第四章 电磁振荡与电磁波 课时1 电磁振荡(课件 讲义)高中物理 人教版(2019)选择性必修 第二册

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名称 第四章 电磁振荡与电磁波 课时1 电磁振荡(课件 讲义)高中物理 人教版(2019)选择性必修 第二册
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文件大小 2.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-10-25 20:39:16

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第四章 电磁振荡与电磁波
课时1 电磁振荡
核心 目标 1. 了解电磁振荡.知道LC振荡电路中电荷、电场、电流、磁场的动态变化情况及电场能与磁场能的转化情况.
2. 知道电磁振荡的周期与频率,会用其分析、解释有关的简单问题.
要点梳理
要点1 电磁振荡的产生和能量变化
1. 振荡电流:大小和方向都做__ __迅速变化的电流.
2. 振荡电路:能产生__ __的电路.最简单的振荡电路为LC振荡电路.
3. 振荡过程:如图所示,将开关S掷向1,先给电容器充电,再将开关S掷向2,从此时起,电容器要对线圈放电.
(1) 放电过程:由于线圈的__ __作用,放电电流不能立刻达到最大值,而是由零逐渐增大,同时电容器极板上的电荷逐渐__ _.放电完毕时,极板上的电荷量为零,放电电流达到__ __.该过程电容器储存的__ __转化为线圈的__ __.
(2) 充电过程:电容器放电完毕,由于线圈的__ __作用,电流并不会立刻消失,而要保持原来的方向继续流动,并逐渐减小,电容器开始__ __,极板上的电荷量逐渐__ __,当电流减小到零时,充电结束,极板上的电荷量达到__ __.该过程线圈中的__ __又转化为电容器的__ __.此后电容器再放电、再充电,周而复始,于是电路中就有了周期性变化的振荡电流.
4. 电磁振荡:在电磁振荡过程中,电路中的电流i、电容器极板上的电荷量q、电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B,都在周期性地变化着,电场能和磁场能也随着做周期性的转化.这种现象就是电磁振荡.
(1) 电荷量q决定了电场能的大小,电容器极板间电压U、电场强度E、电场能EE的变化规律与q的变化规律相同.
(2) 振荡电流i决定了磁场能的大小,线圈中的磁感应强度B、磁通量Φ、磁场能EB的变化规律与i的变化规律相同,
5. 实际的LC振荡是阻尼振荡:电路中有电阻,振荡电流通过时会有__ __产生,另外还会有一部分能量以__ __的形式辐射出去.如果要实现等幅振荡,必须有能量补充到电路中.
要点2 电磁振荡的周期与频率
1. 周期:电磁振荡完成一次周期性变化需要的_ __.
2. 频率:电磁振荡完成周期性变化的__ __与所用时间之比.振荡电路里发生无阻尼振荡时的周期和频率分别叫作__ __周期、__ __频率.
3. 周期和频率公式:T=__ __,f=__ _.
即学即用
1. 易错辨析
(1) LC振荡电路的电容器放电完毕时,回路中磁场能最小.(   )
(2) LC振荡电路的电流为零时,线圈中的自感电动势最大.(   )
(3) LC振荡电路线圈的自感系数增大为原来的4倍,振荡周期增大为原来的2倍.(   )
(4) 提高充电电压,极板上带更多的电荷时,能使振荡周期变大.( × )
2. (2024·江门一中)在LG回路产生电磁振荡的过程中,下列说法中错误的是(   )
A. 电容器放电完毕时刻,回路中电流最小
B. 回路中电流值最大时刻,回路中磁场能最大
C. 电容器极板上所带电荷量最多时,电场能最大
D. 回路中电流值最小时刻,电容器带电荷量最大
考向1 电磁振荡的产生和能量变化
1. 各物理量变化情况一览表
时刻(时间) 工作过程 q E i B 能量
0→ 放电过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E电→E磁
→ 充电过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E磁→E电
→ 放电过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E电→E磁
→T 充电过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E磁→E电
2. 振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像
    
          甲   乙    丙   丁    戊
3. 板间电压u、电场能EE、磁场能EB随时间变化的图像
u-t、EE-t图像与q-t图像相对应;EB-t图像与i-t图像相对应.
4. 电磁振荡过程分析
(1) LC振荡电路充、放电过程的判断方法:
①根据电流流向判断:当电流流向带正电荷的极板时,处于充电过程;反之,处于放电过程.
②根据物理量的变化趋势判断:当电容器的带电荷量q增大时,处于充电过程;反之,处于放电过程.
③根据能量判断:电场能增加时,处于充电过程;磁场能增加时处于放电过程.
(2) 注意两个过程:放电过程电荷量q减小,振荡电流i增加;充电过程电荷量q增加,振荡电流i减小.
(3) 注意两个瞬间:放电完毕瞬间q=0,i最大;充电完毕瞬间i=0,q最大.
 在LC振荡电路中,某时刻电路中的电流方向如图所示,且电流正在增大,则该时刻(   )
A. 电容器正在充电
B. 电容器两极板间电压正在增大
C. 电容器上极板带正电,下极板带负电
D. 磁场能正在向电场能转化
 LC振荡电路中电容器两端的电压u随时间t变化的关系如图所示,则(   )
A. 在t1时刻,电路中的电流最大
B. 在t2时刻,电路的电场能最大
C. t2~t3时间内,电路的电场能不断增大
D. t3~t4时间内,电容器所带的电荷量不断增多
1. 同步关系
在LC振荡回路发生电磁振荡的过程中,电容器上的物理量:电荷量q、电场强度E、电场能EE是同步变化的,即:
q↓→E↓→EE↓(或q↑→E↑→EE↑).
振荡线圈上的物理量:振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB也是同步变化的,即:
i↓→B↓→EB↓(或i↑→B↑→EB↑).
2. 同步异变关系
在LC振荡过程中,电容器上的三个物理量q、E、EE增大时,线圈中的三个物理量i、B、EB减小,它们是同步异向变化的,即:
q、E、EE ↑i、B、EB↓.
注意:自感电动势E的变化规律与q-t图像相对应.
