电磁振荡 （人教版2019选择性必修二册）（解析版）.docx

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专题4.1电磁振荡

【人教版】

TOC\o1-3\t正文,1\h

【题型1各物理量的变化规律】

【题型2周期和频率】

【题型3q-t图像】

【题型4i-t图像】

【题型5u-t图像】

【题型1各物理量的变化规律】

【例1】如图所示，表示LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是()

A．电容器正在充电

B．电感线圈中的磁场能正在减小

C．电感线圈中的电流正在减小

D．此时自感电动势正在阻碍电流的增加

解析：选D根据磁感线的方向可以判断电流方向是逆时针，再根据电容器极板上带电的性质可以判断电容器在放电，A错误；电容器在放电，所以电流在增加，磁场能在增加，自感电动势正在阻碍电流的增加，B、C错误，D正确。

【变式1-1】如图所示是LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是()

A．电容器正在放电

B．电容器正在充电

C．电感线圈中的电流正在增大

D．电容器两极板间的电场能正在减小

答案B

解析由题图电感线圈中的磁感线方向可以判定此时LC电路正在沿逆时针方向充电，A错误，B正确；充电时电流正在减小，电感线圈中的磁场能正在减小，电容器两极板间的电场能正在增大，C、D错误．

【变式1-2】（多选）如图所示为LC振荡电路某时刻的情况，以下说法中正确的是()

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增大

D．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大

答案BCD

解析由题图中的磁感线的方向，运用右手螺旋定则可以判断出电路中的电流从上向下看为逆时针方向．再结合电容器极板的电性，可以得到电容器正在放电，故A错；放电过程中，电容器极板上的电荷减少，电场能减小，线圈中的电流增大，磁场能变大，故B、C对；由于线圈中的电流增大，产生的自感电动势阻碍电流的增大，D对．

【变式1-3】(多选)LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则()

A.若磁感应强度正在减弱，则电容器正在充电，电流方向由b向a

B.若磁感应强度正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电

C.若磁感应强度正在增强，则电场能正在减小，电容器上极板带正电

D.若磁感应强度正在增强，则电容器正在充电，电流方向由a向b

答案ABC

解析若磁场正在减弱，则电流在减小，是电容器的充电过程，根据安培定则可确定电流由b向a，电场能增大，上极板带负电，故选项A、B正确；若磁场正在增强，则电流在增大，是放电过程，电场能正在减小，根据安培定则，可判断电流由b向a，上极板带正电，故选项C正确，D错误。

【题型2周期和频率】

【例2】在LC振荡电路中，电容器上的带电荷量从最大值变化到零所需的最短时间是()

A.eq\f(π,4)eq\r(LC) B．eq\f(π,2)eq\r(LC)

C．πeq\r(LC) D．2πeq\r(LC)

解析：选BLC振荡电路的周期T＝2πeq\r(LC)，其电容器上的带电荷量从最大值变化到零的最短时间t＝eq\f(T,4)，故t＝eq\f(π,2)eq\r(LC)。

【变式2-1】(多选)无线话筒就是LC振荡电路在实际中应用的典型实例，某LC振荡电路某时刻磁场方向如图所示，则下列说法正确的是()

A.若增加电容C的带电荷量，振荡电路的周期会变大

B.若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电

C.若电容器正在放电，则电容器上极板带正电

D.若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大

答案BD

解析振荡电路的周期公式为T＝2πeq\r(LC)，与电容器带电荷量无关，故选项A错误；若磁场正在减弱，则说明电容器在充电，由右手定则可知，电容器上极板带正电，所以选项B正确；若电容器正在放电，则线圈中磁场向下，则电容器下极板带正电，故选项C错误；若电容器正在放电，则电流在增大，由楞次定律可知，自感电动势在阻碍电流的增大，所以选项D正确。

【变式2-2】一个电容为C的电容器，充电至电压等于U以后，与电源断开并通过一个自感系数为L的线圈放电。从开始放电到第一次放电完毕的过程中，下列判断错误的是()

A．振荡电流一直在增大

B．振荡电流先增大、后减小

C．通过电路的平均电流等于eq\f(2U,π)eq\r(\f(C,L))

D．磁场能一直在增大

解析：选B由电磁振荡的知识可知，在放电过程中振荡电流逐渐增大，放电完毕时达到最大，故B错误，A正确；电容器储存电荷量q＝CU，第一次放电完毕的时间为eq\f(T,4)，T＝2πeq\r(LC)，所以平均电流I＝eq\f(q,Δt)＝eq\f(2U,π)eq\r(\f(C,L))，故C正确；放电过程中电场能转化为线圈的磁场能，故D正确。

【变式2-3】如图所示,线圈的自感系数为3μH,在线圈的中间有抽头2,电容器的电容可在150