周期等于
【答案】B
【知识点】LC振荡电路分析
【解析】【解答】A、由乙图可知：在时间内，电流在增大，电容器在反向放电，下极板带正电，A错误；
B、在时间内，电流在减小，电容器在充电，下极板带正电，B正确；
C、和时刻，电流为零，电容器充电完成，但极板所带正负电荷相反，C错误；
D、电流变化的一个周期内电容器充放电两次，所以电路中电场能随时间变化的周期为，D错误；
故答案为：B
【分析】在LC振荡电路中电流，电容器所带电荷量，线圈的磁场能和电容器的电场能均在周期性变化。
18．上珠峰、下矿井、入海港、进工厂、到田间，5G网络正在加速赋能千行百业实现数字化生产。产生5G无线电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图所示，则该时刻（　　）
A．线圈中磁场的方向向上
B．线圈中感应电流的方向与图中电流方向相反
C．线圈储存的磁场能正在增加
D．电容器两极板间电场强度正在变大
【答案】D
【知识点】LC振荡电路分析
【解析】【解答】A、根据安培定则，线圈中磁场方向向下，A错误；
B、电容器在充电，电流在减小，根据楞次定律，线圈中感应电流的方向与图中电流方向相同，B错误；
C、线圈中电流在减小，线圈中存储的磁场能在减小，C错误；
D、电容器在充电，电容器极板上的电荷量在增加，由得出两板之间的电场强度在变大，D正确；
故答案为：D
【分析】根据安培定则判断线圈中电流的方向，正确理解LC振荡回路的原理，电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量在增加，磁场能转化为电场能，两板之间的电势差增加，电场强度变大。
19．特雷门琴是唯一一种不需要接触而演奏的乐器，其原理是利用天线和演奏者的手构成等效电容C，与自感线圈L构成LC振荡电路，通过改变手的位置（手始终不超出天线长度范围）改变电路频率，从而发出不同声调的声音。其电路图可简化为如图所示，下列演奏者的做法可以使特雷门琴的音调变高的是（　　）
A．戴绝缘手套 B．手靠近天线
C．手从手掌变成握拳 D．手平行天线向上移动
【答案】C
【知识点】LC振荡电路分析
【解析】【解答】根据知，若使特雷门琴的音调变高，降低周期即可，根据知，带绝缘手套、手靠近天线、手平行天线向上移动不能减小电容，只有手从手掌变成握拳可以减小电容，从而减小周期，增大频率，使特雷门琴的音调变高。故C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
【分析】根据、分析判断。
20．如图是电磁波发射电路中的电磁振荡电路，某时刻电路中正形成如图所示方向的电流，此时电容器的上极板带正电，下极板带负电，则以下说法正确的是（　　）
A．线圈中的磁场向上且正在增强
B．电容器中的电场向下且正在减弱
C．若在线圈中插入铁芯，则发射电磁波的频率变大
D．若增大电容器极板间的距离，则发射电磁波的波长变小
【答案】D
【知识点】LC振荡电路分析
【解析】【解答】A.根据右手螺旋定则，可知感应电流产生的磁场方向向上，根据增反减同，原磁场的方向有可能是向上并且磁感应强度的大小在减小，也有可能原磁场的方向向下，磁感应强度在增强，故A错误；
B.电容器正在充电，则电容器中的电场向下且正在增强，故B错误；
C.若在线圈中插入铁芯，则自感系数L变大，根据可知，发射电磁波的频率变小，故C错误；
D.若增大电容器极板间的距离，根据电容的决定式，可知电容减小，由则发射电磁波的频率变大，波长变小，故D正确。
故答案为：D。
【分析】由感应电流的方向由右手螺旋定则可以反推出感应电流产生的磁场方向，再由增反减同可以判断原磁场的方向并且磁感应强度怎么变；电容器上极板带正电，下极板带负电，所以电场方向向下，并且随着极板所带电量越来越多，电场强度越来越大；由可以推出发射电磁波的频率怎么变。
二、多项选择题
21．如图甲所示，在超声波悬浮仪中，由LC振荡电路产生高频电信号，通过压电陶瓷转换成同频率的超声波，利用超声波最终实现小水珠的悬浮。若某时刻LC振荡电路线圈中的磁场及电容器两极板所带的电荷如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）
A．此时电容器正在充电
B．此时电场能正向磁场能转化
C．此时线圈中的电流正在增大
D．在线圈中插入铁芯，LC振荡电路的周期增大
【答案】A,D
【知识点】右手定则；电磁振荡
【解析】【解答】ABC．根据右手螺旋定则可知此时回路电流由上极板流向下极板，由于上极板带负电，下极板带正电，则此时电容器正在充电，电场能正在增大，磁场能正向电场能转化，磁场能正在减小，线圈中的电流正在减小，故A正确，BC错误；
D．根据，在线圈中插入铁芯，则增大，LC振荡电路的周期增大，故D正确。
故答案为：AD。
【分析】分析 LC 振荡电路的工作状态（充电 / 放电），结合右手螺旋定则判断电流方向；再根据 LC 振荡周期公式 分析周期变化。
