第四章 电磁振荡 期末复习讲义（原卷版+解析版）

高二（下）物理期末复习四
电磁振荡
一、知识精讲
1．LC振荡电路的放电、充电过程
(1)电容器放电：由于线圈的自感作用，放电电流不会立刻达到最大值，而是由零逐渐增大，同时电容器极板上的电荷逐渐减少．放电完毕时，极板上的电荷量为零，放电电流达到最大值．该过程电容器的电场能全部转化为线圈的磁场能．
(2)电容器充电：电容器放电完毕时，由于线圈的自感作用，电流并不会立刻减小为零，而要保持原来的方向继续流动，并逐渐减小，电容器开始反向充电，极板上的电荷逐渐增多，电流减小到零时，充电结束，极板上的电荷最多．该过程中线圈的磁场能又全部转化为电容器的电场能．
技巧一：电磁振荡的产生及能量变化
振荡过程中电流i、极板上的电荷量q、电场能EE和磁场能EB之间的对应关系．
2．LC电路的周期和频率公式：T＝2π，f＝.
技巧二、对麦克斯韦电磁场理论的理解
(1)变化的磁场产生电场
①均匀变化的磁场产生恒定的电场．
②非均匀变化的磁场产生变化的电场．
③周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场．
(2)变化的电场产生磁场
①均匀变化的电场产生恒定的磁场．
②非均匀变化的电场产生变化的磁场．
③周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场．
技巧三　电磁波与机械波的比较
名称 项目　 机械波 电磁波
研究对象 力学现象 电磁现象
周期性 位移随时间和空间做周期性变化 电场强度E和磁感应强度B随时间和空间做周期性变化
传播情况 传播需要介质，波速与介质有关，与频率无关 传播无需介质，在真空中波速等于光速c，在介质中传播时，波速与介质和频率都有关
产生机理 由质点(波源)的振动产生 由电磁振荡激发
波的特点 横波或纵波 横波
干涉和衍射 可以发生干涉和衍射
二、题型分类
题型1：物理学史、概念
1．（2022·广东·大埔县虎山中学高二阶段）许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献，下列有关物理学家的贡献，错误的是（　　）
A．楞次提出了分子电流假说，能够解释一些磁现象
B．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电现象和磁现象间的某种联系
C．法拉第发现电磁感应现象，使人们对电与磁内在联系的认识更加完善
D．赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论
2．（2019·广东深圳·高二期中）下列关于物理学家所作贡献的叙述正确的是（　　）
A．楞次通过实验发现了电流周围存在磁场
B．麦克斯韦预言了电磁波的存在,并通过实验验证了电磁波的存在
C．安培通过实验发现感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化
D．法拉第提出可以用电场线描绘电场的分布，极大地促进了人们对电磁现象的研究
3．（2022·广东东莞·高二期中）2022年3月8日，航天员王亚平从空间站送来的“国际妇女节”节日祝福通过电磁波传播到祖国各地，下列关于电磁波的说法正确的是（　　）
A．麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在
B．只要有电场就能产生电磁波
C．电磁波传播需要介质，机械波传播不需要介质
D．电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且都与波的传播方向垂直
4．（2020·广东·佛山一中高二阶段）关于电磁场理论的认识，下列说法中正确的是（　　）
A．赫兹预言了电磁场的存在
B．在电场的周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D．周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场
5．（2021·广东·开平长师中学高二学业考试）电磁场理论的两大支柱是( )
A．变化的磁场产生电场；变化的电场产生磁场
B．变化的磁场产生变化电场；变化的电场产生变化磁场
C．变化的磁场产生磁场；变化的电场产生电场
