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5．LC振蕩過程的階段分析和特殊狀態(tài) 如圖所示.在O.t2.t4時(shí)刻.線圈中振蕩電流i為0.磁場(chǎng)能最小.而電容器極板間電壓u恰好達(dá)到最大值.電場(chǎng)能最多.在t1.t3時(shí)刻則正相反.振蕩電流.磁場(chǎng)能均達(dá)到最大值.而電壓為0.電場(chǎng)能最少.在O→t1和t2→t3階段.電流增強(qiáng).磁場(chǎng)能增多.而電壓降低.電場(chǎng)能減小.這是電容器放電把電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能的階段,在t1→t2和t3→t4階段.電流減弱.磁場(chǎng)能減小.而電壓升高.電場(chǎng)能增多.這是電容器充電把磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能的階段. 振蕩電路的狀態(tài) 時(shí)刻 t=0 t= t= t=T T 電容器極板上的電量最大零最大零最大振蕩電流i i=0 正向最大 i=0 反向最大 I=0 電場(chǎng)能最大零最大零最大磁場(chǎng)能零最大零最大零 [例1]在如圖所示的L振蕩電路中.當(dāng)線圈兩端MN間電壓為零時(shí).對(duì)電路情況的敘述正確的是 A．電路中電流最大 B．線圈內(nèi)磁場(chǎng)能為零 C．電容器極板上電量最多 D．電容器極板間場(chǎng)強(qiáng)為零解析:MN間電壓為零.即電容器極板間電壓為零.這時(shí)極板上無電荷.故板間場(chǎng)強(qiáng)為零.電路中電流強(qiáng)度最大.線圈中磁場(chǎng)能最大．說明:在LC振蕩電路中.由于線圈有自感作用.且線圈無電阻.它的電壓和電流關(guān)系就不同于一般直流電路.決不能用直流電路的知識(shí)來進(jìn)行研究．對(duì)于LC振蕩電路中的一般問題.可通過電容器的有關(guān)知識(shí)和能量轉(zhuǎn)換關(guān)系來分析求解． [例2]如圖所示電路.K先接通a觸點(diǎn).讓電容器充電后再接通b觸點(diǎn)．設(shè)這時(shí)可變電容器電容為C.線圈自感系數(shù)為L(zhǎng). (1)經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間電容 C上電荷第一次釋放完? (2)這段時(shí)間內(nèi)電流如何變化?兩端電壓如何變化? (3)在振蕩過程中將電容C變小.與振蕩有關(guān)的物理量中哪些將隨之改變?哪些將保持變化? 解析:(1)極板上電行由最大到零需要1／4周期時(shí)間.所以t=T/4=π (2)從能量角度看.電容器釋放電荷.電場(chǎng)能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌?chǎng)能.待電荷釋放完畢時(shí).磁場(chǎng)能達(dá)到最大.線圈兩端電壓與電容兩極板間電壓一致.由于放電.電容兩極板間電壓由最大值減至零.線圈兩端電壓也由最大值減為零．值得注意的是這段時(shí)間內(nèi)電流由零逐漸增大．當(dāng)線圈兩端電壓為零時(shí).線圈中電流強(qiáng)度增至最大．千萬不要把振蕩電路看成直流電路.把電容器看成一個(gè)電源.把線圈看成一個(gè)電阻．這里電磁能沒有被消耗掉.只是不斷地相互轉(zhuǎn)化．在直流電路中.電阻上通過的電流和電阻兩端的電壓.變化步調(diào)一致.電壓大電流也大.電壓小電流也�。谡袷庪娐分�.存在自感現(xiàn)象及線圈電阻為零的情況.電流和電壓變化步調(diào)不一致.所以才出現(xiàn)電壓為零時(shí)電流最大的現(xiàn)象． (3)在振蕩過程中.當(dāng)電容器C變小時(shí).根據(jù)周期公式.周期T變小.頻率f增大．同時(shí)不論是增大電容極板間的距離d.還是減小正對(duì)面積S.電容C變小.外力都對(duì)電容做功.振蕩電路能量都增加.故電場(chǎng)能.磁場(chǎng)能.磁感強(qiáng)度和振蕩電流的最大值都增加．極板上電荷最大值將不變.極板電壓最大值將增加．若減小正對(duì)面積S使電容C變小時(shí).電場(chǎng)強(qiáng)度最大值增加． [例3] 某時(shí)刻LC回路中電容器中的電場(chǎng)方向和線圈中的磁場(chǎng)方向如右圖所示.則這時(shí)電容器正在 .電流大小正在 . 分析:用安培定則可知回路中的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向.而上極板是正極板.所以這時(shí)電容器正在充電,因?yàn)槌潆娺^程電場(chǎng)能增大. 所以磁場(chǎng)能減小.電流也減小. [例4] 右邊兩圖中電容器的電容都是C=4×10-6F.電感都是L=9×10-4H.左圖中電鍵K先接a.充電結(jié)束后將K扳到b,右圖中電鍵K先閉合.穩(wěn)定后斷開.兩圖中LC回路開始電磁振蕩t=3.14×10-4s時(shí)刻.C1的上極板正在電,帶電,L2中的電流方向向 .磁場(chǎng)能正在 . 分析:先由周期公式求出=1.2π×10-4s.那么t=3.14×10-4s時(shí)刻是開始振蕩后的5T/6.再看與左圖對(duì)應(yīng)的q-t圖象和與右圖對(duì)應(yīng)的i-t圖象(以LC回路中有逆時(shí)針方向電流為正).圖象都為余弦函數(shù)圖象.在5T/6時(shí)刻.從左圖對(duì)應(yīng)的q-t圖象看出.上極板正在充正電,從右圖對(duì)應(yīng)的i-t圖象看出.L2中的電流向左.正在增大.所以磁場(chǎng)能正在增大. 【查看更多】

題目列表(包括答案和解析)

某時(shí)刻LC振蕩電路的狀態(tài)如圖所示，圖中的箭頭方向表示此時(shí)電流的方向，則下列說法中正確的是（　�。�

A．電容器正處于放電過程中

B．振蕩電流i在增大

C．電容器上電荷量正在減少

D．磁場(chǎng)能正在向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化

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在LC振蕩電路的工作過程中，下列的說法正確的是（　�。�

A、電容器放電完了時(shí)，兩極板間的電壓為零，電路中的電流達(dá)到最大值

B、電容器兩極板間的電壓最大時(shí)，線圈中的電流也最大

C、在一個(gè)周期內(nèi)，電容器充、放電各一次

D、振蕩電路的電流變大時(shí)，電場(chǎng)能減少，磁場(chǎng)能增加

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如圖所示為L(zhǎng)c振蕩電路的振蕩過程圖．由圖可知下列說法正確的是

A．電容器兩端的電壓正在減小B．振蕩電流正在減小
C．振蕩電流正在增大D．電路中的電場(chǎng)能在增大
如圖所示中實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧橫波在t₁=0時(shí)刻的波形，虛線是這列波在t₂=0.5s時(shí)刻的波形，這列波的周期T符合：3T＜t₂-t₁＜4T，問：
（1）若波速向右，波速多大？
（2）若波速左，波速多大？
（3）若波速大小為74m/s，波速方向如何？

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LC振蕩過程中，某時(shí)刻磁場(chǎng)方向如圖18-1-4所示，則下面說法錯(cuò)誤的是（　�。