考向2 电磁振荡的周期和频率
1. 固有周期和固有频率:若振荡过程中无能量损失,也不受其他影响,此时的周期和频率叫作固有周期和固有频率,简称振荡电路的周期和频率.
(1) LC电路的周期、频率都由电路本身的特性(L和C的值)决定,与电容器极板上电荷量的多少、板间电压的高低、是否接入电路中等因素无关,所以称为LC电路的固有周期和固有频率.
(2) 电感器和电容器在LC振荡电路中既是能量的转换器,又决定着这种转换的快慢,电感L或电容C越大,能量转换时间也越长,故周期也越长.
2. LC电路的周期和频率公式:
T=2π,f=.
(1) 使用周期公式时,一定要注意单位,T、L、C、f的单位分别是秒(s)、亨利(H)、法拉(F)、赫兹(Hz).
(2) i、B、E、Q的变化周期就是LC电路的振荡周期T=2π.
在一个周期内上述各量方向、极板上电荷的电性改变两次.
(3) 电场能、磁场能也在做周期性变化,但它们的变化周期是振荡周期的一半,即 T′==π.
3. 影响电磁振荡的周期和频率的因素
由电磁振荡的周期公式T=2π 知,要改变电磁振荡的周期和频率,必须改变线圈的自感系数L或电容器的电容C.
 为了测量储罐中不导电液体的高度,将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中,电容器可通过开关S与电源或线圈L相连,如图所示.当S从a拨到b之后,由L与C构成的电路中产生振荡电流,那么(   )
A. 若罐中的液面上升,振荡电流的频率变小
B. 若罐中的液面上升,振荡电流的周期变小
C. 当S从a拨到b之后的半个周期内,回路中的磁场能先变小,后变大
D. 当S从a拨到b之后的四分之一周期内,回路中的电流增大,L的自感电动势变大
 (2024·深圳光明中学)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=0.3 s时的电流方向图甲中已标示,则下列说法中正确的是(   )
甲 乙
A. 0至0.5 s时间内,电容器在放电
B. 在t=1.3 s时,P点比Q点电势高
C. 0.5 s至1.0 s时间内,电场能正在转变成磁场能
D. 1.5 s至2.0 s时间内,电容器的上极板的正电荷在减少
影响线圈自感系数L的是:线圈的匝数、有无铁芯及线圈的横截面积和长度.匝数越多,自感系数L越大,有铁芯的自感系数比无铁芯的大.
影响电容器电容C的是:两极板正对面积S、两极板间介电常数εr以及两极板间距d,由C=(平行板电容器电容),不难判断εr、S、d变化时,电容C也变化.
1. 如图所示,LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计,某瞬间回路中的电流方向如箭头所示,且此时电容器的极板A带正电荷.已知线圈自感系数L=2.5×10-3 H,电容器电容C=4 μF,则下列说法中正确的是(   )
A. LC振荡电路的周期T=π×10-4 s
B. 此时电容器正在放电
C. 电容器两极板间的电压正在增加
D. 线圈L中的磁场能正在增大
2. (2024·珠海期末质检)如图甲所示电路中,电流i(以图甲中电流方向为正)随时间t的变化规律如图乙所示的正弦曲线,下列说法中正确的是(   )
甲 乙
A. 0~t1内,磁场能转化为电场能
B. t1~t2内,自感电动势逐渐变大
C. t2~t3内,电容器C正在充电
D. t3~t4内,电容器C上极板带负电
配套新练案
考向1 电磁振荡的产生和能量变化
1. 如图表示LC振荡电路某时刻的情况,下列说法中正确的是(   )
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减小
D. 该时刻自感电动势正在阻碍电流减小
2. (2024·江门期末质检)如图所示的LC振荡电路中,某时刻电流i的方向指向A板,且正在增大,则此时(   )
A. A板带负电
B. 电容器C正在充电
C. 线圈L两端电压在增大
D. 磁场能正在转化为电场能
3. (2024·东莞三校月考)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,则下列说法中错误的是(   )
甲 乙
A. 在第0 s末到第1 s末的过程中,电路中电流正在增大,电容器正在向外电路放电
B. 在第1 s末到第2 s末的过程中电容器的下极板带负电
C. 在第2 s末到第3 s末的过程中M点的电势比N点的电势低
D. 在第2 s末到第3 s末的过程中电路中电场能正在逐渐减小
考向2 电磁振荡的周期和频率
4. 在LC振荡电路中,用下列哪种办法可以使振荡频率增大一倍(   )
A. 自感L和电容C都增大一倍
B. 自感L增大一倍,电容C减小一半
C. 自感L减小一半,电容C增大一倍
D. 自感L和电容C都减小一半
5. 如图所示的LC振荡电路中,已知某时刻电流i的方向指向A板,则(   )
A. 若A板此时带正电,电容器两极板间的电场能正在减小
B. 若B板此时带正电,则电流i正在减小
C. 若在线圈中插入铁芯,振荡频率减小
D. 若减小平行板电容器A、B间的距离,振荡频率增大
6. (2024·广东名校联盟)金属探测仪在各场景广泛应用,探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路,当探测仪检测到金属物体时,探测仪线圈的自感系数会发生变化,从而引起振荡电路中的电流频率发生变化,探测仪检测到这个变化就会驱动蜂鸣器发出声响.在LC振荡电路中,某时刻线圈中的磁场方向和电容器中的电场方向如图所示.下列说法中正确的是(   )
A. 此时电容器中的电场能正在减小
B. 此时穿过线圈的磁通量的变化率正在增大
C. 若LC振荡电路中的电感减小,则其振荡周期增大
D. 若自感系数L和电容C都增大到原来的2倍,则其振荡周期变为原来的
7. (2024·广东实验中学)(多选)LC振荡电路既可产生特定频率的信号,也可从复杂的信号中分离出特定频率的信号,是许多电子设备中的关键部件.如图所示,某时刻线圈中磁场方向向上,且电路中的电流正在增加,下列说法中正确的是(   )
A. 电容器上极板带负电
B. 电路中的电场能正在增大
C. 电路中的电流方向为由a到b
D. 电容器两极板间的电场强度正在减小
8. (多选)如图甲所示的LC电路中,保持L不变,改变电容器的电容,回路中电容器两端的电压变化如图乙所示,则下列说法中正确的是(   )

 

A. 图甲时刻回路中的磁场能正在变大
B. 曲线2对应的电容为曲线1对应的电容的2倍
C. 曲线2对应的电容器所带最大电荷量与曲线1对应的电容器所带的最大电荷量相等
D. 曲线2对应的电流最大时,曲线1对应的电流也一定最大
9. (2024·广州实验外语学校)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、电场方向如图所示,下列说法中正确的是(   )
 
A. 电容器正在放电
B. 振荡电流正在减小
C. 线圈中的磁场正在增强
D. 增大电容器两板距离,LC振荡频率减小
10. 如图所示电路中,电阻不计的线圈自感系数为L,电容器AB的电容为C,定值电阻阻值为R,开关S先是闭合的.现将开关S断开,并从这一时刻开始计时:
(1) 求开关S断开后电容器第一次充电到最大值经过的时间t.
