| LC电磁振荡 题目答案及解析

稿件来源:高途

| LC电磁振荡题目答案及解析如下,仅供参考!

选修3-4

第十四章 电磁波

14.2 电磁振荡

LC电磁振荡

自动洗衣机水位检测的精度会影响洗净比和能效等级。某款洗衣机水位检测结构如图$1$所示。洗衣桶内水位升高时,集气室内气体压强增大,铁芯进入电感线圈的长度增加,从而改变线圈的自感系数。洗衣机智能电路通过测定$LC$振荡电路的频率来确定水位高度。

某兴趣小组在恒温环境中对此装置进行实验研究。

研究集气室内气体压强与体积的关系

①洗衣桶内水位$H$一定时,其内径$D$的大小                (填“会”或“不会”)影响集气室内气体压强的大小;

②测量集气室高度$h_{0}$、集气室内径$d$。然后缓慢增加桶内水量,记录桶内水位高度$H$和集气室进水高度,同时使用气压传感器测量集气室内气体压强$p$$H$$h$数据如下表所示。

$\dfrac{H}{\rm{cm}}$$15.00$$20.00$$25.00$$30.00$$35.00$$40.00$$45.00$$50.00$
$\dfrac{h}{\rm{cm}}$$0.33$$0.40$$0.42$$0.52$$0.61$$0.70$$0.78$$0.87$

实验中使用同一把刻度尺对$H$$h$进行测量,根据数据判断,测量                (填“$H$”或“$h$”)产生的相对误差较小;

③利用数据处理软件拟合集气室内气体体积$V$$\dfrac{1}{p}$的关系曲线,如图$2$所示。图中拟合直线的延长线明显不过原点,经检查实验仪器完好,实验装置密封良好,操作过程规范,数据记录准确,则该延长线不过原点的主要原因是               

[["

不会 $H$ 见解析

"]]

①集气室内气体压强等于桶内水位高度$H$和集气室进水高度的高度差产生的压强和大气压强之和,根据$p=\rho gh$可知其内径$D$的大小不会影响影响集气室内气体压强的大小;

②由于实验中使用同一把刻度尺进行测量,分度值相同,根据数据分析,桶内水位高度$H$明显大于集气室内进水高度$h$,所以测量桶内水位高度$H$产生的相对误差较小;

③该延长线不过原点的主要原因是与集气室相连的细管中的气体被忽略不计,导致集气室气体体积$V$相比于实际气体体积偏小;

研究洗衣桶水位高度与振荡电路频率的关系图是桶内水位在两个不同高度时示波器显示的$u − t$图像,$u$的频率即为$LC$振荡电路的频率。$LC$振荡电路的频率$f$与线圈自感系数$L$、电容$C$的关系是$f= \dfrac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$,则图中                 (填“甲”或“乙”)对应的水位较高。

[["乙"]]

桶内水位高度$H$越大,集气室内气体压强越大,铁芯进入电感线圈的长度越大,电感线圈的自感系数越大,根据$T=2\pi\sqrt{LC}$可知$LC$震荡电路的周期越大,所以图$3$中乙对应的水位较高。

| LC电磁振荡题目答案及解析(完整版)

去刷题
今日推荐