D．变化的磁场产生变化磁场；变化的电场产生变化电场
6．（2022·广东韶关实验中学高二期中）下列关于电磁波的说法不正确的是（　　）
A．任何变化的磁场周围一定有电场
B．只要空间某处有变化的电场和磁场，就会在其周围产生电磁场，从而形成电磁波
C．振荡电场和振荡磁场交替产生，相互依存，形成不可分离的统一体，即电磁波
D．电磁波的理论在先，实践证明在后
7．（2020·广东·高二专题练）下列关于电磁波的叙述，正确的是（　　）
A．电磁波只能是横波，不可能是纵波
B．电磁波既可能是横波，也可能是纵波
C．电磁波传播需要介质
D．电磁波传播不需要介质，所以只能在真空中传播，不能在介质中传播
8．（2022·广东·珠海市第四中学高二期中）观察和思考是科学发现的基础，众多科学家经常能从简单的现象中受到启发，经过深思熟虑后得到具有重要意义的结论。下列说法不正确的是（ ）
A．按正弦规律变化的电场会产生同样按正弦规律变化的磁场
B．抖动绳子形成的绳波，质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，是纵波
C．当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，会产生共振现象
D．超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化
题型2：LC振荡电路图像分析
1．（2022·广东·珠海市第二中学高二期中）如图甲所示的LC振荡电路中，电容器上的电荷量随时间的变化规律如图乙所示，t=0.3s时的电流方向如图甲中标示，则（　　）
A．0至0.5s时间内，电容器在放电
B．在t=1.3s时，P点比Q点电势低
C．0.5s至1.0s时间内，磁场能正在转变成电场能
D．1.5s至2.0s时间内，电容器的上极板的正电荷在减少
2．（2022·广东·五华县五华中学高二期中）如图是LC振荡电路及其中产生的振荡电流随时间变化的图像，电流的正方向规定为顺时针方向，则在t1到t2时间内，电容器C的极板上所带电量及其变化情况是（　　）
A．上极板带正电，且电量逐渐增加，电场能逐渐增加
B．上极板带正电，且电量逐渐减小，电场能逐渐减小
C．下极板带正电，且电量逐渐增加，磁场能逐渐增加
D．下极板带正电，且电量逐渐减小，磁场能逐渐减小
3．（2022·湖北·十堰市高二阶段）在如图甲所示的振荡电路中，电容器极板间电压随时间变化的规律如图乙所示，规定电路中振荡电流逆时针方向为正方向，则电路中振荡电流随时间变化的图像是（　　）
A． B． C． D．
4．（2022·广东·江门市高二期中，多选）如图甲为电容器上极板电量q随时间在一个周期内的变化图像，如图乙为LC振荡电路的某一状态，线圈L中磁场方向向上，电容器中电场方向向上，则（　　）
A．时刻线圈中自感电动势为零
B．时间内LC振荡电路内的电流为逆时针
C．中某时刻与图乙状态相对应
D．图乙中电容器极板间电场能逐渐减小
5．（2022·广东·佛山市南海高二阶段，多选）如图甲为LC振荡电路，其中图乙描绘的是流过电路中M点的电流随时间变化规律的图线，假设回路中电流顺时针方向为正，则下列说法正确的是（　　）
A．在第1s末到第2s末的过程中电容器正在向外电路放电
B．在第1s末到第2s末的过程中电容器的下极板带负电
C．在第2s末到第3s末的过程中M点的电势比N点的电势低
D．在第2s末到第3s末的过程中电路中电场能正在逐渐减小
题型3：电容器分析
1．（2022·广东江门·高二期中）在如图所示的电路中，L是直流电阻可以忽略的电感线圈，闭合开关S，电路稳定后突然断开开关S并开始计时，已知LC振荡电路的振荡周期为T，则在0~时间内（　　）
A．电容器C在充电，A板上所带的正电荷逐渐增多
B．电容器C在充电，B板上所带的正电荷逐渐增多
C．电容器C在放电，A板上所带的正电荷逐渐减少
D．电容器C在放电，B板上所带的正电荷逐渐减少
2．（2022·广东茂名·高二期中）如图所示为一理想LC电路，已充电的平行板电容器两极板水平放置。电路中开关断开时，极板间有一带电灰尘（图中末画出）恰好静止。若不计带电灰尘对电路的影响，重力加速度为。当电路中的开关闭合以后，则（　　）
A．灰尘将在两极板间做往复运动 B．灰尘运动过程中加速度方向可能会向上
C．电场能最大时灰尘的加速度一定为零 D．磁场能最大时灰尘的加速度一定为