(2) 作出在一个周期时间内电容器A极板上的电荷q随时间t变化的图像.(设电容器A极板带正电荷时q为正)
(3) 判断在t1=4时线圈中的电流方向以及电流正在增大还是减小.第四章 电磁振荡与电磁波
课时1 电磁振荡
核心 目标 1. 了解电磁振荡.知道LC振荡电路中电荷、电场、电流、磁场的动态变化情况及电场能与磁场能的转化情况.
2. 知道电磁振荡的周期与频率,会用其分析、解释有关的简单问题.
要点梳理
要点1 电磁振荡的产生和能量变化
1. 振荡电流:大小和方向都做__周期性__迅速变化的电流.
2. 振荡电路:能产生__振荡电流__的电路.最简单的振荡电路为LC振荡电路.
3. 振荡过程:如图所示,将开关S掷向1,先给电容器充电,再将开关S掷向2,从此时起,电容器要对线圈放电.
(1) 放电过程:由于线圈的__自感__作用,放电电流不能立刻达到最大值,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__.该过程电容器储存的__电场能__转化为线圈的__磁场能__.
(2) 充电过程:电容器放电完毕,由于线圈的__自感__作用,电流并不会立刻消失,而要保持原来的方向继续流动,并逐渐减小,电容器开始__充电__,极板上的电荷量逐渐__增加__,当电流减小到零时,充电结束,极板上的电荷量达到__最大__.该过程线圈中的__磁场能__又转化为电容器的__电场能__.此后电容器再放电、再充电,周而复始,于是电路中就有了周期性变化的振荡电流.
4. 电磁振荡:在电磁振荡过程中,电路中的电流i、电容器极板上的电荷量q、电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B,都在周期性地变化着,电场能和磁场能也随着做周期性的转化.这种现象就是电磁振荡.
(1) 电荷量q决定了电场能的大小,电容器极板间电压U、电场强度E、电场能EE的变化规律与q的变化规律相同.
(2) 振荡电流i决定了磁场能的大小,线圈中的磁感应强度B、磁通量Φ、磁场能EB的变化规律与i的变化规律相同,
5. 实际的LC振荡是阻尼振荡:电路中有电阻,振荡电流通过时会有__热量__产生,另外还会有一部分能量以__电磁波__的形式辐射出去.如果要实现等幅振荡,必须有能量补充到电路中.
要点2 电磁振荡的周期与频率
1. 周期:电磁振荡完成一次周期性变化需要的__时间__.
2. 频率:电磁振荡完成周期性变化的__次数__与所用时间之比.振荡电路里发生无阻尼振荡时的周期和频率分别叫作__固有__周期、__固有__频率.
3. 周期和频率公式:T=__2π__,f=____.
即学即用
1. 易错辨析
(1) LC振荡电路的电容器放电完毕时,回路中磁场能最小.( × )
(2) LC振荡电路的电流为零时,线圈中的自感电动势最大.( √ )
(3) LC振荡电路线圈的自感系数增大为原来的4倍,振荡周期增大为原来的2倍.( √ )
(4) 提高充电电压,极板上带更多的电荷时,能使振荡周期变大.( × )
2. (2024·江门一中)在LG回路产生电磁振荡的过程中,下列说法中错误的是( A )
A. 电容器放电完毕时刻,回路中电流最小
B. 回路中电流值最大时刻,回路中磁场能最大
C. 电容器极板上所带电荷量最多时,电场能最大
D. 回路中电流值最小时刻,电容器带电荷量最大
解析:电容器放电完毕时,带电荷量为零,电场能为零,电路中的感应电流最大,磁场能最大,A错误,B正确;电容器充电完毕时,电荷量最多,电场能达到最大,C正确;回路中电流值最小时刻,磁场能最小,而电荷量最大,D正确.
考向1 电磁振荡的产生和能量变化
1. 各物理量变化情况一览表
时刻(时间) 工作过程 q E i B 能量
0→ 放电过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E电→E磁
→ 充电过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E磁→E电
→ 放电过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E电→E磁
→T 充电过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E磁→E电
2. 振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像
    
          甲   乙    丙   丁    戊
3. 板间电压u、电场能EE、磁场能EB随时间变化的图像
u-t、EE-t图像与q-t图像相对应;EB-t图像与i-t图像相对应.
4. 电磁振荡过程分析
(1) LC振荡电路充、放电过程的判断方法:
①根据电流流向判断:当电流流向带正电荷的极板时,处于充电过程;反之,处于放电过程.
②根据物理量的变化趋势判断:当电容器的带电荷量q增大时,处于充电过程;反之,处于放电过程.
③根据能量判断:电场能增加时,处于充电过程;磁场能增加时处于放电过程.
(2) 注意两个过程:放电过程电荷量q减小,振荡电流i增加;充电过程电荷量q增加,振荡电流i减小.
(3) 注意两个瞬间:放电完毕瞬间q=0,i最大;充电完毕瞬间i=0,q最大.
 在LC振荡电路中,某时刻电路中的电流方向如图所示,且电流正在增大,则该时刻( C )
A. 电容器正在充电
B. 电容器两极板间电压正在增大
C. 电容器上极板带正电,下极板带负电
D. 磁场能正在向电场能转化
解析:由于电流正在增大,说明是放电过程,放电过程电容器上极板带正电,下极板带负电,电容器电荷量不断减小,由公式C=,电容不变,所以两极板间电压正在减小,A、B错误,C正确;由于是放电过程,因此振荡电路是由电场能向磁场能转化,D错误.故选C.
