高中物理 模块要点回眸 第12点 图像法巧分析LC电路中各物理量的变化素材 沪科版选修3-4

第12点 图像法巧分析LC电路中各物理量的变化

1．LC振荡电路及其电流i、电荷量q的变化关系．如图1所示．

图1

2．电压u、电场强度E、磁感应强度B随时间变化的图像(对应以上过程)．如图2所示．

图2

由以上图像可观察到：u、E的规律与q规律类似，B的规律与i规律类似．

对点例题 图3中画出一个LC振荡电路中的电流变化图线，根据图线可判断( )

图3

A．t1时刻电感线圈两端电压最大 B．t2时刻电容器两极板间电压为零 C．t1时刻电路中只有电场能 D．t1时刻电容器带电荷量为零

解题指导 由题图知，计时开始时，电容器两极板带电荷量最大，电流为零，电容器放电开始，根据电流随时间的变化规律，可以画出q－t图像，如图所示．

由图像分析可知：t1时刻，电容器上电荷量为零，电势差为零，电场能为零，故D对，A、C错；t2时刻电容器上的电荷量q最大，两极板间电势差最大，B错． 答案 D

方法点评 画出对应的q－t图像，并知道i与B、E磁的变化规律一致，q与E、E电、u的变化规律一致．

LC电路中电容器两极板间的电压u随时间t变化的关系如图4所示，则( )

图4

A．在t1时刻，电路中的电流最大 B．在t2时刻，电路中的磁场能最小

C．从t2～t3时间内，电路中的电场能不断增大 D．从t3～t4时间内，电容器的带电荷量不断增大 答案 C

解析 由u－t图像可知，q－t及i－t图像(如图所示)

由i－t图像可知，t1时刻电路中的电流最小，故A错误．t2时刻i最大，故电路中的磁场能最大，故B错误，由q－t图像可知，t2～t3时间内，q不断增大，电路中的电场能不断增大，C正确；从t3～t4时间内，电容器的带电荷量不断减小，故D错误．