| LC电磁振荡 题目答案及解析

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选修3-4

第十四章 电磁波

14.2 电磁振荡

LC电磁振荡

电容器和电感线圈均是重要的电学元件,电容器由两个彼此绝缘又相距很近的导体构成,电感线圈一般由带铁芯的线圈构成,两者在电路中所起的作用各不相同。

用如图所示电路给电容器充、放电,电源电动势为$E$,内阻为$r$。开关 $\rm S$ 接通 $1$,稳定后改接 $2$,稳定后又改接$1$,如此往复。

①当开关接在$2$位置时,电路中的能量从                能转化为                能。

②从$t=0$开始,开关接$1$,得到电流表示数随时间变化的$I-t$ 图像和电压表示数随时间变化的$U-t$图像。$t_{1}$时刻,把开关改接$2$,请在$I-t$图像和$U-t$ 图像中画出改接$2$后图像的大致形状。

[["

电(场)能 ; 内能;图像见解析;

"]]

①当开关接在$2$位置时,电容器放电,电路中的能量从电场能转化为内能。

②在电容器充电后,$t_{1}$时刻,把开关改接$2$,则电容器开始放电,放电电流开始比较大,而随着电容器两极板所带电荷量的减小,两极板间的电势差逐渐减小,电场强度逐渐减小,因此放电电流逐渐减小,其$I-t$$U-t$图像如图所示

在图示电路中,电阻$R$和线圈$L$的阻值相同,$\rm L_{1}$$\rm L_{2}$是两个完全相同的灯泡,线圈电感足够大。下列说法正确的是$(\qquad)$

["

闭合开关瞬间,$\\rm L_{1}$$\\rm L_{2}$的亮度相同

","

闭合开关瞬间, $\\rm L_{2}$$\\rm L_{1}$更亮

","

断开开关后,$\\rm L_{1}$慢慢熄灭,$\\rm L_{2}$立即熄灭

","

断开开关后,$\\rm L_{1}$$\\rm L_{2}$都慢慢熄灭

"]
[["C"]]

$\rm AB$.闭合开关瞬间,由于线圈的自感,通过线圈的电流为$0$,即通过灯泡$\rm L_{1}$的电流等于通过灯泡$\rm L_{2}$的电流与通过电阻$R$的电流之和,则$\rm L_{1}$$\rm L_{2}$更亮,故$\rm AB$错误;

$\rm BC$.断开开关后,由于线圈的自感,线圈相当于一个等效电源,线圈与灯泡$\rm L_{1}$构成新的回路,可知,断开开关后,$\rm L_{1}$慢慢熄灭,$\rm L_{2}$立即熄灭,故$\rm C$正确,$\rm D$错误。

故选:$\rm C$

如图所示为某$LC$振荡电路,电流流向$A$极板且逐渐减小的过程中,下列说法正确的是$(\qquad)$

["

$A$极板带负电

","

电场能正转化为磁场能

","

线圈的自感电动势增大

","

电磁振荡的频率会随时间逐渐减小

"]
[["C"]]

$\rm ABC$.由题可知电流正在减小,表明电容器正在充电,所以$A$板带正电,磁场能在减小,电场能正在增大,磁场能正转化为电场能,且电流变化变快,线圈中感应电动势正在增大,故$\rm AB$错误,$\rm C$正确;

$\rm D$.电磁振荡的频率$f=\dfrac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$

与时间无关,故$\rm D$错误。

故选:$\rm C$

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