 LC振荡电路中电容器两端的电压u随时间t变化的关系如图所示,则( C )
A. 在t1时刻,电路中的电流最大
B. 在t2时刻,电路的电场能最大
C. t2~t3时间内,电路的电场能不断增大
D. t3~t4时间内,电容器所带的电荷量不断增多
解析:在t1时刻,电容器两端的电压最大,故两极板之间的电场最强,电场能最大,此时磁场能最小,故在t1时刻电路中的电流为0,A错误;在t2时刻电容器两端的电压为0,两极板之间的电场强度为0,故电场能为0,磁场能最大,B错误;t2~t3时间内,电容器两端的电压逐渐增大,故两极板之间的电场逐渐增强,则电路的电场能不断增大,C正确;t3~ t4时间内,电容器两端的电压逐渐减小,根据Q=CU可知电容器所带的电荷量不断减小,D错误.
1. 同步关系
在LC振荡回路发生电磁振荡的过程中,电容器上的物理量:电荷量q、电场强度E、电场能EE是同步变化的,即:
q↓→E↓→EE↓(或q↑→E↑→EE↑).
振荡线圈上的物理量:振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB也是同步变化的,即:
i↓→B↓→EB↓(或i↑→B↑→EB↑).
2. 同步异变关系
在LC振荡过程中,电容器上的三个物理量q、E、EE增大时,线圈中的三个物理量i、B、EB减小,它们是同步异向变化的,即:
q、E、EE ↑i、B、EB↓.
注意:自感电动势E的变化规律与q-t图像相对应.
考向2 电磁振荡的周期和频率
1. 固有周期和固有频率:若振荡过程中无能量损失,也不受其他影响,此时的周期和频率叫作固有周期和固有频率,简称振荡电路的周期和频率.
(1) LC电路的周期、频率都由电路本身的特性(L和C的值)决定,与电容器极板上电荷量的多少、板间电压的高低、是否接入电路中等因素无关,所以称为LC电路的固有周期和固有频率.
(2) 电感器和电容器在LC振荡电路中既是能量的转换器,又决定着这种转换的快慢,电感L或电容C越大,能量转换时间也越长,故周期也越长.
2. LC电路的周期和频率公式:
T=2π,f=.
(1) 使用周期公式时,一定要注意单位,T、L、C、f的单位分别是秒(s)、亨利(H)、法拉(F)、赫兹(Hz).
(2) i、B、E、Q的变化周期就是LC电路的振荡周期T=2π.
在一个周期内上述各量方向、极板上电荷的电性改变两次.
(3) 电场能、磁场能也在做周期性变化,但它们的变化周期是振荡周期的一半,即 T′==π.
3. 影响电磁振荡的周期和频率的因素
由电磁振荡的周期公式T=2π 知,要改变电磁振荡的周期和频率,必须改变线圈的自感系数L或电容器的电容C.
 为了测量储罐中不导电液体的高度,将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中,电容器可通过开关S与电源或线圈L相连,如图所示.当S从a拨到b之后,由L与C构成的电路中产生振荡电流,那么( A )
A. 若罐中的液面上升,振荡电流的频率变小
B. 若罐中的液面上升,振荡电流的周期变小
C. 当S从a拨到b之后的半个周期内,回路中的磁场能先变小,后变大
D. 当S从a拨到b之后的四分之一周期内,回路中的电流增大,L的自感电动势变大
解析:两块平行金属板构成的电容器C的中间的液体就是一种电介质,当液体的高度升高,相当于插入的电介质变多,电容增大,根据T=2π,电容C增大时,震荡的周期T增大,由f=可以判定,LC回路的振荡频率f减小,故B错误,A正确;当S从a拨到b之后的半个周期内,回路中的电流先增大,后减小,所以磁场能先变大,后变小,故C错误;当S从a拨到b之后的四分之一周期内,回路中的电流逐渐增大,但电流变化越来越慢,L自感电动势变小,故D错误.
 (2024·深圳光明中学)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=0.3 s时的电流方向图甲中已标示,则下列说法中正确的是( C )
甲 乙
A. 0至0.5 s时间内,电容器在放电
B. 在t=1.3 s时,P点比Q点电势高
C. 0.5 s至1.0 s时间内,电场能正在转变成磁场能
D. 1.5 s至2.0 s时间内,电容器的上极板的正电荷在减少
解析:0至0.5 s时间内,电容器电荷量增加,所以电容器在充电,A错误;因为1.0 s到1.5 s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,B错误;0.5 s至1.0 s时间内,电容器放电,则电场能正在转变成磁场能,C正确;1.5 s至2.0 s时间内,电容器反方向放电,则电容器下极板的正电荷在减少,D错误.故选C.
影响线圈自感系数L的是:线圈的匝数、有无铁芯及线圈的横截面积和长度.匝数越多,自感系数L越大,有铁芯的自感系数比无铁芯的大.
影响电容器电容C的是:两极板正对面积S、两极板间介电常数εr以及两极板间距d,由C=(平行板电容器电容),不难判断εr、S、d变化时,电容C也变化.
1. 如图所示,LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计,某瞬间回路中的电流方向如箭头所示,且此时电容器的极板A带正电荷.已知线圈自感系数L=2.5×10-3 H,电容器电容C=4 μF,则下列说法中正确的是( C )
A. LC振荡电路的周期T=π×10-4 s
B. 此时电容器正在放电
C. 电容器两极板间的电压正在增加
D. 线圈L中的磁场能正在增大
解析:根据公式T=2π得,LC振荡电路的周期T=2π× s=2π×10-4 s,A错误;根据图示电路知,此时电流从负极板流向正极板,电容器正在充电,B错误;电容器充电的过程中,电容器储存电荷量正在增加,根据U=可知,电容器两极板间的电压正在增加,C正确;LC振荡电路中,电容器充电时,线圈L中的磁场能转化为电容器的电场能,D错误.
