1、电磁振荡基础巩固1.关于LC振荡电路中的振荡电流,下列说法正确的是()A.振荡电流最大时,电容器两极板间的电场强度最大B.振荡电流为零时,线圈中自感电动势为零C.振荡电流增大的过程中,线圈中的磁场能转化成电场能D.振荡电流减小的过程中,线圈中的磁场能转化为电场能解析振荡电流最大时处于电容器放电结束瞬间,电场强度为零,A错误;振荡电流为零时,振荡电流改变方向,这时的电流变化最快,电流变化率最大,线圈中的自感电动势最大,B错误;振荡电流增大时,电场能转化为磁场能,C错误;振荡电流减小时,线圈中的磁场能转化为电场能,D正确。答案D2.在LC振荡电路中,电容器上带的电荷量从最大值变化到零所需的最短时间
2、是()A.4LCB.2LCC.LCD.2LC解析LC振荡电路的周期T=2LC,其中电容器上的电荷量从最大值变到零所需的最短时间为t=T4=2LC,选项B正确。答案B3.甲如图甲电路中,L是电阻不计的电感器,C是电容器,闭合开关S,待电路达到稳定状态后,再断开开关S,LC电路中将产生电磁振荡,如果规定电感器L中的电流方向从a到b为正,断开开关的时刻为t=0,那么图乙中能正确表示电感器中的电流i随时间t变化规律的是()乙解析S断开前,ab段短路,电流从ba,电容器不带电;S断开时,ab中产生自感电动势,阻碍电流减小,给电容器C充电,此时电流负向最大;给电容器充电过程,电容器带的电荷量最大时,ab中
3、电流减为零;此后,LC回路发生电磁振荡形成交变电流。综上所述,选项C正确。答案C4.有一LC振荡电路,能产生一定波长的电磁波,若要产生波长比原来短一些的电磁波,可用的措施为()A.增加线圈匝数B.在线圈中插入铁芯C.减小电容器极板正对面积D.减小电容器极板间距离解析由于电磁波传播过程中波速v=f恒定,因此欲使波长变短,必须使频率f升高。由于频率f=12LC,所以,增加线圈匝数和在线圈中插入铁芯,将使线圈自感系数L增大而降低频率f;减小电容器极板间距将使电容C增大而降低频率f;减小电容器极板正对面积将使电容C减小而升高频率f。可见,选项C正确。答案C能力提升1.(多选)一个LC振荡电路中,线圈的
4、自感系数为L,电容器的电容为C,从电容器上电压达到最大值Um开始计时,则有()A.至少经过LC,磁场能达到最大B.至少经过12LC,磁场能达到最大C.在12LC时间内,电路中的平均电流是2UmCLD.在12LC时间内,电容器放出的电荷量为CUm解析LC振荡电路周期T=2LC,电容器电压最大时,开始放电,经12LC时间,放电结束,此时电容器电荷量为零,电路中电流最大,磁场最强,磁场能最大。因为Q=CU,所以电容器放出的电荷量Q=CUm,由I=qt,所以I=CUm12LC,得I=2UmCL。答案BCD2.一个智能玩具的声响开关与LC电路中电流有关,如图为该玩具内的LC振荡电路部分,已知线圈自感为L
5、=0.25 H,电容器的电容C=4 F,在电容器开始放电时取t=0,这时上极板带正电,下极板带负电,当t=210-3 s 时,求:(1)电容器的上极板带何种电?(2)电路中电流的方向如何?解析(1)LC振荡电路的固有周期T=2LC=20.25410-6s=210-3s,t=210-3s是第一个周期内的T4到T2之间,在第一个T4内电容器放电,放电完毕,电容器上电荷为零,电路中电流最大,在第二个T4内,线圈中的电流方向不变,线圈中的自感电动势对电容器充电,下极板带正电,上极板带负电。(2)在0T4内电容器放电,电流方向为逆时针方向,电流从零逐渐增大到最大值。T4T2内由于线圈的自感作用,线圈中的电流沿原来的方向继续流动,只是大小从最大值逐渐减小至零,故t时刻时电路中的电流方向为逆时针方向。答案(1)负电(2)逆时针方向
