人教版 (2019)选择性必修 第二册第四章 电磁振荡与电磁波2 电磁场与电磁波课后练习题

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第二册第四章 电磁振荡与电磁波2 电磁场与电磁波课后练习题，共5页。试卷主要包含了下列说法正确的是，关于LC电路，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

1．关于电磁场理论，以下说法正确的是( )
A．在电场周围一定会产生磁场
B．任何变化的电场周围空间一定会产生变化的磁场
C．均匀变化的电场会产生变化的磁场
D．周期性变化的电场会产生周期性变化的磁场
解析：选D 变化的电场周围一定产生磁场，但若电场不发生变化，则不能在周围空间产生磁场，选项A错误；均匀变化的电场只能在周围空间产生稳定的磁场，只有不均匀变化的电场才能在周围空间产生变化的磁场，选项B、C错误；周期性变化的电场(或磁场)在周围空间产生周期性变化的磁场(或电场)，选项D正确。
2．下列说法正确的是( )
A．均匀变化的磁场能够在空间产生电场
B．电磁波在真空和介质中传播速度相同
C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波
D．电磁波在同种介质中只能沿直线传播
解析：选A 根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，选项A正确；在不同的介质中，电磁波的传播速度不同，选项B错误；交替变化的电磁场才能产生电磁波，只有电场和磁场，不一定产生电磁波，选项C错误；在同一均匀介质中，电磁波才沿直线传播，若介质不均匀，则会发生折射，选项D错误。
3．[多选]在LC电路产生电磁振荡的过程中，下列说法正确的是( )
A．电容器放电完毕时刻，电路中磁场能最小
B．电路中电流值最大时刻，电路中磁场能最大
C．电容器极板上电荷量最多时，电场能最大
D．电路中电流值最小时刻，电场能最小
解析：选BC 电容器放电完毕时，q＝0，但此时i最大，所以磁场能最大，A错误；电流最小i＝0时，q最多，极板间电场最强，电场能最大，D错误；同理分析，B、C正确。
4．有关电磁场和电磁波，下列说法中正确的是( )
A．麦克斯韦首先预言并证明了电磁波的存在
B．变化的电场一定产生变化的磁场
C．电磁波是纵波，能传播信息
D．频率为750 kHz的电磁波在真空中传播时，其波长为400 m
解析：选D 赫兹用实验证明了电磁波的存在，A错误；均匀变化的电场产生恒定的磁场，B错误；电磁波是横波，C错误；λ＝eq \f(c,f)＝eq \f(3×108,7.5×105) m＝400 m，D正确。
5．关于LC电路，下列说法正确的是( )
A．一个周期内，电容器充、放电各一次
B．电容器极板间电压最大时，线圈中的电流最强
C．电容器开始充电时，线圈中的磁场能最强
D．电容器开始充电时，电场能最大
解析：选C 电容器从开始充电到放电完毕才经历半个周期，一个周期内，电容器应充、放电各两次，A错误；电容器极板间电压最大时，电场能最大，此时磁场能为零，线圈中电流为零，B错误；电容器开始充电时，电场能为零，线圈中磁场能最大，C正确，D错误。
6.
如图所示是一个LC振荡电路中电流的变化图线，下列说法正确的是( )
A．t1时刻电容器两极板间电压最大
B．t2时刻电容器两极板间电压为零
C．t1时刻电路中只有电场能
D．t1时刻电容器所带电荷量为零
解析：选D 由题图可知t1时刻电流i最大，t2时刻电流i为零，LC振荡电路中电流i最大时，说明磁场最强，磁场能最大，电场能为零，电容器电压、电荷量均为零；电流i最小时，各物理量大小随之与前述状态相反，A、B、C错误，D正确。
7.