2. (2024·珠海期末质检)如图甲所示电路中,电流i(以图甲中电流方向为正)随时间t的变化规律如图乙所示的正弦曲线,下列说法中正确的是( B )
甲 乙
A. 0~t1内,磁场能转化为电场能
B. t1~t2内,自感电动势逐渐变大
C. t2~t3内,电容器C正在充电
D. t3~t4内,电容器C上极板带负电
解析:根据图乙可知,0~t1内,电流在逐渐变大,电容器C正在放电,电场能转化为磁场能,A错误;根据图乙可知,t1~t2内,电流随时间变化率增加,则自感电动势逐渐变大,B正确;根据图乙可知,t2~t3内,反向电流在逐渐变大,电容器正在放电,C错误;根据图乙可知,t3~t4内,电流在逐渐减小,电容器正在充电,根据电流方向可知,电容器C上极板带正电,下极板带负电,D错误.
配套新练案
考向1 电磁振荡的产生和能量变化
1. 如图表示LC振荡电路某时刻的情况,下列说法中正确的是( B )
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减小
D. 该时刻自感电动势正在阻碍电流减小
解析:由题图中线圈内部磁感应强度的方向和安培定则可知,从上向下看,此时线圈中的电流沿逆时针方向流动,电容器正在放电,则电感线圈中的电流正在增大,电感线圈中的磁场能正在增加;由楞次定律可知,该时刻线圈中感应电动势正在阻碍电流增大,A、C、D错误,B正确.
2. (2024·江门期末质检)如图所示的LC振荡电路中,某时刻电流i的方向指向A板,且正在增大,则此时( A )
A. A板带负电
B. 电容器C正在充电
C. 线圈L两端电压在增大
D. 磁场能正在转化为电场能
解析:电流i的方向指向A板,且正在增大,说明电容器C正在放电,则A、B板间的电压在减小,则线圈L两端电压在减小,电流方向从正极板流向负极板,因此B板带正电,A板带负电,A正确,B、C错误;电容器正在放电,电场能正在转化为磁场能,D错误.
3. (2024·东莞三校月考)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,则下列说法中错误的是( B )
甲 乙
A. 在第0 s末到第1 s末的过程中,电路中电流正在增大,电容器正在向外电路放电
B. 在第1 s末到第2 s末的过程中电容器的下极板带负电
C. 在第2 s末到第3 s末的过程中M点的电势比N点的电势低
D. 在第2 s末到第3 s末的过程中电路中电场能正在逐渐减小
解析:由图乙可知,在第0 s末到第1 s末的过程中,电路中电流正在增大,则线圈的磁场能正在增大,电容器中的电场能正在减小,电容器正在向外电路放电,A正确;在第1 s末到第2 s末的过程中,电路中电流正在减小,且电流方向为顺时针方向,电容器正在充电,则电容器的下极板带正电,B错误;第2 s末到第3 s末的过程中,电路中电流正在增大,且电流方向为逆时针方向,M点的电势比N点的电势低,线圈的磁场能正在增大,电容器中的电场能正在减小,C、D正确.
考向2 电磁振荡的周期和频率
4. 在LC振荡电路中,用下列哪种办法可以使振荡频率增大一倍( D )
A. 自感L和电容C都增大一倍
B. 自感L增大一倍,电容C减小一半
C. 自感L减小一半,电容C增大一倍
D. 自感L和电容C都减小一半
解析:根据LC振荡电路频率公式f=可知,当L、C都减小一半时,f增大一倍,故选D.
5. 如图所示的LC振荡电路中,已知某时刻电流i的方向指向A板,则( C )
A. 若A板此时带正电,电容器两极板间的电场能正在减小
B. 若B板此时带正电,则电流i正在减小
C. 若在线圈中插入铁芯,振荡频率减小
D. 若减小平行板电容器A、B间的距离,振荡频率增大
解析:若A板此时带正电,可知此时电容器正在充电,故电容器两极板间的电场能正在增大,A错误;若B板此时带正电,可知此时电容器正在放电,则电流i正在增大,B错误;根据LC振荡电路的周期公式T=2π,当在线圈中插入铁芯,自感系数L增大,振荡周期变大,故振荡频率减小;同理,当减小平行板电容器A、B间的距离时,根据C=,可知此时电容器的电容C增大,振荡周期变大,振荡频率减小,C正确,D错误.
6. (2024·广东名校联盟)金属探测仪在各场景广泛应用,探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路,当探测仪检测到金属物体时,探测仪线圈的自感系数会发生变化,从而引起振荡电路中的电流频率发生变化,探测仪检测到这个变化就会驱动蜂鸣器发出声响.在LC振荡电路中,某时刻线圈中的磁场方向和电容器中的电场方向如图所示.下列说法中正确的是( A )
A. 此时电容器中的电场能正在减小
B. 此时穿过线圈的磁通量的变化率正在增大
C. 若LC振荡电路中的电感减小,则其振荡周期增大
D. 若自感系数L和电容C都增大到原来的2倍,则其振荡周期变为原来的
解析:根据图中磁场方向结合右手螺旋定则可知,此时电流方向沿顺时针方向,由下极板流向上极板,且下极板带正电,所以此时电容器正在放电,电容器两板间的电压正在减小,电容器中的电场能减小,线圈中磁场能增大,则电路中电流正在增大,但电流增大越来越慢,所以此时穿过线圈的磁通量的变化率正在减小,A正确,B错误;根据T=2π可知,若LC振荡电路中的电感减小,则其振荡周期减小,若自感系数L和电容C都增大到原来的2倍,则其振荡周期变为原来的2倍,C、D错误.
7. (2024·广东实验中学)(多选)LC振荡电路既可产生特定频率的信号,也可从复杂的信号中分离出特定频率的信号,是许多电子设备中的关键部件.如图所示,某时刻线圈中磁场方向向上,且电路中的电流正在增加,下列说法中正确的是( AD )
A. 电容器上极板带负电
B. 电路中的电场能正在增大
C. 电路中的电流方向为由a到b
D. 电容器两极板间的电场强度正在减小
解析:根据安培定则,线圈中的电流从下到上,此时电流正在增加,表明电容器正在放电,所以上极板带负电,下极板带正电,电流方向从b流向a,A正确,C错误;由于电容器正在放电,根据能量守恒定律分析,能量正在从电场能转化为磁场能,电场能减小,磁场能增大,B错误;电容器正在放电,电场能减小,两极板间的电场强度正在减小,D正确.