22．如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。时开关S打到b端，时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则（　　）
A．LC回路的周期为0.02s
B．LC回路的电流最大时电容器中电场能最小
C．时线圈中磁场能最大
D．时回路中电流沿顺时针方向
【答案】B,C
【知识点】电容器及其应用；电磁振荡；LC振荡电路分析
【解析】【解答】A、 振荡电路一个周期内，电容器会完成“充电→放电→反向充电→反向放电” ，即充、放电各两次，
时开关打到端开始放电，时电容器下极板带正电且电荷量第一次达到最大值，说明从初始放电到此次反向充电完成，经历了“放电（下极板正电→ 0 ）→反向充电（下极板负电→正电最大值 ）” ，这是半个周期的过程（一次放电 + 一次反向充电 ），所以一个完整周期，不是，A错误 ；
B、在振荡电路中，电场能与磁场能相互转化，遵循“电场能最大时（电容器电荷量最大 ），磁场能最小；电场能最小时（电容器电荷量为 0 ，放电完毕 ），磁场能最大” ，电流最大时，对应电容器放电完毕，电荷量为 0 ，电场能最小，B正确 ；
C、已知周期，计算包含的周期数，即 。
一个周期内，时刻对应电容器反向充电完毕（或正向放电完毕等，结合初始状态 ），此时磁场能最大（因为充电完毕后紧接着放电，放电前瞬间磁场能最大 ），所以时线圈中磁场能最大，C正确 ；
D、由，结合振荡电路的充放电过程，此时处于电容器反向充电完毕后的放电初期（或根据初始状态推导 ），电流方向为逆时针（可通过分析电荷流动方向，从下极板正电开始放电，电流逆时针 ），不是顺时针，D错误 。
故答案为： 。
【分析】A．明确振荡电路一个周期内电容器充放电次数，结合题目中“时电容器下极板带正电且电荷量第一次达到最大值”的条件，推导周期。
B．依据振荡电路中电场能与磁场能的转化关系，判断电流最大时电场能的情况。
C．计算与周期的关系，确定此时电路所处的充放电阶段，进而判断磁场能大小。
D．根据对应的周期阶段，分析电流方向。
23．无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是（　　）
A．电流流向沿b到a B．电容器正在充电
C．电场能正在向磁场能转化 D．振荡电流正在减小
【答案】A,B,D
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】本题考查了LC振荡电路的分析，电容器充电过程是磁场能向电场能转化的过程，磁场能减小则电流减小。A．由右手螺旋定则可知，电流流向沿b到a，故A正确；
BCD．因电容器上极板带正电，可知电容器正在充电，磁场能正在向电场能转化，振荡电流正在减小，故BD正确，C错误；
故选ABD。
【分析】由线圈中的磁场方向判断得到电流方向，结合电容器的极板带电情况，判断电容器的充放电情况；电容器充电时电流是减小的，磁场能向电场能转化。
24．广播电台的天线可以看成是开放电路，下图是无线电波发射的示意图，下列说法正确的是（　　）
A．开关闭合瞬间，电路中的电流最大
B．无线电波是一种电磁波，可以在真空中传播
C．当线圈L中电流变为零时，磁场能开始转化为电场能
D．由于线圈L和互感作用，线圈上产生感应电动势
【答案】B,D
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】本题掌握电磁振荡的基本过程是解题的基础，知道电磁波能够在真空中传播。A．开关闭合瞬间，电容器开始放电，此时电场能最大，线圈中的磁场能最小，则电路中的电流最小，故A错误；
B．无线电波是一种电磁波，可以在真空中传播，故B正确；
C．当线圈L中电流变为零时，此时磁场能为0，电场能开始转化为磁场能，故C错误；
D．由于线圈L和互感作用，线圈上产生感应电动势，故D正确。
故选BD。
【分析】无线电波是一种电磁波，电磁波可以在真空中传播；在无线电波发射过程中，当开关闭合瞬间，电路中的电流逐渐增大，不是最大；当线圈L中电流变为零时，磁场能完全转化为电场能；线圈L和L'通过互感作用，会使线圈L'上产生感应电动势。
25．如图甲所示的LC振荡电路中，电容器上的电荷量随时间的t变化规律如图乙所示，t=0.3s时的电流方向如图甲中标示，则（　　）
A．0.5s至1s时间内，电容器在放电
B．t=1s时，电路的电流为0
C．t=0.5s时，线圈的自感电动势最大
D．其他条件不变，增大电容器的电容，LC振荡电路周期减小
【答案】A,C
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】本题主要考查了LC振荡电路，解题关键在于运用图象中电荷量的变化规律分析出此时电流的方向和大小。A.0.5s至1s时间内，q减小，电容器在放电，故A正确；
