高中 | LC电磁振荡 题目答案及解析

稿件来源:高途

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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$40\ \rm \mu F$,下列说法错误的是$(\qquad)$

["

$t=\\pi \\times 10^{-3}\\;\\rm s$时,电流正在减小

","

$t=\\pi \\times 10^{-3}\\;\\rm s$时,自感电动势正在增大

","

$t=7\\pi \\times 10^{-3}\\;\\rm s$时,电场强度方向向上,正在减小

","

$t=7\\pi \\times 10^{-3}\\;\\rm s$时,磁感应强度方向向上,正在增大

"]
[["C"]]

$T=2\pi\sqrt{LC}$

代入数据可得电磁振荡的周期为$T=8\pi \times 10^{-3}\;\rm s$

$\rm AB$$t=0$时刻,电容器放电刚结束,此时电场能最小,磁场能最大,电路电流最大;根据$t=\pi \times 10^{- 3}\;\text{s}=\dfrac{1}{8}T$

可知电容器处于充电过程,电场能在增大,磁场能在减小,电路电流正在减小,磁通量在减小,但磁通量变化率在增大,根据法拉第电磁感应定律可知,线圈的自感电动势正在增大,故$\rm AB$正确,不满足题意要求;

$\rm CD$.根据$t=7\pi \times 10^{- 3}\;\text{s}=\dfrac{7}{8}T$

可知此时电容器处于放电过程,电流方向与图中电流方向相同,则上极板带正电,下极板带负电,电场强度方向向下,正在减小;根据右手螺旋定则可知,磁感应强度方向向上,正在增大,故$\rm C$错误,满足题意要求;$\rm D$正确,不满足题意要求。

故选:$\rm C$

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