8. (多选)如图甲所示的LC电路中,保持L不变,改变电容器的电容,回路中电容器两端的电压变化如图乙所示,则下列说法中正确的是( AD )

 

A. 图甲时刻回路中的磁场能正在变大
B. 曲线2对应的电容为曲线1对应的电容的2倍
C. 曲线2对应的电容器所带最大电荷量与曲线1对应的电容器所带的最大电荷量相等
D. 曲线2对应的电流最大时,曲线1对应的电流也一定最大
解析:图甲中对线圈应用安培定则可知,电流从电容器的上极板流出,则电容器正在放电,电场能转化为磁场能,则回路中的磁场能正在变大,A正确;由图乙可知,曲线2的振荡周期为曲线1的2倍,根据公式T=2π可知,曲线2对应的电容为曲线1对应的电容的4倍,B错误;根据电容的定义式C=可得Q=CU,由于改变电容器的电容前后电容器两端的最大电压相同,且曲线2对应的电容为曲线1对应的电容的4倍,可知曲线2对应的电容器所带最大电荷量是曲线1对应的电容器所带最大电荷量的4倍,C错误;曲线2对应的电流最大时,电容器两端的电压为0,由图乙可知此时曲线1对应的电容器两端的电压也为0,即曲线1对应的电流也最大,D正确.
9. (2024·广州实验外语学校)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、电场方向如图所示,下列说法中正确的是( B )
 
A. 电容器正在放电
B. 振荡电流正在减小
C. 线圈中的磁场正在增强
D. 增大电容器两板距离,LC振荡频率减小
解析:由图中板间场强方向可知,下极板带正电,上极板带负电;根据图中磁场方向可知此时电流由上极板流向下极板,可知此时电容器正在充电,电场能在增大,则磁场能在减小,线圈中的磁场正在减弱,则振荡电流正在减小,A、C错误,B正确;根据C=,f=,增大电容器两板距离,则电容减小,LC振荡频率增大,D错误.故选B.
10. 如图所示电路中,电阻不计的线圈自感系数为L,电容器AB的电容为C,定值电阻阻值为R,开关S先是闭合的.现将开关S断开,并从这一时刻开始计时:
(1) 求开关S断开后电容器第一次充电到最大值经过的时间t.
答案:
解析:LC振荡电路的周期为T=2π,电容器第一次充电到最大值需要四分之一周期,即为t==.
(2) 作出在一个周期时间内电容器A极板上的电荷q随时间t变化的图像.(设电容器A极板带正电荷时q为正)
解析:开关S断开时,线圈中的电流减小,即此时电路中的电流最大,电容器电荷量为0,接着电荷器充电,由图可知,充电电流方向为顺时针方向,此时A板带负电荷,则电容器电荷量与时间的关系图像如图:
(3) 判断在t1=4时线圈中的电流方向以及电流正在增大还是减小.
答案:自右向左 电流正在减小
解析:由于t1=4=T,则由周期性可知,此时线圈中的电流方向为自右向左,此时处于充电阶段,所以电流正在减小.(共53张PPT)
第四章
课时1 电磁振荡
电磁振荡与电磁波
核心 目标 1. 了解电磁振荡.知道LC振荡电路中电荷、电场、电流、磁场的动态变化情况及电场能与磁场能的转化情况.
2. 知道电磁振荡的周期与频率,会用其分析、解释有关的简单问题.
必备知识 记忆理解
电磁振荡的产生和能量变化
要点
1
1. 振荡电流:大小和方向都做__________迅速变化的电流.
2. 振荡电路:能产生____________的电路.最简单的振荡电路为LC振荡电路.
3. 振荡过程:如图所示,将开关S掷向1,先给电容器充电,再将开关S掷向2,从此时起,电容器要对线圈放电.
周期性
振荡电流
(1) 放电过程:由于线圈的________作用,放电电流不能立刻达到最大值,而是由零逐渐增大,同时电容器极板上的电荷逐渐________.放电完毕时,极板上的电荷量为零,放电电流达到________.该过程电容器储存的__________转化为线圈的__________.
(2) 充电过程:电容器放电完毕,由于线圈的________作用,电流并不会立刻消失,而要保持原来的方向继续流动,并逐渐减小,电容器开始________,极板上的电荷量逐渐_______,当电流减小到零时,充电结束,极板上的电荷量达到_______.该过程线圈中的__________又转化为电容器的__________.此后电容器再放电、再充电,周而复始,于是电路中就有了周期性变化的振荡电流.
自感
减少
最大
电场能
磁场能
自感
充电
增加
最大
磁场能
电场能
4. 电磁振荡:在电磁振荡过程中,电路中的电流i、电容器极板上的电荷量q、电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B,都在周期性地变化着,电场能和磁场能也随着做周期性的转化.这种现象就是电磁振荡.
(1) 电荷量q决定了电场能的大小,电容器极板间电压U、电场强度E、电场能EE的变化规律与q的变化规律相同.
(2) 振荡电流i决定了磁场能的大小,线圈中的磁感应强度B、磁通量Φ、磁场能EB的变化规律与i的变化规律相同,
5. 实际的LC振荡是阻尼振荡:电路中有电阻,振荡电流通过时会有________产生,另外还会有一部分能量以__________的形式辐射出去.如果要实现等幅振荡,必须有能量补充到电路中.
热量
电磁波
电磁振荡的周期与频率
要点
2
1. 周期:电磁振荡完成一次周期性变化需要的________.
2. 频率:电磁振荡完成周期性变化的________与所用时间之比.振荡电路里发生无阻尼振荡时的周期和频率分别叫作________周期、________频率.
3. 周期和频率公式:T=__________,f=__________.
