Question

如图所示，a为LC振荡电路，通过P点的电流如图b，规定向左的方向为正方向，下列说法正确的是（ ）

A．0到t₁，电容器正在充电，上极板带正电
B．t₁到t₂电容器正在放电，上极板带负电
C．在t₃时刻，线圈中的自感电动势最大，且P为正极
D．在t₄时刻，线圈中的自感电动势最大，且P为正极

Answer 1

【答案】分析：LC振荡电路的特点：
    充电过程：电场能在增加，磁场能在减小，回路中电流在减小，电容器上电量在增加．从能量看：磁场能在向电场能转化． 放电过程：电场能在减少，磁场能在增加，回路中电流在增加，电容器上的电量在减少．从能量看：电场能在向磁场能转化．
    充电完毕（放电开始）：电场能达到最大，磁场能为零，回路中感应电流i=0． 放电完毕（充电开始）：电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大．
解答：解：A、0到t₁，电流在减小，电容器正在充电，但电流是正值，说明方向向左，因此上极板带负电．所以A错．
B、t₁到t₂，电流在增大，电容器正在放电，但电流是负值，说明方向向右，因此下极板带正电．所以B正确．
C、t₂到t₃，电流在减小，电容器正在充电，但电流是负值，说明方向向右，因此上极板带正电，即P点为正极．在t₃时刻，电流减为零，说明充电完毕，从图象看出，此时切线的斜率最大，说明电流变化最快，根据自感电动势的公式可知，此时线圈中的自感电动势最大．所以C正确．
D、t₃到t₄，电流在增加，电容器正在放电，但电流是正值，说明方向向左，因此上极板带负电电，即P点为负极．在t₄时刻，电流最大，说明放电完毕，从图象看出，此时切线的斜率为零，根据自感电动势的公式可知，此时线圈中的自感电动势为零．所以D错．
故选BC．
点评：解决本题的关键知道在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能．