3．（2022·广东实验中学高二期中）有一个如图所示的LC回路，其中，，，t=0时刻，电容器的带电量最大，则（　　）
A．振荡周期T=2s B．经过时间t=0.5s，电路中电流最小
C．经过时间t=1s，磁场能达到最大 D．放电过程中，电量有所损耗，振荡周期变小
4．（2022·广东东莞·高二期中，多选）在理想LC振荡电路中的某时刻，电容器极板间的场强E的方向如图所示，M是电路中的一点。若该时刻电容器正在放电，下列说法正确的是（　　）
A．电路中的磁场能在增大 B．流过M点的电流方向向右
C．电路中电流正在减小 D．电容器两板间的电压在增加
5．（2022·河北·沧县中学高二阶段练习）LC振荡电路中，电容器上极板电量q随时间t在一个周期内的变化图线如图所示，则t1～t2内极板间的电场强度方向和线圈内磁感应强度方向表示正确的是（　　）
A． B． C． D．
6．（2022·广东·佛山一中高二阶段，多选）甲、乙、丙、丁四个LC振荡电路，某时刻振荡电流i的方向如图中箭头所示。下列对各回路情况的判断正确的是（ ）
A．若甲电路中电流i正在增大，则该电路中电容器两端的电压必定在增大
B．若乙电路中电流i正在增大，则该电路中电容器的电场方向必定向下
C．若丙电路中电流i正在减小，则该电路中线圈周围的磁场必定在增强
D．若丁电路中电流i正在减小，则该电路中电容器的电场方向必定向上
题型4：生活生产应用
1．（2022·广东惠州·高二期中，多选）无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是（　　）
A．电容器正在放电 B．振荡电流正在增大
C．电路中电流沿顺时针方向 D．磁场能正在向电场能转化
2．（2022·浙江·镇海中学模拟预测）“救命神器”——自动体外除颤仪（AED），现在已经走入了每个校园，它是一种便携式的医疗设备，可以诊断特定的心律失常，并且给予电击除颜，是可被非专业人员使用的用于抢救心脏骤停患者的医疗设备。其结构如图所示，低压直流经高压直流发生器后向储能电容器C充电。除颤治疗时，开关拨到2，将脉冲电流作用于心脏，使患者心脏恢复正常跳动，其他条件不变时，下列说法正确的是（　　）
A．脉冲电流作用于不同人体时，电流大小相同
B．放电过程中，电流大小不变
C．电容C越小，电容器的放电时间越长
D．自感系数L越小，放电脉冲电流的放电时间越短
3．（2022·北京·人大附中三模）为了测量储液罐中液体的液面高度，有人设计了如图甲所示装置。将与储物罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储液罐中，电容C可通过开关S与电感L或电源相连。当开关从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流而向外辐射电磁波，再使用乙图中的调谐电路来接收甲振荡电路中的电磁波，这样就可通过测量乙中接收频率而获知甲中的发射频率，进而再通过振荡电路的振荡频率公式即可获知电容C的值（L值已知），从而测量油罐内的液面高度。已知平行板电容器正对面积、间距一定的条件下，电容C两极板间充入电介质增加（液面上升）时，电容C增大。则下列分析判断正确的是（　　）
A．该装置适用于测量任意种类液体的液面高度
B．当储物罐内的液面高度降低时，所测到的回路中电流的振荡频率变小
C．当装置使用过久电源电动势减小时，测量的液面高度比真实值偏小
D．该装置测得的振荡频率与所用电源的电动势大小无关
高二（下）物理期末复习四
电磁振荡（解析版）
一、知识精讲
1．LC振荡电路的放电、充电过程
(1)电容器放电：由于线圈的自感作用，放电电流不会立刻达到最大值，而是由零逐渐增大，同时电容器极板上的电荷逐渐减少．放电完毕时，极板上的电荷量为零，放电电流达到最大值．该过程电容器的电场能全部转化为线圈的磁场能．
(2)电容器充电：电容器放电完毕时，由于线圈的自感作用，电流并不会立刻减小为零，而要保持原来的方向继续流动，并逐渐减小，电容器开始反向充电，极板上的电荷逐渐增多，电流减小到零时，充电结束，极板上的电荷最多．该过程中线圈的磁场能又全部转化为电容器的电场能．
技巧一：电磁振荡的产生及能量变化
振荡过程中电流i、极板上的电荷量q、电场能EE和磁场能EB之间的对应关系．
2．LC电路的周期和频率公式：T＝2π，f＝.
