物理人教版 (新课标)2 电磁振荡课时训练

　　电磁振荡

1．某时刻LC回路中电容器中的电场方向和线圈中的磁场方向如右图所示。则这时电容器正在_____（充电还是放电），电流大小正在______（增大还是减小）。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　解：用安培定则可知回路中的电流方向为逆时针方向，而上极板是正极板，所以这时电容器正在充电；因为充电过程电场能增大，
　　所以磁场能减小，电流在减小。

　　2．如图中电容器的电容都是C=4×10-6F，电感都是L=9×10－4H，左图中电键K先接a，充电结束后将K扳到b；右图中电键K先闭合，稳定后断开。两图中LC回路开始电磁振荡t=3.14×10－4s时刻，C1的上极板正在____电（充电还是放电）,带_____电（正电还是负电）；L2中的电流方向向____(左还是右)，磁场能正在_____（增大还是减小）。
　　　　　　　　　　　　　　

　　解：先由周期公式求出=1.2π×10－4s， t=3.14×10－4s时刻是开始振荡后的T。再看与右图对应的q-t图象（以上极板带正电为正）和与右图对应的i-t图象（以LC回路中有逆时针方向电流为正），图象都为余弦函数图象。在T时刻，从右图对应的q-t图象看出，上极板正在充正电；从右图对应的i-t图象看出，L2中的电流向左，正在增大，所以磁场能正在增大
　　　　　　　　　　　　　　　　

　3、某时刻LC回路中电容器中的电场方向和线圈中的磁场方向如图所示。则这时电容器正在_____（充电还是放电），电流大小正在______（增大还是减小）。
　　　　　　　　　　　　　　　

　　解：用安培定则可知回路中的电流方向为逆时针方向，而上极板是正极板，所以这时电容器正在充电；因为充电过程电场能增大，所以磁场能减小，电流在减小。

　　4、下边两图电容器的电容是C=4×10-6F，电感都是L=9×10－4Hz，左图中电键K先接a，充电结束后将K扳到b；右图中电键K先闭合，稳定后断开。两图中LC回路开始电磁振荡t=3.14×10－4s时刻，C1的上极板正在____电,带_____电；L2中的电流方向向____，磁场能正在_____。
　　　　　　　　　　　

　　解：先由周期公式求出
　　再看与左图对应的q-t图象（以上极板带正电为正）和与右图对应的i-t图象（以LC回路中有逆时针方向电流为正），图象都为余弦函数图象。
　　　　　　　　　　　　　　　　
　　在5T/6时刻，从左图对应的q-t图象看出，上极板正在充正电；从右图对应的i-t图象看出，L2中的电流向左，正在增大，所以磁场能正在增大。

　　5、如图所示为LC振荡电路中电容器极板上的电量q随时间t变化的曲线，由图可知
　　
　　　　　　　　　　　　

　　分析：在LC振荡电路中，电容器极板上的电量与两板间电压、电场强度成正比，电量q多的时候，两板间电场的电场能也随之增多；电量q少的时候，两板间电场弱，相应的电场能量也随之减少。忽略LC电路振荡过程中线圈电阻发热以及向空间辐射电磁波，那么线圈中的磁场能与电容器两极板之间的电场能互相转换过程中，总的电磁场能量应保持不变。
　　解：（1）在t1时刻，电容器极板上电量q为最大值，两板间电场能为最大，线圈中磁场能应是最小值。选项A正确。
　　（2）从t1~t2时刻，电容器极板上电量q从正的峰值降为零值，电场能正在不断地转变为磁场能，与磁场能相应的电路中的电流强度正在不断增强，选项B错误。
　　（3）从t2~t3时刻，电容器极板上电量q又不断增大，表明电容器正在反向充电。选项C正确。
　　（4）在t4时刻，电容器放电结束，极板上电量为零，电场能也为零，已全部转化为磁场能。选项D正确。
　　答：本题选项A、C、D正确。