第2课时 电磁振荡
[对点训练]
知识点一·LC振荡电路
1.(多选)如图表示LC振荡电路某时刻的情况,以下说法正确的是( )
A.电容器正在充电
B.电感线圈中的磁场能正在增加
C.电感线圈中的电流正在增大
D.此时刻自感电动势正在阻碍电流增大
答案 BCD
解析 由题图磁感应强度的方向和安培定则可知,此时电流逆时针方向流动,也就是电容器处于放电过程中,这时两极板电荷量和电压、电场能处于减少过程,而电流和线圈中磁场能处于增加过程。由楞次定律可知,线圈中感应电动势阻碍电流的增加。故B、C、D正确。
2.(多选)如图为LC振荡电路中电容器极板上的电量q随时间t变化的图线,由图可知( )
A.在t1时刻,电路中的磁场能最小
B.从t1到t2电路中电流值不断减小
C.从t2到t3电容器不断充电
D.在t4时刻,电容器的电场能最小
答案 ACD
解析 由图中可以看出,在t1时刻电容器极板上的电量q为最大,电容器中的电场最强。此时电路中的能量全部都是电容器中的电场能,电路中的磁场能为零,A正确;从t1到t2时刻,电量q不断减小,这是一个放电的过程,电流逐渐增大,B错误;从t2到t3时刻,电量q不断增大,是充电过程,所以C正确;t4时刻电量q等于零。此时电容器中的电场能为零,即为最小值,所以D正确。
3.已知LC振荡电路中电容器极板1上的电量随时间变化的曲线如图所示,则( )
A.a、c两时刻电路中电流最大,方向相同
B.a、c两时刻电路中电流最大,方向相反
C.b、d两时刻电路中电流最大,方向相同
D.b、d两时刻电路中电流最大,方向相反
答案 D
解析 a、c两时刻极板1上的电量达到最大,此时充电结束,回路电场能最大,磁场能为零,回路电流为零,无方向可言,故A、B错误;b、d两时刻极板1上的电量为零,开始充电,此时磁场能最大,电流产生的磁场最大,回路电流最大,b时刻之后极板1带负电,此时电流从极板1流出,d时刻之后极板带正电,电流流向极板1,故方向相反,故C错误,D正确。
4.LC振荡电路中,某时刻磁场方向如图所示,则下列说法中错误的是( )
A.若磁场正在减弱,则电容器上极板带正电
B.若电容器正在充电,则电容器下极板带正电
C.若电容器上极板带正电,则线圈中电流正在增大
D.若电容器正放电,则自感电动势正在阻碍电流增大
答案 A
解析 该题图示只告诉了电流的磁场方向,由安培定则可判断出振荡电流在电路中的方向,但未标明电容器极板的带电情况。讨论判定如下:若该时刻电容器上极板带正电,则可知电容器正处于放电阶段,电流正在增大,知C正确,A错误;若该时刻电容器上极板带负电,则可知电容器正在充电,电流正在减小,知B正确。由楞次定律知D正确,故选A。
知识点二·电磁振荡的周期和频率
5.(多选)某时刻LC振荡电路的状态如图所示,则此时刻( )
A.振荡电流i在减小
B.振荡电流i在增大
C.电场能正在向磁场能转化
D.磁场能正在向电场能转化
答案 AD
解析 由电磁振荡的规律可知,电容器充电过程中,电流逐渐减小,电场能逐渐增大,磁场能逐渐减小,即磁场能正向电场能转化,故A、D正确。
6.在LC振荡电路中,电容器放电时间取决于( )
A.充电电压的大小
B.电容器储电量的多少
C.自感L和电容C的数值
D.回路中电流的大小
答案 C
解析 由公式T=2π可知,LC振荡电路的周期由电容C和线圈自感系数L决定,与其他因素没有关系。