技巧二、对麦克斯韦电磁场理论的理解
(1)变化的磁场产生电场
①均匀变化的磁场产生恒定的电场．
②非均匀变化的磁场产生变化的电场．
③周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场．
(2)变化的电场产生磁场
①均匀变化的电场产生恒定的磁场．
②非均匀变化的电场产生变化的磁场．
③周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场．
技巧三　电磁波与机械波的比较
名称 项目　 机械波 电磁波
研究对象 力学现象 电磁现象
周期性 位移随时间和空间做周期性变化 电场强度E和磁感应强度B随时间和空间做周期性变化
传播情况 传播需要介质，波速与介质有关，与频率无关 传播无需介质，在真空中波速等于光速c，在介质中传播时，波速与介质和频率都有关
产生机理 由质点(波源)的振动产生 由电磁振荡激发
波的特点 横波或纵波 横波
干涉和衍射 可以发生干涉和衍射
二、题型分类
题型1：物理学史、概念
1．（2022·广东·大埔县虎山中学高二阶段）许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献，下列有关物理学家的贡献，错误的是（　　）
A．楞次提出了分子电流假说，能够解释一些磁现象
B．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电现象和磁现象间的某种联系
C．法拉第发现电磁感应现象，使人们对电与磁内在联系的认识更加完善
D．赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论
【答案】A
A．安培提出了分子电流假说，能够解释永久磁铁产生磁场的原因，以及磁铁受猛烈撞击后突然失去磁性等一些磁现象，A错误，符合题意；
B．奥斯特发现了电流的磁效应，通电导线周围能产生磁场，首次揭示了电现象和磁现象间的某种联系，B正确，不符合题意；
C．法拉第发现电磁感应现象，从而使人们知道了电不仅能生磁，同样磁也能生电，对电与磁内在联系的认识更加完善，C正确，不符合题意；
D．赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，D正确，不符合题意。
2．（2019·广东深圳·高二期中）下列关于物理学家所作贡献的叙述正确的是（　　）
A．楞次通过实验发现了电流周围存在磁场
B．麦克斯韦预言了电磁波的存在,并通过实验验证了电磁波的存在
C．安培通过实验发现感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化
D．法拉第提出可以用电场线描绘电场的分布，极大地促进了人们对电磁现象的研究
【答案】D
奥斯特发现了电流周围存在磁场，故A错误．麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波的存在，后来赫兹用实验证实电磁波的存在，故B错误．楞次总结出电磁感应现象中感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，即楞次定律，故C错误．法拉第提出可以用电场线描绘电场的分布，极大地促进了人们对电磁现象的研究，选项D正确；故选D.
