Question

某LC振蕩電路T=6.0×10^-6us、零時(shí)刻電場(chǎng)強(qiáng)度最大、t₀=1.0×10^-6us時(shí)刻的電場(chǎng)、磁場(chǎng)的示意圖如圖所示，由圖可以判定（　　）

A．t₀時(shí)刻電容器放電，電流為順時(shí)針?lè)较�，磁�?chǎng)能向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化

B．2t₀時(shí)刻電容器充電，電流為順時(shí)針?lè)较�，磁�?chǎng)能向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化

C．3t₀時(shí)刻電容器充電完畢，線圈兩端電壓最大

D．7t₀時(shí)刻電容器充電，電流為順時(shí)針?lè)较�，磁�?chǎng)能向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化

Answer 1

分析：在LC振蕩電路完成一個(gè)充放電周期的過(guò)程中，電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能相互轉(zhuǎn)化，其周期為振動(dòng)周期的一半，而電容器在一個(gè)振動(dòng)周期中完成四個(gè)過(guò)程：放電過(guò)程、反向充電過(guò)程、放電過(guò)程、充電過(guò)程，其中前兩個(gè)過(guò)程的電流方向相同，后兩個(gè)過(guò)程的電流方向相同，并且在放電過(guò)程中，電場(chǎng)能向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，在充電過(guò)程中，磁場(chǎng)能向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化．

解答：解：A、由于零時(shí)刻電場(chǎng)強(qiáng)度最大，即電容器所帶的電荷量最大，故零時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，即線圈中的電流為0，所以前

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T時(shí)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t₀=1.0×10^-6us＜

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T，故t₀時(shí)刻電容器處于放電狀態(tài)，電流為逆時(shí)針?lè)较�，電�?chǎng)能向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，故A錯(cuò)誤．
B、2t₀=2.0×10^-6us=

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T，故2t₀時(shí)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(shí)針?lè)较�，而磁�?chǎng)能向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，故B錯(cuò)誤．
C、由于3t₀=3.0×10^-6us=

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T，故在3t₀時(shí)恰好處于反向充電完畢，即此時(shí)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=6t₀，故7t₀時(shí)刻電容器的狀態(tài)和t₀時(shí)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(shí)針?lè)较�，電�?chǎng)能向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng)：掌握在電容器充放電的過(guò)程中各個(gè)物理量的變化情況，是順利解決此類題目的關(guān)鍵．