专题4.1 电磁振荡-2022-2023学年高二物理举一反三系列（人教版2019选择性必修第二册）（解析版）

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专题 4.1 电磁振荡

【人教版】

【题型 1 各物理量的变化规律】......................................................................................................

【题型 2 周期和频率】......................................................................................................................

【题型 3 q-t 图像】.............................................................................................................................

【题型 4 i-t 图像】..............................................................................................................................

【题型 5 u-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. B．

C．π D．2π

解析：选B　LC 振荡电路的周期 T＝2π，其电容器上的带电荷量从最大值变化到零的最短

时间 t＝，故 t＝。

【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＝2π，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

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，T＝

2π，所以平均电流 I＝＝，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 3 μH,在线圈的中间有抽头 2,电容器的电容可在

150~300 pF 之间变化,S 为转换开关。求此回路的最大周期和最大频率。

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