3．（2022·广东东莞·高二期中）2022年3月8日，航天员王亚平从空间站送来的“国际妇女节”节日祝福通过电磁波传播到祖国各地，下列关于电磁波的说法正确的是（　　）
A．麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在
B．只要有电场就能产生电磁波
C．电磁波传播需要介质，机械波传播不需要介质
D．电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且都与波的传播方向垂直
【答案】D
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，A错误；
B．若只有电场，而电场是稳定的或电场仅均匀变化都不能产生电磁波，B错误；
C．电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质，C错误；
D．因电磁波是横波，所以电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且与波的传播方向垂直，D正确。
4．（2020·广东·佛山一中高二阶段）关于电磁场理论的认识，下列说法中正确的是（　　）
A．赫兹预言了电磁场的存在
B．在电场的周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D．周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场
【答案】D
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁场的存在，故A错误；
B．变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场，如果电场不变化，不会产生磁场，如果磁场不变化，不会产生电场，故B错误；
C．均匀变化的电场周围产生的是恒定的磁场，均匀变化的磁场周围产生的是恒定的电场，故C错误；
D．周期性变化的电场周围产生的是周期性变化的磁场，故D正确。
5．（2021·广东·开平长师中学高二学业考试）电磁场理论的两大支柱是( )
A．变化的磁场产生电场；变化的电场产生磁场
B．变化的磁场产生变化电场；变化的电场产生变化磁场
C．变化的磁场产生磁场；变化的电场产生电场
D．变化的磁场产生变化磁场；变化的电场产生变化电场
【答案】A
麦克斯韦建立了电磁场理论：变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场；并预言了电磁波的存在，而赫兹用实验证实电磁波存在，故选项A正确，BCD错误．
点睛：麦克斯韦建立了电磁场理论，预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实电磁波存在．
6．（2022·广东韶关实验中学高二期中）下列关于电磁波的说法不正确的是（　　）
A．任何变化的磁场周围一定有电场
B．只要空间某处有变化的电场和磁场，就会在其周围产生电磁场，从而形成电磁波
C．振荡电场和振荡磁场交替产生，相互依存，形成不可分离的统一体，即电磁波
D．电磁波的理论在先，实践证明在后
【答案】B
A．根据麦克斯韦的电磁场理论，任何变化的磁场周围一定有电场，故A说法正确，不符合题意；
BC．只有振荡电场或振荡磁场，才会交替产生，形成电磁波，故B说法错误，符合题意；C说法正确，不符合题意；
D．麦克斯韦先预言了电磁波的存在，而后赫兹证实了电磁波的存在，故D说法正确，不符合题意。
7．（2020·广东·高二专题练）下列关于电磁波的叙述，正确的是（　　）
A．电磁波只能是横波，不可能是纵波
B．电磁波既可能是横波，也可能是纵波
C．电磁波传播需要介质
D．电磁波传播不需要介质，所以只能在真空中传播，不能在介质中传播
【答案】A
电磁波一定是横波，传播不需要介质。电磁波既能在真空中传播，也能在介质中传播，但在不同介质中传播时，速度大小不同。
8．（2022·广东·珠海市第四中学高二期中）观察和思考是科学发现的基础，众多科学家经常能从简单的现象中受到启发，经过深思熟虑后得到具有重要意义的结论。下列说法不正确的是（ ）
A．按正弦规律变化的电场会产生同样按正弦规律变化的磁场
