Question

某LC振荡电路T=6.0×10^-6us、零时刻电场强度最大、t=1.0×10^-6us时刻的电场、磁场的示意图如图所示，由图可以判定（ ）

A．t时刻电容器放电，电流为顺时针方向，磁场能向电场能转化
B．2t时刻电容器充电，电流为顺时针方向，磁场能向电场能转化
C．3t时刻电容器充电完毕，线圈两端电压最大
D．7t时刻电容器充电，电流为顺时针方向，磁场能向电场能转化

Answer 1

【答案】分析：在LC振荡电路完成一个充放电周期的过程中，电场能和磁场能相互转化，其周期为振动周期的一半，而电容器在一个振动周期中完成四个过程：放电过程、反向充电过程、放电过程、充电过程，其中前两个过程的电流方向相同，后两个过程的电流方向相同，并且在放电过程中，电场能向磁场能转化，在充电过程中，磁场能向电场能转化．
解答：解：A、由于零时刻电场强度最大，即电容器所带的电荷量最大，故零时刻磁感应强度为零，即线圈中的电流为0，所以前时间内电容器处于放电状态，
由于LC振荡电路周期T=6.0×10^-6us，而t=1.0×10^-6us＜，故t时刻电容器处于放电状态，电流为逆时针方向，电场能向磁场能转化，故A错误．
B、2t=2.0×10^-6us=T，故2t时刻处于电容器处于反向充电状态，即电流逐渐减小且仍为逆时针方向，而磁场能向电场能转化，故B错误．
C、由于3t=3.0×10^-6us=T，故在3t时恰好处于反向充电完毕，即此时两极板间电压最大，故线圈两端电压最大，故C正确．
D、由于T=6t，故7t时刻电容器的状态和t时刻的状态完全相同，即电容器处于放电状态，电流为逆时针方向，电场能向磁场能转化，故D错误．
故选C．
点评：掌握在电容器充放电的过程中各个物理量的变化情况，是顺利解决此类题目的关键．