《2025年通成学典课时作业本高中物理选择性必修第二册人教版》

12. (2024·江苏省海安高级中学期中)如图所示为电磁波发射的$LC$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负电，则以下说法正确的是 (B)


A.该时刻电路中的电流减小
B.若在线圈中插入铁芯，则发射电磁波的频率变小
C.线圈中的磁场向上且正在减弱
D.电容器中的电场向上且正在增强

答案： 12. B 解析：由图可知，电容器处于放电过程，电场能减小，磁场能增大，则该时刻电路中的电流增大，选项A错误；若在线圈中插入铁芯，则线圈的自感系数L增大，根据f=$\frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}$可知，发射电磁波的频率变小，选项B正确；电容器处于放电状态，则电场能减小，磁场能增大，根据安培定则可知，线圈中的磁场方向向上，即线圈中的磁场向上且正在增强，选项C错误；由于电容器的上极板带负电，自由电子定向移动方向与电流方向相反，可知上极板失电子，即极板所带电荷量减小，电容器正处于放电过程，由于极板电荷量减小，则电容器中的电场向上且正在减弱，选项D错误。

13. (2025·浙江温州二模)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 (B)

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： 13. B 解析：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，选项A错误；断开开关后瞬间，线圈中电流最大，电流变化率为零，自感电动势为零，选项B正确；振荡电流的频率f=$\frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}$，与电源的电动势无关，选项C错误；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，选项D错误。

14. (2024·安徽毫州期末)$LC$振荡器是利用电感和电容组合产生振荡信号的电子振荡器，广泛应用于通信、音频处理、频率合成等领域。如图甲所示的电路，线圈的直流电阻忽略不计，闭合开关$ S$，待电路达到稳定状态后断开开关$ S$，$LC$电路中将产生电磁振荡，以断开开关的时刻为计时起点$t=0$，下列判断正确的是 (C)


A.图乙可表示振荡电流随时间变化的图像
B.$t_1$时刻电容器右极板带负电
C.$t_1 \sim \frac{T}{2}$时间内电场能向磁场能转化
D.若增大电容器板间的距离，振荡电流的频率降低

答案： 14. C 解析：因线圈直流电阻忽略不计，电路稳定时，线圈两端电压为0，电容器不带电；断开开关后，t=0时刻线圈中电流最大，故图乙可以表示电容器的电荷量随时间的变化规律，选项A错误；0～$\frac{T}{4}$时间内线圈中的电流由b→a，给电容器充电，电容器右极板带正电，$\frac{T}{4}$～$\frac{T}{2}$时间内电容器放电，故t₁时刻电容器右极板还是带正电，选项B错误；t₁～$\frac{T}{2}$时间内电容器继续放电，电场能向磁场能转化，选项C正确；若增大电容器板间的距离，由C=$\frac{\varepsilon_r S}{4\pi k d}$可知C减小，根据公式f=$\frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}$可知，振荡电流的频率增大，选项D错误。

15. (2025·浙江绍兴二模)如图所示，线圈$L$的自感系数为$0.1 H$，直流电阻为零，电容器$C$的电容为$40 \mu F$，电阻$R$的阻值为$3 \Omega$，电源电动势$E=1.5 V$，内阻不计。闭合开关$ S$，待电路达到稳定状态后断开开关$ S$，$LC$电路中将产生电磁振荡。若规定线圈中的电流方向从$a$到$b$为正，断开开关的时刻$t=0$，则电感线圈中电流$i$随时间$t$变化的图像为 (A)

答案：
15. A 解析：在开关闭合时，电流从a流向b，通过L的电流I=$\frac{E}{R}$=$\frac{1.5}{3}$ A = 0.5 A，当断开开关后电流逐渐减小至0，振荡周期T=2π$\sqrt{LC}$，代入题中数据解得T = 4π×10⁻³ s，则电流i随时间t变化的图像如图所示，选项A正确。