高中 | LC电磁振荡 题目答案及解析

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高中 | LC电磁振荡题目答案及解析如下,仅供参考!

选修3-4

第十四章 电磁波

14.2 电磁振荡

LC电磁振荡

如图为$LC$振荡电路在$t=0$时刻的状态,该时刻电容器放电刚结束,已知线圈的自感系数为$0.4H$,电容器的电容为$40\mu F$,下列说法正确的是$(\qquad)$

["

$t=\\pi\\times10^{-3}\\;\\rm s$时,线圈中的自感电动势在减小

","

$t=3\\pi\\times10^{-3}\\;\\rm s$时,电场方向向下,电场强度大小逐渐减小

","

$t=5\\pi\\times10^{-3}\\;\\rm s$时,磁感应强度方向向下,大小逐渐减小

","

$t=7\\pi\\times10^{-3}\\;\\rm s$时,电场方向向下,电路中电流正在减小

"]
[["C"]]

$T=2\pi\sqrt{LC}$,代入数据可得电磁振荡的周期$T=8\pi\times10^{-3}\;\rm s$

$t=0$时刻,电容器放电刚结束,电路中电流和磁感应强度最大;

$\rm A$$t=\pi\times10^{-3}\;\rm s$时,电路中电流在减小,磁通量变化量减小,由楞次定律得,线圈的自感电动势增大,故$\rm A$错误;

$\rm B$$t=2\pi\times10^{-3}\;\rm s$时,电路中电流为$0$,此时电容器上极板带负电,下极板带正电,在$2\pi\times10^{-3}\;{\rm s}\lt t \lt4\pi\times10^{-3}\;\rm s$时,电路中电流增大,电容器反向放电,电场强度减小,电场方向向上,所以当$t=3\pi\times10^{-3}\;\rm s$时,电场方向向上,电场强度减小,故$\rm B$错误;

$\rm C$$t=5\pi\times10^{-3}\;\rm s$时,电路中电流为负值,回路中电流方向为顺时针,电流大小在减小,根据安培定则判断,磁感应强度方向向下,大小逐渐减小,故$\rm C$正确;

$\rm D$$t=7\pi\times10^{-3}\;\rm s$时,电流正向增大,则上极板带正电,下极板带负电,电场方向向下,故$\rm D$错误。

故选:$\rm C$

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