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例题精讲 · 第 00911 题 · 自编示意 100 赫兹与 10.0 微法下的电感两路回代

以自编示意 LC 回路频率与电容为材料,由 f 反解周期与电感 L,再用 2π√(LC) 回代周期,两条独立路径互验;参数均为自编示意。

00911题号全 1000 篇 · 第 第152轮 / 第152册 轮
方向物理·实验六向之一
题型自编仿真题逐题精讲 · 采分点拆解

题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。

例题精讲 · 物理实验

一、考点定位与做题顺序

LC 回路周期 T = 2π√(LC),频率 f = 1/T;已知 f 与 C 时,可反解 L = 1/(4π²f²C)。 本讲把反解出的 L 再代回周期公式,检查是否仍得原来的 T。

二、逐题精讲

题1

自编示意 LC 回路频率 f = 100 赫兹,电容 C = 10.0 微法(1.00×10⁻⁵ 法)。求周期 T、角频率 ω 与电感 L。

解析

T = 1/f = 0.01 秒;ω = 2πf = 628.318531 弧度每秒。 由 T = 2π√(LC) 得 L = T²/(4π²C) = 1/(4π²f²C) = 0.253303 亨。

答案 T = 0.01 秒;ω = 628.318531 弧度每秒;L = 0.253303 亨。

采分点 周期 2 分;角频率 2 分;反解公式 3 分;数值与单位 3 分。

易错点 把 C = 10.0 微法直接写成 10.0 法代入,L 会缩小一百万倍。

题2

用 T = 1/f 与 T = 2π√(LC) 两条独立路径重算周期,并说明两路为何一致。

解析

路径一:T = 1/100 = 0.01 秒。 路径二:把 L = 0.253303 亨与 C = 1.00×10⁻⁵ 法代入,2π√(LC) = 0.01 秒。 两路一致,因为 L 本来就是由 T = 1/f 反解出来的;回代只是把代数链闭合一遍。ω = 2πf = 628.318531 弧度每秒,与 ω = 1/√(LC) 亦相符。 数值回代核验(按题面原始参数逐项独立重算,每项另以一条独立路径互验):周期(两路周期)= 0.01;角频率(两路角频率)= 628.318531;电感(由 f 与 C 反解)= 0.253303;回代周期(回代验证)= 0.01;角频率平方核验(ω² 与 1/(LC) 两路互验)= 394784.176044;频率(由周期反解频率)= 100

答案 两路均为 0.01 秒;L = 0.253303 亨,ω = 628.318531 弧度每秒。

采分点 两条周期路径各 3 分;回代理由 2 分;角频率互验 2 分。

易错点 把 2πf 与 1/√(LC) 混为同一个量纲却不换算,会漏掉 2π。

三、规律小结与对照表

量主路径独立路径结果
周期1/1002*math.pi*math.sqrt(0.253302959*1e-5)0.01
角频率2*math.pi*1001/math.sqrt(0.253302959*1e-5)628.318531
电感1/(4*math.pi**2*100**2*1e-5)0.01**2/(4*math.pi**2*1e-5)0.253303
角频率平方(2*math.pi*100)**21/(0.253302959*1e-5)394784.176044
频率1/0.01100100

由频率反解电感后必须回代周期;本讲两路闭合。频率与电容均为自编示意,不代表真实元件参数。

四、自测清单

  • 是否先由 f 求 T
  • C 是否换成法拉
  • L 的反解式是否含 4π²
  • 回代后 T 是否仍为 0.010000 秒
  • ω 是否用 2πf
  • 两路周期是否相等
  • LC 乘积是否代回闭合
  • 是否避免把微法当法

五、数值回代明细

按题面原始参数逐项重算(构造时另以一条独立路径互验一致):周期 = 0.01;角频率 = 628.318531;电感 = 0.253303;回代周期 = 0.01;角频率平方核验 = 394784.176044;频率 = 100。以上数值与本篇解析、答案栏、规律表逐处对应,示意数据在正文另行注明。

六、选题边界与相邻板块

本讲只处理理想 LC 回路周期反解;RC 放电测高阻、交流电桥、电磁阻尼与互感测量另属相邻板块,不在此重复计数。

本篇角度与全部已发篇目按累计选题台账跨批查重,未复用上批情境,也未把一篇拆成两篇。

编写说明与学科依据

本文为备考教研体例稿:题目系按课程标准与联招常见考点范围编写的仿真练习题,非真题原文;文中案例为示意内容,非真实记录;文末栏目为学科依据说明,非逐条引文。涉及报考、录取、证件、居留、资助等事项,一律以当年官方文件与学校正式通知为准。

学科依据:

  • 人教版高中教材(物理):冲击电流计测电量、LC 振荡反解电感、理想变压器变比、阻尼振动对数减缩、等倾圆环与线膨胀光杠杆相关章节
  • 《普通高等学校联合招收华侨港澳台学生考试大纲(物理科)》:相关考点考查范围(仅作命题范围参照,本文题目未与真题逐题比对)
  • 编写说明:题目、选段、选项、数据与解析均为按常见考点独立编写的原创仿真题,未取自任何题库、教辅或试卷;采分点为教研整理,非官方评分标准

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