一电磁振荡练习题Word文件下载.docx
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B.回路中电流值最大时刻,回路中磁场能最大
C.电容器极板上电荷最多时,电场能最大
D.回路中电流值最小时刻,电场能最小
2.在LC回路中的电容器刚好放电完毕时,下列说法正确的是[]
A.电场能正向磁场能转化
B.磁场能正向电场能转化
C.电路里电场最强
D.电路里磁场最强
3.在LC回路产生振荡电流的过程中[]
A.振荡电流与电场能同时出现最大值
B.振荡电流与磁场能同时出现最大值
C.电流减弱时,电容器充电
D.电流增强时,电容器充电
4.LC振荡电路中电容器两板间电压最大时,有[]
A.电感L中的电流最大
B.电感L中的电流为零
C.电容C两板上所带电量最大
D.电容C上所带电量为零
5.LC回路振荡电流为零时,有关能量E及电容器电量Q变化,不正确的说法是[]
A.电容C放电完毕,Q为零,E磁最大
B.电容C开始充电,Q将增多,E电最大
C.电容C开始放电,Q将减少,E磁最大
D.电容C充电完毕,Q将减少,E磁最大
6.LC振荡电路中,某时刻的磁场方向如图1所示,则[]
A.若磁场正在减弱,则电容器正在充电,电流由b向α
B.若磁场正在减弱,则电场能正在增大,电容器上板带负电
C.若磁场正在增强,则电场能正在减少,电容器上板带正电
D.若磁场正在增强,则电容器正在充电,电流方向由α向b
7.如图2甲中通过P点电流的(向右为正)变化规律如图2所示,则[]
A.在t从0.5s~1s,电容器C正在充电
B.0.5s~1s间,电容器C上板带正电
C.1s~1.5s内,电势Q点比P点高
D.1s~1.5s磁场能转化为电场能
8.要使LC振荡电路的周期增大一倍,可采用的办法是[]
A.自感L和电容C都增大一倍
B.自感L和电容C都减小一半
C.自感L增大一倍且电容C减小一半
D.自感L减小一半且电容C增大一倍
9.在LC振荡电路中,电容器放电时间取决于[]
A.充电电压的大小
B.电容器储电量的多少
C.自感L和电容C的数值
D.回路中电流的大小
10.在LC回路里发生电磁振荡时,振荡电流从正的最大值变为负的最大值所用的最短时间是[]
二、填空题
11.LC振荡电路中,当电容器C放电完毕时,下列各物理量为(最大或零):
电流i_____,磁场能E磁_____,电压UC_____,L中电动势ε自_____,C上电量q_____。
12.在图3表示振荡电流的图像中,表示电容器充电过程的有_____;
线圈中有最大电流的点有_____;
电场能转化为磁场能的过程有_____。
13.甲、乙、丙三个LC回路,甲和乙线圈的电感相同,甲电容是乙电容的100倍,乙和丙的电容相同,丙线圈的电感是乙的36倍.那么,甲、乙、丙三个振荡回路中,振荡电流的频率之比为_____.
14.如图4中LC振荡电路的周期为T=2×
10-2s。
从电流逆时针最大开始计时,当t=3.4×
10-2s时,电容器正处于_____状态;
这时电容器上极板α的带电情况为_____。
三、计算题
15.①如图5振荡电路中电感L=300μH,电容器C的范围为270PF~25PF,求振荡电流的频率范围;
②若电感L=10mH,要产生周期T=0.02s的振荡电流,应配制多大的电容?
电磁振荡练习题答案
一、选择题
1.BC2.D3.BC4.BC5.BCD
6.ABC7.AC8.A9.C10.C
二、填空题
11.最大,最大,零,零,零
12.ab、cd、ef,a、c、e,bc、de
13.3:
30:
5
14.充电、正
三、计算题
15.①1.8×
106Hz~0.56×
106Hz②10-3F
LC振荡电路分析方法
何尧荣
LC电磁振荡过程涉及的物理量较多,且各个物理量变化也比较复杂。
实际分析过程中,如果注意到电场量(电场能、电荷量、电压、电场强度)和磁场量(磁场能、电流强度、磁感应强度)的异步变化,电场量、磁场量各自的同步变化,充分利用包含电场能、磁场能在内的能量守恒,由能量变化辐射其他物理变化,就可快速地弄清各物理量的变化情况,判断电路所处的状态。
例1.如图1所示,为LC振荡电路中电容器两极板间的电压随时间变化的图象,可以判断()
A.在t1时刻线圈中磁场最弱
B.在t2时刻极板上电荷最多
C.从t2到t3电容器在充电
D.从t1到t2磁场能向电场能转化
图1
解析:
在t1时刻电容器两极板间电压最大,根据同步变化规律,此时电场能最大,极板上电荷量最多,板间电场强度最大。
根据异步变化规律知,此时,电路中的磁场能为零,电流为零,其产生的磁场磁感应强度为零,故A正确;
在t2时刻U=0,据同步变化规律可知电容器极板上电荷最少,故B错误;
从t2到t3,U增大,据同步变化规律,极板上带电荷量q增大,即电容器在充电,故C正确;
从t1到t2,U减小,由异步变化规律知电流i必定增大,即磁场能增大,所以电场能在向磁场能转化,故D错。
参考答案:
AC
例2.如图2所示,LC回路中电流正在减弱,试问振荡处在什么状态?
图2
由能量守恒和同步、异步变化规律可知此时磁场能正在向电场能转化,电容器正在充电,根据电流方向可以断定电容器下极板带正电且电荷量正在增加。
例3.如图3(甲)所示电路中,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,再打开开关S,LC回路将产生电磁振荡。
如果规定电感器L中的电流方向从a到b为正,打开开关的时刻为t=0,图3(乙)中的四个图中能正确反映电感中电流随时间t变化规律的是()
图3(甲)
解决本题的关键是明确LC回路的初始状态,当S断开前,电容C被电感短路,电感L中电流最大,电容器C两端电压为零,S断开后电感L与电容C组成LC回路,此时相当于放电结束瞬间,之后将转入充电状态,因而电流方向仍维持由a到b,但将逐渐减小,故正确答案应为B。
图3(乙)
总之,振荡电流是随时间正弦变化的高频电流。
运用能量守恒、“同步变化”和“异步变化”规律分析LC振荡电路是很有效的,希望这个规律有助于同学们理解LC电路。
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