B．抖动绳子形成的绳波，质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，是纵波
C．当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，会产生共振现象
D．超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化
【答案】B
A.据麦克斯韦电磁场理论可知，按正弦规律变化的电场会产生同样按正弦规律变化的磁场，A正确，不符合题意；
B.抖动绳子形成的绳波，质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，是横波，B错误，符合题意；
C.当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，会产生共振现象，C正确，不符合题意；
D.据多普勒效应可知，超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化，D正确，不符合题意。
题型2：LC振荡电路图像分析
1．（2022·广东·珠海市第二中学高二期中）如图甲所示的LC振荡电路中，电容器上的电荷量随时间的变化规律如图乙所示，t=0.3s时的电流方向如图甲中标示，则（　　）
A．0至0.5s时间内，电容器在放电
B．在t=1.3s时，P点比Q点电势低
C．0.5s至1.0s时间内，磁场能正在转变成电场能
D．1.5s至2.0s时间内，电容器的上极板的正电荷在减少
【答案】B
A．0至0.5s时间内，电容器电荷量增加，所以电容器在充电，故A错误；
B．因为1.0s到1.5s时间内，电容器反向充电，下极板带正电，电流方向与图示方向相反，即此时P点比Q点电势低，故B正确；
C．0.5s至1.0s时间内，电容器放电，则电场能正在转变成磁场能，故C错误；
D．1.5s至2.0s时间内，电容器方向放电，则电容器的下极板的正电荷在减少，故D错误。
2．（2022·广东·五华县五华中学高二期中）如图是LC振荡电路及其中产生的振荡电流随时间变化的图像，电流的正方向规定为顺时针方向，则在t1到t2时间内，电容器C的极板上所带电量及其变化情况是（　　）
A．上极板带正电，且电量逐渐增加，电场能逐渐增加
B．上极板带正电，且电量逐渐减小，电场能逐渐减小
C．下极板带正电，且电量逐渐增加，磁场能逐渐增加
D．下极板带正电，且电量逐渐减小，磁场能逐渐减小
【答案】B
由于电流方向为逆时针并且电流逐渐增大，则电容器处于放电过程，上极板带正电，且电量逐渐减小，电场能逐渐减小，磁场能逐渐增大，所以B正确；ACD错误；
3．（2022·湖北·十堰市高二阶段）在如图甲所示的振荡电路中，电容器极板间电压随时间变化的规律如图乙所示，规定电路中振荡电流逆时针方向为正方向，则电路中振荡电流随时间变化的图像是（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
电容器极板间电压
随电容器极板上电荷量的增大而增大，随电荷量的减小而减小．从题图乙可以看出，在0～这段时间内是充电过程，且，即
A板应带正电，只有顺时针方向的电流才能使A板被充电后带正电，同时考虑到t=0时刻电压为零，电容器极板上的电荷量为零，电流最大，即t=0时刻，电流为负向最大，故D正确，ABC错误。
4．（2022·广东·江门市高二期中，多选）如图甲为电容器上极板电量q随时间在一个周期内的变化图像，如图乙为LC振荡电路的某一状态，线圈L中磁场方向向上，电容器中电场方向向上，则（　　）
A．时刻线圈中自感电动势为零
B．时间内LC振荡电路内的电流为逆时针
C．中某时刻与图乙状态相对应
D．图乙中电容器极板间电场能逐渐减小
【答案】BC
A．时刻回路中电流为零，电流的变化率达到最大，线圈中自感电动势最大，故A错误；
B．时间内电容器放电，且上极板带正电，所以LC振荡电路内的电流为逆时针，故B正确；
CD．时间内电容器充电，且上极板带负电，所以LC振荡电路内的电流为逆时针，根据安培定则可知L中磁场方向向上，所以中某时刻与图乙状态相对应，此时电容器极板间电场能逐渐增大，故C正确，D错误。