时间
次数
固有
固有
1. 易错辨析
(1) LC振荡电路的电容器放电完毕时,回路中磁场能最小. (  )
(2) LC振荡电路的电流为零时,线圈中的自感电动势最大. (  )
(3) LC振荡电路线圈的自感系数增大为原来的4倍,振荡周期增大为原来的2倍. (  )
(4) 提高充电电压,极板上带更多的电荷时,能使振荡周期变大. (  )
×


×
2. (2024·江门一中)在LG回路产生电磁振荡的过程中,下列说法中错误的是 (  )
A. 电容器放电完毕时刻,回路中电流最小
B. 回路中电流值最大时刻,回路中磁场能最大
C. 电容器极板上所带电荷量最多时,电场能最大
D. 回路中电流值最小时刻,电容器带电荷量最大
A
解析:电容器放电完毕时,带电荷量为零,电场能为零,电路中的感应电流最大,磁场能最大,A错误,B正确;电容器充电完毕时,电荷量最多,电场能达到最大,C正确;回路中电流值最小时刻,磁场能最小,而电荷量最大,D正确.
把握考向 各个击破
电磁振荡的产生和能量变化
考向
1
1. 各物理量变化情况一览表
2. 振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像
3. 板间电压u、电场能EE、磁场能EB随时间变化的图像
u-t、EE-t图像与q-t图像相对应;EB-t图像与i-t图像相对应.
4. 电磁振荡过程分析
(1) LC振荡电路充、放电过程的判断方法:
①根据电流流向判断:当电流流向带正电荷的极板时,处于充电过程;反之,处于放电过程.
②根据物理量的变化趋势判断:当电容器的带电荷量q增大时,处于充电过程;反之,处于放电过程.
③根据能量判断:电场能增加时,处于充电过程;磁场能增加时处于放电过程.
(2) 注意两个过程:放电过程电荷量q减小,振荡电流i增加;充电过程电荷量q增加,振荡电流i减小.
(3) 注意两个瞬间:放电完毕瞬间q=0,i最大;充电完毕瞬间i=0,q最大.
在LC振荡电路中,某时刻电路中的电流方向如图所示,且电流正在增大,则该时刻 (  )
A. 电容器正在充电
B. 电容器两极板间电压正在增大
C. 电容器上极板带正电,下极板带负电
D. 磁场能正在向电场能转化
1
C
LC振荡电路中电容器两端的电压u随时间t变化的关系如图所示,则 (  )
A. 在t1时刻,电路中的电流最大
B. 在t2时刻,电路的电场能最大
C. t2~t3时间内,电路的电场能不断增大
D. t3~t4时间内,电容器所带的电荷量不断增多
2
C
解析:在t1时刻,电容器两端的电压最大,故两极板之间的电场最强,电场能最大,此时磁场能最小,故在t1时刻电路中的电流为0,A错误;在t2时刻电容器两端的电压为0,两极板之间的电场强度为0,故电场能为0,磁场能最大,B错误;t2~t3时间内,电容器两端的电压逐渐增大,故两极板之间的电场逐渐增强,则电路的电场能不断增大,C正确;t3~ t4时间内,电容器两端的电压逐渐减小,根据Q=CU可知电容器所带的电荷量不断减小,D错误.
1. 同步关系
在LC振荡回路发生电磁振荡的过程中,电容器上的物理量:电荷量q、电场强度E、电场能EE是同步变化的,即:
q↓→E↓→EE↓(或q↑→E↑→EE↑).
振荡线圈上的物理量:振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB也是同步变化的,即:
i↓→B↓→EB↓(或i↑→B↑→EB↑).
电磁振荡的周期和频率
考向
2
1. 固有周期和固有频率:若振荡过程中无能量损失,也不受其他影响,此时的周期和频率叫作固有周期和固有频率,简称振荡电路的周期和频率.
(1) LC电路的周期、频率都由电路本身的特性(L和C的值)决定,与电容器极板上电荷量的多少、板间电压的高低、是否接入电路中等因素无关,所以称为LC电路的固有周期和固有频率.
(2) 电感器和电容器在LC振荡电路中既是能量的转换器,又决定着这种转换的快慢,电感L或电容C越大,能量转换时间也越长,故周期也越长.
为了测量储罐中不导电液体的高度,将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中,电容器可通过开关S与电源或线圈L相连,如图所示.当S从a拨到b之后,由L与C构成的电路中产生振荡电流,那么 (  )
A. 若罐中的液面上升,振荡电流的频率变小
B. 若罐中的液面上升,振荡电流的周期变小
C. 当S从a拨到b之后的半个周期内,回路中的磁场能先变小,后变大
D. 当S从a拨到b之后的四分之一周期内,回路中的电流增大,L的自
感电动势变大
3
A
(2024·深圳光明中学)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=0.3 s时的电流方向图甲中已标示,则下列说法中正确的是 (  )
A. 0至0.5 s时间内,电容器在放电
B. 在t=1.3 s时,P点比Q点电势高
C. 0.5 s至1.0 s时间内,电场能正在
转变成磁场能
D. 1.5 s至2.0 s时间内,电容器的上极板的正电荷在减少
4
C


解析:0至0.5 s时间内,电容器电荷量增加,所以电容器在充电,A错误;因为1.0 s到1.5 s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,B错误;0.5 s至1.0 s时间内,电容器放电,则电场能正在转变成磁场能,C正确;1.5 s至2.0 s时间内,电容器反方向放电,则电容器下极板的正电荷在减少,D错误.故选C.
随堂内化 即时巩固
1. 如图所示,LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计,某瞬间回路中的电流方向如箭头所示,且此时电容器的极板A带正电荷.已知线圈自感系数L=2.5×10-3 H,电容器电容C=4 μF,则下列说法中正确的是 (  )
A. LC振荡电路的周期T=π×10-4 s
B. 此时电容器正在放电
C. 电容器两极板间的电压正在增加
D. 线圈L中的磁场能正在增大
C
2. (2024·珠海期末质检)如图甲所示电路中,电流i(以图甲中电流方向为正)随时间t的变化规律如图乙所示的正弦曲线,下列说法中正确的是 (  )
A. 0~t1内,磁场能转化为电场能 B. t1~t2内,自感电动势逐渐变大
C. t2~t3内,电容器C正在充电 D. t3~t4内,电容器C上极板带负电
B
解析:根据图乙可知,0~t1内,电流在逐渐变大,电容器C正在放电,电场能转化为磁场能,A错误;根据图乙可知,t1~t2内,电流随时间变化率增加,则自感电动势逐渐变大,B正确;根据图乙可知,t2~t3内,反向电流在逐渐变大,电容器正在放电,C错误;根据图乙可知,t3~t4内,电流在逐渐减小,电容器正在充电,根据电流方向可知,电容器C上极板带正电,下极板带负电,D错误.
