如圖所示電路,K先接通a觸點(diǎn),讓電容器充電后再接通b觸點(diǎn).設(shè)這時(shí)可變電容器電容為C,線圈自感系數(shù)為L,

(1)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間電容 C上電荷第一次釋放完?

(2)這段時(shí)間內(nèi)電流如何變化??jī)啥穗妷喝绾巫兓?/span>

(3)在振蕩過(guò)程中將電容C變小,與振蕩有關(guān)的物理量中哪些將隨之改變?哪些將保持變化?

 

見(jiàn)解析

【解析】(1)極板上電荷由最大到零需要周期時(shí)間,所以t.

(2)從能量角度看,電容器釋放電荷,電場(chǎng)能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌?chǎng)能,待電荷釋放完畢時(shí),磁場(chǎng)能達(dá)到最大,線圈兩端電壓與電容兩極板間電壓一致,由于放電,電容兩極板間電壓由最大值減至零,線圈兩端電壓也由最大值減為零.值得注意的是這段時(shí)間內(nèi)電流由零逐漸增大.當(dāng)線圈兩端電壓為零時(shí),線圈中電流增至最大.千萬(wàn)不要把振蕩電路看成直流電路,把電容器看成一個(gè)電源,把線圈看成一個(gè)電阻.這里電磁能沒(méi)有被消耗掉,而是不斷地相互轉(zhuǎn)化.在直流電路中,電阻上通過(guò)的電流和電阻兩端的電壓,變化步調(diào)一致,電壓大電流也大,電壓小電流也小.在振蕩電路中,存在自感現(xiàn)象及線圈電阻為零的情況,電流和電壓變化步調(diào)不一致,所以才出現(xiàn)電壓為零時(shí)電流最大的現(xiàn)象.

(3)在振蕩過(guò)程中,當(dāng)電容C變小時(shí),根據(jù)周期公式,周期T變小,頻率f增大.同時(shí)不論是增大電容極板間的距離d,還是減小正對(duì)面積S,電容C變小,外力都對(duì)電容做功,振蕩電路能量都增加,故電場(chǎng)能、磁場(chǎng)能、磁感強(qiáng)度和振蕩電流的最大值都增加.極板上電荷最大值將不變,極板電壓最大值將增加.若減小正對(duì)面積S使電容C變小時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度最大值增加.

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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D.質(zhì)點(diǎn)a再經(jīng)過(guò)通過(guò)的路程是4 cm,偏離平衡位置的位移是4 cm

 

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