5．（2022·广东·佛山市南海高二阶段，多选）如图甲为LC振荡电路，其中图乙描绘的是流过电路中M点的电流随时间变化规律的图线，假设回路中电流顺时针方向为正，则下列说法正确的是（　　）
A．在第1s末到第2s末的过程中电容器正在向外电路放电
B．在第1s末到第2s末的过程中电容器的下极板带负电
C．在第2s末到第3s末的过程中M点的电势比N点的电势低
D．在第2s末到第3s末的过程中电路中电场能正在逐渐减小
【答案】CD
AB．在第1s末到第2s末的过程中，振荡电流是充电电流，充电电流是由上极板流向下极板，则下极板带正电，A、B错误；
CD．在第2s末到第3s末的过程中，振荡电流是放电电流，电场能正在减小，磁场能正在增大，放电电流是由下极板流向上极板，由于电流为负值，电流逆时针且处于放电过程，则N点的电势高，C、D正确。
题型3：电容器分析
1．（2022·广东江门·高二期中）在如图所示的电路中，L是直流电阻可以忽略的电感线圈，闭合开关S，电路稳定后突然断开开关S并开始计时，已知LC振荡电路的振荡周期为T，则在0~时间内（　　）
A．电容器C在充电，A板上所带的正电荷逐渐增多
B．电容器C在充电，B板上所带的正电荷逐渐增多
C．电容器C在放电，A板上所带的正电荷逐渐减少
D．电容器C在放电，B板上所带的正电荷逐渐减少
【答案】A
电路稳定后，电容器两极被短路，带电荷量为0，断开开关，电感线圈与电容器构成回路，电流方向为逆时针，0~时间内电容器C充电，A板带正电，选项A正确。
2．（2022·广东茂名·高二期中）如图所示为一理想LC电路，已充电的平行板电容器两极板水平放置。电路中开关断开时，极板间有一带电灰尘（图中末画出）恰好静止。若不计带电灰尘对电路的影响，重力加速度为。当电路中的开关闭合以后，则（　　）
A．灰尘将在两极板间做往复运动 B．灰尘运动过程中加速度方向可能会向上
C．电场能最大时灰尘的加速度一定为零 D．磁场能最大时灰尘的加速度一定为
【答案】D
ABC．当开关断开时，灰尘静止，则有
此时电场能最大，极板间电场强度最大，若开关闭合，电场能减小，极板间电场强度减小，则灰尘会向下极板运动，振荡回路磁场能和电场周期性改变，根据对称性可知当电场方向和初始状态相反电场能最大时，电场力变为向下，和重力方向相同，灰尘的此时的加速度为2g，所以灰尘的加速度不可能向上，灰尘的加速度大于等于0，且一直向下，所以灰尘不会在两极板间做往复运动，故ABC错误；
D．当磁场能最大时，电场能为0，极板间电场强度为0，灰尘只受重力，加速度一定为g，故D正确。
3．（2022·广东实验中学高二期中）有一个如图所示的LC回路，其中，，，t=0时刻，电容器的带电量最大，则（　　）
A．振荡周期T=2s B．经过时间t=0.5s，电路中电流最小
C．经过时间t=1s，磁场能达到最大 D．放电过程中，电量有所损耗，振荡周期变小
【答案】A
A．由，代入数据可解得，振荡周期为，A正确；
B．经过时间t=0.5s，即，刚好完成放电，故电路中电流最大，B错误；
C．经过时间t=1s，即，电容反向充电完成，电场能达到最大，磁场能达到最小，C错误；
D．振荡周期由L、C决定，与电量多少无关，故保持不变，D错误。
4．（2022·广东东莞·高二期中，多选）在理想LC振荡电路中的某时刻，电容器极板间的场强E的方向如图所示，M是电路中的一点。若该时刻电容器正在放电，下列说法正确的是（　　）
A．电路中的磁场能在增大 B．流过M点的电流方向向右
C．电路中电流正在减小 D．电容器两板间的电压在增加
【答案】AB
A.电容器放电，电场能减小，故磁场能增加，A正确；
B.电容器极板上极板带正电，放电过程，流过M点的电流方向向右，B正确；
C.放电过程，电容器极板上的电荷量正在减小，使电容器极板和线圈间电势差变大，电路电流逐渐变大，C错误；
D.电容器充电，电容器极板上的电荷量正在减小，根据，电容器两板间的电压在减小，D错误。
5．（2022·河北·沧县中学高二阶段练习）LC振荡电路中，电容器上极板电量q随时间t在一个周期内的变化图线如图所示，则t1～t2内极板间的电场强度方向和线圈内磁感应强度方向表示正确的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
BD．t1～t2内极板电荷量在减小，且减小得越来越快，说明电容器在放电且电路电流越来越大，t1～t2内，上极板电量为正，说明下极板电量为负，极板间的电场强度方向由上指向下，故BD错误；
