高二物理 电磁振荡的周期和频率典型例题解析

电磁振荡的周期和频率·典型例题解析

【例1】在LC振荡电路中，某一时刻电容器两极板间的电场线方向和穿过线圈的磁感线方向如图19－2所示，这时有

[ ] A．电容器正在放电

B．电路中电流强度在减小

C．磁场能正在转化为电场能

D．线圈中产生的自感电动势正在增大

解析：根据安培定则可知LC回路的电流方向为顺时针，所以正在给电容器充电，因此电流强度逐渐减小，磁场能正在转化为电场能，由于电流强度的变化率在逐渐增大，所以产生的自感电动势正在增大，故答案为BCD 点拨：判定出此时LC回路所处的是充电状态，是解答本题的关键，其次能分析出在振荡过程中各物理量的变化规律．

【例2】如图19－3所示的LC振荡电路中振荡电流的周期为2×10-2s，

自振荡电流逆时针方向达最大值时开始计时，当t＝3.4×10-2s时，电容器正

处于________状态(填“充电”、“放电”、“充电完毕”、“放电完毕”)，这时电容器的上板带________电．

解答：由于t＝3.4×10-2s＝2×10-2s＋1.4×10-2s＝T＋t′，所以T/2

＜t′＜3T/4，作出振荡电流的图象如图，由此可看出在T/2～3T/4时间内，电流方向是顺时针方向，且电流不断减小，电流减小，电容器极板上电量应增加，故电容器处在充电状态，且上板带正电．

点拨：分析在t＞T时的振荡情况，可先由t＝nT＋t′变换，转而分析t′

时刻的振荡状态．

【例3】如图19－4所示，由A板上电量随时间变化图象可知

[ ] A．a、c两时刻电路中电流最大，方向相同

B．a、c两时刻电路中电流最大，方向相反

C．b、d两时刻电路中电流最大，方向相同

D．b、d两时刻电路中电流最大，方向相反

点拨：可由各时刻电容器A板的带电量变化情况，判断出与之对应的充放电状态，再由A板的带电性质从充放电状态判断出电流方向．

参考答案：D

【例4】电子钟是利用LC振荡电路来工作计时的，现发现电子钟每天要慢30s，造成这一现象的原因可能是

[ ] A．电池用久了

B．振荡电路中电容器的电容大了

C．振荡电路中线圈的电感大了

D．振荡电路中电容器的电容小了

点拨：电子钟慢了，是其振荡周期变大了，故应分析影响振荡周期的因素及其原因．

参考答案：BC

跟踪反馈

1．某时刻LC回路的状态如图19－5所示，则此时刻

[ ] A．振荡电流i正在减小

B．振荡电流i正在增大

C．电场能正在向磁场能转化

D．磁场能正在向电场能转化

2．如图19－6所示，初始C1带电，C2不带电，S接1时的振荡电流如图

所示，若分别在a、b、c、d不同时刻将s由1→2，则回路中是否有振荡电流？

3．为了增大LC振荡电路的固有频率，下列办法中可采取的是

[ ] A．增大电容器两极板上的正对面积并在线圈中放入铁芯

B．减小电容器两极板间的距离并增加线圈的匝数

C．减小电容器两极板间的距离并在线圈中放入铁芯

D．减小电容器两极板间的正对面积并减少线圈的匝数

4．在LC振荡电路中，电容器上的带电量从最大值变化到零的最短时间是

[ ]

参考答案

1．AD 2．在a、b、d时回路中有振荡电流 3．D 4．B