B．t=1s时，q为零，但q的变化率最大，此时电路的电流最大，故B错误；
C．t=0.5s时，q的变化率为零，电流为零，但电流的变化率最大，此时线圈的自感电动势最大，故C正确；
D．其他条件不变，增大电容器的电容，根据可知LC振荡电路周期增大，故D错误。
故选AC。
【分析】由电容器上所带电荷量的变化关系分析电容器充放电情况，从而分析出感应电动势的变化。
26． 5G无线信号是由LC振荡电路产生的，该电路某时刻的工作状态如图甲所示，其电流变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．线圈中磁场的方向向下
B．电容器两极板间电场强度正在变小
C．电容器正在充电，线圈储存的磁场能正在减小
D．甲图的时刻应该对应乙图中的0至0.5s时间段内
【答案】A,C
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】在振荡电路中正在充电的过程中，电流正在减小，极板所带电荷量正在增大，板间场强增强，磁场能转化为电场能。A．由甲图的电流方向可知该过程为充电过程，线圈中的电流越来越小，根据楞次定律可知感应电流与原电流方向相同，感应电流的磁场方向为向下，故A正确；
B．电容器正在充电，两极板电荷量在增多，极板间电场强度正在变大，故B错误；
C．电容器正在充电，线圈储存的磁场能正在减小，电容器的电场能在增大，故C正确；
D．甲图的时刻应该对应乙图中的0.5s至1s时间段内，故D错误。
故选AC。
【分析】根据安培定则判断；电容器放电过程，极板间的场强在减弱，电场能转化为磁场能；此时电流是正在变大，据此分析图乙中的时刻。
27．关于下列四幅图片，说法正确的是（　　）
A．图甲火箭升空过程中受到推进力的施力物体是大气层中的空气
B．图乙接收信号的频率从到，可以将可变电容的正对面积调小
C．图丙中微波炉的微波与医院体检时的“B超”均是利用了电磁波具有能量的性质
D．图丁中的扼流圈对通过的交变电流有阻碍作用
【答案】B,D
【知识点】牛顿第三定律；LC振荡电路分析
【解析】【解答】A.火箭升空时，火箭发动机向外高速喷出气体，气体对火箭有反作用力，这个力推动火箭向上加速运动，这个力的施力物体是喷出的气体，故A错误；
B.根据，，图乙接收信号的频率从95Hz到100Hz，频率增大，调谐频率增大，可以减小电容器的电容，即可以将可变电容的正对面积调小，故B正确；
C.“B超”是利用声波具有能量，故C错误；
D.扼流圈有通直流，阻交流的作用，即扼流圈对通过的交变电流有阻碍作用，故D正确。
故本题答案为：BD。
【分析】本题考查了一些原理。火箭升空过程中，受到的推进力施力物体是喷出的气体；要使调谐电路接受的信号频率增大，由频率公式可知要减小电容，再根据电容的决定式看要增大正对面积，还是减少正对面积；B超时利用的是声波；扼流圈的作用为通直流，阻交流。
三、非选择题
28．如图所示的电路中，“胜哥”先闭合开关S，稳定后再断开，图中LC回路开始电磁振荡，则振荡开始后，电容器C的上极板　 　（选填“带正电”、“带负电”或“不带电”）；时刻电路中的能量转化情况为　 　。
【答案】正电；电场能正向磁场能转化
【知识点】电磁振荡
【解析】【解答】先闭合开关S，稳定后电容器带电量为零，线圈中有从上到下的电流；再断开S，则LC回路开始电磁振荡，当时，即在~T时间内电容器反向放电，上极板带正电；时刻电路中的能量转化情况为：电场能正向磁场能转化。【分析】一、LC振荡电路的初始条件
开关闭合稳定后，电容器被短路 → 电量 （两极板等电势）。
电感中有稳定电流（由电源建立），方向取决于电源极性。
断开开关瞬间，电感电流不能突变，该电流开始对电容器充电，决定初始充电方向。
二、振荡过程的相位分析
t=0（振荡开始）：电流最大，电量最小（零）→ 能量全部在磁场中。
电感电流方向决定电容器初始充电极性。
0→T/4：电流减小，电量增加 → 磁场能 → 电场能。
：电流为零，电量最大 → 能量全部在电场中。
T/4→T/2：电流反向增大，电量减小 → 电场能 → 磁场能。
：电流最大（反向），电量为零。
三、电容器极板带电性的判断
根据电流流向电容器哪一极板，该极板充正电。
从电感下端流出的电流进入电容器下极板 → 下极板正电，上极板负电（0→T/4阶段）。
但在 后，放电结束并反向充电前，上极板在放电时仍保持原电性（正电）直到电量减为零。
题中 仍在放电阶段，上极板带正电。
四、能量转化方向的判断
电容器放电：电场能 → 磁场能。电容器充电：磁场能 → 电场能。
处于放电阶段 → 电场能正向磁场能转化。
21世纪教育网(www.21cnjy.com) 23 / 24

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