AC．通过线圈的电流为逆时针（从上往下看），则根据安培定则可知，线圈内磁感应强度方向向上，故A正确，C错误。
6．（2022·广东·佛山一中高二阶段，多选）甲、乙、丙、丁四个LC振荡电路，某时刻振荡电流i的方向如图中箭头所示。下列对各回路情况的判断正确的是（ ）
A．若甲电路中电流i正在增大，则该电路中电容器两端的电压必定在增大
B．若乙电路中电流i正在增大，则该电路中电容器的电场方向必定向下
C．若丙电路中电流i正在减小，则该电路中线圈周围的磁场必定在增强
D．若丁电路中电流i正在减小，则该电路中电容器的电场方向必定向上
【答案】BD
AB．如果i正在增大，则其变化率一定在减小，故自感电动势一定在减小,说明电容器放电，电压减小，对于乙图，是从上极板流向下极板，则说明上极板带正电，进而可判断电场方向必向下，故A错误，B正确；
CD．若i在减小，则线圈周围的磁场一定在减弱，则说明是充电过程，在丁图中，电流指向下极板，故下极板必充上正电，上板带负电，电容器中电场强度方向向上，故C错误，D正确。
题型4：生活生产应用
1．（2022·广东惠州·高二期中，多选）无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是（　　）
A．电容器正在放电 B．振荡电流正在增大
C．电路中电流沿顺时针方向 D．磁场能正在向电场能转化
【答案】CD
根据安培定则，可知回路中电流为顺时针方向，电容器上级板带正电，下极板带负电，故电容器正在充电，电流减小，磁场减弱，电场增强，磁场能正在向电场能转化。
2．（2022·浙江·镇海中学模拟预测）“救命神器”——自动体外除颤仪（AED），现在已经走入了每个校园，它是一种便携式的医疗设备，可以诊断特定的心律失常，并且给予电击除颜，是可被非专业人员使用的用于抢救心脏骤停患者的医疗设备。其结构如图所示，低压直流经高压直流发生器后向储能电容器C充电。除颤治疗时，开关拨到2，将脉冲电流作用于心脏，使患者心脏恢复正常跳动，其他条件不变时，下列说法正确的是（　　）
A．脉冲电流作用于不同人体时，电流大小相同
B．放电过程中，电流大小不变
C．电容C越小，电容器的放电时间越长
D．自感系数L越小，放电脉冲电流的放电时间越短
【答案】D
A．脉冲电流作用于不同人体时，不同人体的导电性能不同，故电流大小不同，A错误；
B．电容器放电过程中，开始时电流较大，随着带电量的减小，放电电流逐渐减小，不是恒定的，B错误；
CD．振荡电路的振荡的振荡周期为
电容器在时间内放电至两极板间的电压为0，即
则线圈的自感系数L越小，放电脉冲电流的放电时间越短；电容器的电容C越大，放电脉冲电流的放电时间越长，故C错误D正确。
3．（2022·北京·人大附中三模）为了测量储液罐中液体的液面高度，有人设计了如图甲所示装置。将与储物罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储液罐中，电容C可通过开关S与电感L或电源相连。当开关从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流而向外辐射电磁波，再使用乙图中的调谐电路来接收甲振荡电路中的电磁波，这样就可通过测量乙中接收频率而获知甲中的发射频率，进而再通过振荡电路的振荡频率公式即可获知电容C的值（L值已知），从而测量油罐内的液面高度。已知平行板电容器正对面积、间距一定的条件下，电容C两极板间充入电介质增加（液面上升）时，电容C增大。则下列分析判断正确的是（　　）
A．该装置适用于测量任意种类液体的液面高度
B．当储物罐内的液面高度降低时，所测到的回路中电流的振荡频率变小
C．当装置使用过久电源电动势减小时，测量的液面高度比真实值偏小
D．该装置测得的振荡频率与所用电源的电动势大小无关。
【答案】D
A．该装置适用于测量不导电液体的液面高度，选项A错误；
B．当储物罐内的液面高度降低时，根据
正对面积减小，则C减小，根据
所测到的LC回路中电流的振荡频率变大，选项B错误；
CD．该装置测得的振荡频率与所用电源的电动势大小无关，则当装置使用过久电源电动势减小时，振荡电路的周期和频率不变，则测量的液面高度比真实值不变，选项C错误，D正确。