配套新练案
考向1 电磁振荡的产生和能量变化
1. 如图表示LC振荡电路某时刻的情况,下列说法中正确的是 (  )
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减小
D. 该时刻自感电动势正在阻碍电流减小
B
解析:由题图中线圈内部磁感应强度的方向和安培定则可知,从上向下看,此时线圈中的电流沿逆时针方向流动,电容器正在放电,则电感线圈中的电流正在增大,电感线圈中的磁场能正在增加;由楞次定律可知,该时刻线圈中感应电动势正在阻碍电流增大,A、C、D错误,B正确.
2. (2024·江门期末质检)如图所示的LC振荡电路中,某时刻电流i的方向指向A板,且正在增大,则此时 (  )
A. A板带负电
B. 电容器C正在充电
C. 线圈L两端电压在增大
D. 磁场能正在转化为电场能
A
解析:电流i的方向指向A板,且正在增大,说明电容器C正在放电,则A、B板间的电压在减小,则线圈L两端电压在减小,电流方向从正极板流向负极板,因此B板带正电,A板带负电,A正确,B、C错误;电容器正在放电,电场能正在转化为磁场能,D错误.
3. (2024·东莞三校月考)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,则下列说法中错误的是 (  )
B
A. 在第0 s末到第1 s末的过程中,电路中电流
正在增大,电容器正在向外电路放电
B. 在第1 s末到第2 s末的过程中电容器的下极板带负电
C. 在第2 s末到第3 s末的过程中M点的电势比N点的电势低
D. 在第2 s末到第3 s末的过程中电路中电场能正在逐渐减小


解析:由图乙可知,在第0 s末到第1 s末的过程中,电路中电流正在增大,则线圈的磁场能正在增大,电容器中的电场能正在减小,电容器正在向外电路放电,A正确;在第1 s末到第2 s末的过程中,电路中电流正在减小,且电流方向为顺时针方向,电容器正在充电,则电容器的下极板带正电,B错误;第2 s末到第3 s末的过程中,电路中电流正在增大,且电流方向为逆时针方向,M点的电势比N点的电势低,线圈的磁场能正在增大,电容器中的电场能正在减小,C、D正确.
考向2 电磁振荡的周期和频率
4. 在LC振荡电路中,用下列哪种办法可以使振荡频率增大一倍 (  )
A. 自感L和电容C都增大一倍
B. 自感L增大一倍,电容C减小一半
C. 自感L减小一半,电容C增大一倍
D. 自感L和电容C都减小一半
D
5. 如图所示的LC振荡电路中,已知某时刻电流i的方向指向A板,则 (  )
A. 若A板此时带正电,电容器两极板间的电场能正在减小
B. 若B板此时带正电,则电流i正在减小
C. 若在线圈中插入铁芯,振荡频率减小
D. 若减小平行板电容器A、B间的距离,振荡频率增大
C
6. (2024·广东名校联盟)金属探测仪在各场景广泛应用,探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路,当探测仪检测到金属物体时,探测仪线圈的自感系数会发生变化,从而引起振荡电路中的电流频率发生变化,探测仪检测到这个变化就会驱动蜂鸣器发出声响.在LC振荡电路中,某时刻线圈中的磁场方向和电容器中的电场方向如图所示.下列说法中正确的是 (  )
A. 此时电容器中的电场能正在减小
B. 此时穿过线圈的磁通量的变化率正在增大
C. 若LC振荡电路中的电感减小,则其振荡周期增大
A
7. (2024·广东实验中学)(多选)LC振荡电路既可产生特定频率的信号,也可从复杂的信号中分离出特定频率的信号,是许多电子设备中的关键部件.如图所示,某时刻线圈中磁场方向向上,且电路中的电流正在增加,下列说法中正确的是 (  )
A. 电容器上极板带负电
B. 电路中的电场能正在增大
C. 电路中的电流方向为由a到b
D. 电容器两极板间的电场强度正在减小
AD
解析:根据安培定则,线圈中的电流从下到上,此时电流正在增加,表明电容器正在放电,所以上极板带负电,下极板带正电,电流方向从b流向a,A正确,C错误;由于电容器正在放电,根据能量守恒定律分析,能量正在从电场能转化为磁场能,电场能减小,磁场能增大,B错误;电容器正在放电,电场能减小,两极板间的电场强度正在减小,D正确.
8. (多选)如图甲所示的LC电路中,保持L不变,改变电容器的电容,回路中电容器两端的电压变化如图乙所示,则下列说法中正确的是 (  )
AD
A. 图甲时刻回路中的磁场能正在变大
B. 曲线2对应的电容为曲线1对应的电容的2倍
C. 曲线2对应的电容器所带最大电荷量与曲线1对应的电容器所带的最大电荷量相等
D. 曲线2对应的电流最大时,曲线1对应的电流也一定最大


9. (2024·广州实验外语学校)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、电场方向如图所示,下列说法中正确的是 (  )
A. 电容器正在放电
B. 振荡电流正在减小
C. 线圈中的磁场正在增强
D. 增大电容器两板距离,LC振荡频率减小
B
10. 如图所示电路中,电阻不计的线圈自感系数为L,电容器AB的电容为C,定值电阻阻值为R,开关S先是闭合的.现将开关S断开,并从这一时刻开始计时:
(1) 求开关S断开后电容器第一次充电到最大值经过的时间t.
(2) 作出在一个周期时间内电容器A极板上的电荷q随时间t变化的图像.(设电容器A极板带正电荷时q为正)
解析:开关S断开时,线圈中的电流减小,即此时电路中
的电流最大,电容器电荷量为0,接着电荷器充电,由图可知,
充电电流方向为顺时针方向,此时A板带负电荷,则电容器电
荷量与时间的关系图像如图:
答案:自右向左 电流正在减小
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