如图所示，LC振荡电路的L不变，C可调，要使振荡的频率从700 Hz变为1 400 Hz，可以采用的办法有( )
A．把电容增大到原来的4倍
B．把电容增大到原来的2倍
C．把电容减小到原来的eq \f(1,2)
D．把电容减小到原来的eq \f(1,4)
解析：选D 由题意，要使振荡的频率变为原来的2倍，则周期就变为原来的eq \f(1,2)，由T＝2πeq \r(LC)，L不变，当C′＝eq \f(1,4)C时符合要求，故D正确。
8．有一LC振荡电路，能产生一定波长的电磁波，若要产生波长比原来短些的电磁波，可采取的措施为( )
A．增加线圈的匝数
B．在线圈中插入铁芯
C．减小电容器极板间的距离
D．减小电容器极板正对面积
解析：选D LC振荡电路产生的电磁波的频率为f＝eq \f(1,2π\r(LC))，再由v＝λf，解得λ＝2πveq \r(LC)，所以减小波长的方法是减小自感系数L或电容C；选项A、B都是增大L或C的措施，A、B错误；对电容有C＝eq \f(εrS,4πkd)，可知C错误，D正确。
9.
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闭合，灯泡D正常发光；将S突然断开，并开始计时，请画出LC电路中电流i及电容器右极板所带电荷量q随时间t变化的图像(规定LC电路中电流顺时针方向为正方向)。
解析：开关闭合时，电容器上所带电荷量为零，电流沿线圈自左向右，当断开开关后，线圈和电容器构成振荡电路，沿顺时针方向的电流逐渐减小，根据LC电路振荡电流的变化规律，可得电流和电容器右极板所带电荷量随时间变化的图像分别如图甲、乙所示。
答案：见解析图
B级—选考提能
10．一个电容为C的电容器，充电至电压等于U以后，与电源断开并通过一个自感系数为L的线圈放电。从开始放电到第一次放电完毕的过程中，下列判断错误的是( )
A．振荡电流一直在增大
B．振荡电流先增大、后减小
C．通过电路的平均电流等于eq \f(2U,π)eq \r(\f(C,L))
D．磁场能一直在增大
解析：选B 由电磁振荡的知识可知，在放电过程中振荡电流逐渐增大，放电完毕时达到最大，故B错误，A正确；电容器储存电荷量q＝CU，第一次放电完毕的时间为eq \f(T,4)，T＝2πeq \r(LC)，所以平均电流I＝eq \f(q,Δt)＝eq \f(2U,π)eq \r(\f(C,L))，故C正确；放电过程中电场能转化为线圈的磁场能，故D正确。
11.
[多选]如图所示，有一水平放置、内壁光滑、绝缘的真空圆形管，半径为R，有一带正电的粒子静止在管内，整个装置处于竖直向上的磁场中，要使带电粒子由静止开始沿管做圆周运动，所加磁场可能是( )
A．匀强磁场
B．均匀增加的磁场
C．均匀减少的磁场
D．由于洛伦兹力不做功，不管加什么磁场都不能使带电粒子运动
解析：选BC 磁场对静止的电荷不产生力的作用，但当磁场变化时可产生电场，电场对带电粒子产生电场力的作用，带电粒子在电场力作用下可以产生加速度，选项B、C正确。
12．在LC振荡电路中，线圈的自感系数L＝2.5 mH，电容C＝4 μF，π取3.14。
(1)该回路的周期是多大？
(2)设t＝0时，电容器上电压最大，在t＝9.0×10－3 s时，通过线圈的电流是增大还是减小？这时电容器处在充电过程还是放电过程？
解析：(1)由电磁振荡的周期公式可得
T＝2πeq \r(LC)＝2×3.14×eq \r(2.5×10－3×4×10－6) s
＝6.28×10－4 s。
(2)因为t＝9.0×10－3 s大约相当于14.33个周期，
而eq \f(T,4)<0.33T由电磁振荡的周期性知，当t＝9.0×10－3 s时，LC回路中的电磁振荡处于第二个eq \f(T,4)的变化过程中。
t＝0时，电容器上电压最大，极板上电荷量最多，电路中电流值为零，回路中电流随时间的变化规律如图所示：
第一个eq \f(T,4)内，电容器放电，电流由零增至最大；第二个eq \f(T,4)内，电容器充电，电流由最大减小到零。
显然，在t＝9.0×10－3 s时，即在第二个eq \f(T,4)内，线圈中的电流在减小，电容器正处在充电过程中。
答案：(1)6.28×10－4 s (2)减小 充电过程