第四章　1一、選擇題1．(2020·浙江省臺(tái)州市書(shū)生中學(xué)高二下學(xué)期檢測(cè))關(guān)于LC振蕩電路中的振蕩電流，下列說(shuō)法中正確的是(　C　)A．振蕩電流最大時(shí)，電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度最大B．振蕩電流為零時(shí)，線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)為零C．振蕩電流增大的過(guò)程中，電容器正在放電D．振蕩電流減小的過(guò)程中，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能解析：振蕩電流最大時(shí)，處于電容器放電結(jié)束瞬間，場(chǎng)強(qiáng)為零，A錯(cuò)；振蕩電流為零時(shí)，LC回路中振蕩電流改變方向，這時(shí)的電流變化最快，電流強(qiáng)度變化率最大，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)最大，B錯(cuò)；振蕩電流增大時(shí)，電容器正在放電，C正確；振蕩電流減小時(shí)，線圈中的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，D錯(cuò)誤。2．(2021·湖北荊門(mén)市龍泉中學(xué)高二下學(xué)期檢測(cè))在LC振蕩電路中，電容器極板上的帶電荷量從最大值變化到零所需的最短時(shí)間是(　B　)A． B．C．π D．2π解析：在LC振蕩電路中，電容器極板上的帶電量從最大值變化到零所需的最短時(shí)間是t＝＝，故選項(xiàng)B正確。3．如圖所示，i－t圖像表示LC振蕩回路的電流隨時(shí)間變化的圖像，在t＝0時(shí)刻，回路中電容器的M板帶正電，在某段時(shí)間里，回路的磁場(chǎng)能在減小，而M板仍帶正電，則這段時(shí)間是圖中(　D　)A．Oa段 B．ab段C．bc段 D．cd段解析：根據(jù)題意，回路中電流在減小，給電容器充電，且M板帶正電，則這段時(shí)間應(yīng)是圖中cd段，故選D。4.如圖所示，L是電阻不計(jì)的電感線圈，開(kāi)關(guān)S閉合后電路中有穩(wěn)定的電流，若t＝0時(shí)刻斷開(kāi)S切斷電源，則電容器A板所帶電荷量Q隨時(shí)間變化的圖線應(yīng)是圖中的哪一個(gè)(　C　)解析：開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)線圈L中有電源提供的向下的電流，其電阻為零，故兩端無(wú)電壓，與其并聯(lián)的電容器被短路，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，線圈與電源及電阻器斷開(kāi)而與電容器C構(gòu)成LC回路，線圈上原來(lái)的電源電流被切斷，但由于自感，線圈上的電流不會(huì)立刻減弱為零，而要保持原來(lái)方向繼續(xù)流動(dòng)，并對(duì)電容器充電，這就使電容器A板帶上負(fù)電荷并逐漸增多，當(dāng)充電電流減為零時(shí)，電容器A板上的負(fù)電荷量達(dá)到最大值。此后電容器放電，B板上正電荷通過(guò)線圈移至A板，放電完畢后，電荷量減為零，接著又開(kāi)始反方向的充電過(guò)程，A板上正電荷逐漸增多直至最大，再放電……電路中形成電磁振蕩。因此，電容器A板上電荷量隨時(shí)間變化的圖線是C。5．(多選)LC振蕩電路中，某時(shí)刻磁場(chǎng)方向如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是(　ABD　)A．若磁場(chǎng)正在減弱，則電容器上極板帶正電B．若電容器正在放電，則電容器上極板帶負(fù)電C．若電容器上極板帶正電，則自感電動(dòng)勢(shì)正在減小D．若電容器正在充電，則自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流減小解析：若磁場(chǎng)正在減弱，由楞次定律可得線圈上端為正極，則電容器上極板帶正電，故A正確；若電容器正在放電，由安培定則可得電容器上極板帶負(fù)電，故B正確；若電容器上極板帶正電，說(shuō)明電容器在充電，磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，則線圈中電流應(yīng)該減小的越來(lái)越快，此時(shí)線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)在增大，故C錯(cuò)誤；若電容器正在充電，則線圈自感作用阻礙電流的減小，故D正確。二、非選擇題6. (2020·湖北荊門(mén)市龍泉中學(xué)高二下學(xué)期檢測(cè))如圖所示為LC振蕩電路中振蕩電流隨時(shí)間變化的圖像，由圖可知，在OA時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能；在AB時(shí)間內(nèi)電容器處于充電(填“充電”或“放電”)過(guò)程；在時(shí)刻C，電容器帶電荷量為零(填“為零”或“最大”)。解析：由題圖可知，振蕩電流隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，在OA時(shí)間內(nèi)電流增大，電容器正在放電，電場(chǎng)能逐漸轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，在AB時(shí)間內(nèi)電流減小，電容器正在充電，在時(shí)刻C電流最大，電容器放電完畢，帶電荷量為零。7．實(shí)驗(yàn)室里有一水平放置的平行板電容器，知道其電容C＝1 μF。在兩板帶有一定電荷時(shí)，發(fā)現(xiàn)一粉塵恰好靜止在兩板間。手頭上還有一個(gè)自感系數(shù)L＝0.1 mH的電感器，現(xiàn)連成如圖所示電路，試分析以下兩個(gè)問(wèn)題：(1)從S閉合時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)π×10－5 s時(shí)，電容器內(nèi)粉塵的加速度大小是多少？(2)當(dāng)粉塵的加速度為多大時(shí)，線圈中電流最大？答案：(1)2g　(2)g解析：(1)S斷開(kāi)時(shí)，電容器內(nèi)帶電粉塵恰好靜止，說(shuō)明電場(chǎng)力方向向上，且F電＝mg，閉合S后，L、C構(gòu)成LC振蕩電路，T＝2π＝2π×10－5 s，經(jīng)＝π×10－5 s時(shí)，電容器間的場(chǎng)強(qiáng)反向，電場(chǎng)力的大小不變，方向豎直向下，由牛頓第二定律得：a＝＝2g。(2)線圈中電流最大時(shí)，電容器兩極間的場(chǎng)強(qiáng)為零，由牛頓第二定律可得a＝＝g，方向豎直向下。

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1 電磁振蕩

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