Question

某LC振蕩電路T=6.0×10^-6us、零時刻電場強(qiáng)度最大、t=1.0×10^-6us時刻的電場、磁場的示意圖如圖所示，由圖可以判定（ ）

A．t時刻電容器放電，電流為順時針方向，磁場能向電場能轉(zhuǎn)化
B．2t時刻電容器充電，電流為順時針方向，磁場能向電場能轉(zhuǎn)化
C．3t時刻電容器充電完畢，線圈兩端電壓最大
D．7t時刻電容器充電，電流為順時針方向，磁場能向電場能轉(zhuǎn)化

Answer 1

【答案】分析：在LC振蕩電路完成一個充放電周期的過程中，電場能和磁場能相互轉(zhuǎn)化，其周期為振動周期的一半，而電容器在一個振動周期中完成四個過程：放電過程、反向充電過程、放電過程、充電過程，其中前兩個過程的電流方向相同，后兩個過程的電流方向相同，并且在放電過程中，電場能向磁場能轉(zhuǎn)化，在充電過程中，磁場能向電場能轉(zhuǎn)化．
解答：解：A、由于零時刻電場強(qiáng)度最大，即電容器所帶的電荷量最大，故零時刻磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，即線圈中的電流為0，所以前時間內(nèi)電容器處于放電狀態(tài)，
由于LC振蕩電路周期T=6.0×10^-6us，而t=1.0×10^-6us＜，故t時刻電容器處于放電狀態(tài)，電流為逆時針方向，電場能向磁場能轉(zhuǎn)化，故A錯誤．
B、2t=2.0×10^-6us=T，故2t時刻處于電容器處于反向充電狀態(tài)，即電流逐漸減小且仍為逆時針方向，而磁場能向電場能轉(zhuǎn)化，故B錯誤．
C、由于3t=3.0×10^-6us=T，故在3t時恰好處于反向充電完畢，即此時兩極板間電壓最大，故線圈兩端電壓最大，故C正確．
D、由于T=6t，故7t時刻電容器的狀態(tài)和t時刻的狀態(tài)完全相同，即電容器處于放電狀態(tài)，電流為逆時針方向，電場能向磁場能轉(zhuǎn)化，故D錯誤．
故選C．
點(diǎn)評：掌握在電容器充放電的過程中各個物理量的變化情況，是順利解決此類題目的關(guān)鍵．