《2025年金版教程高中新课程创新导学案高中物理选择性必修第二册人教版》

[变式训练1]（多选）如图甲所示，把线圈(内阻不计)、电容器、电源、电阻和单刀双掷开关连成图示电路。把电压传感器(图中未画出)的两端连在电容器的两个极板M、N上。先把开关置于a侧，电容器充电完成后极板间有一带电的灰尘恰好静止，灰尘质量为m，电量为q。现将开关拨至b侧，从此刻开始计时，灰尘在电容器内运动，灰尘未碰到极板。则（ ）

A. 开关拨至b侧后，灰尘加速度最大时，线圈中电流为零
B. 开关拨至b侧后，电感线圈的自感电动势开始增加
C. 开关拨至b侧后，电压uMN随时间t变化的图像如图乙所示
D. 开关拨至b侧后，电压uMN随时间t变化的图像如图丙所示

答案： [变式训练1] AD [开关置于a侧电容器充电完成后，极板间有一带电的灰尘恰好静止，则灰尘受到向上的电场力且电场力与重力平衡，开关拨至b侧后，电容器先放电后反向充电，当反向充电结束时，电场方向与原来相反且电场强度达到反向最大，则灰尘受到向下的电场力且最大，所受合力最大，加速度最大，此时线圈中的电流为零，故A正确;开关拨至b侧后，线圈中的电流从零开始增大，此时电流的变化率最大，然后开始减小，所以线圈的自感电动势开始减小，故B错误;先把开关置于电源一侧为电容器充电，充电完毕后电容器两端的电压uMN最大，且φM＞φN，开关拨至b侧后，电容器开始放电，uMN随充放电周期性变化，由于电路向外辐射电磁波，电路中的能量在耗散，振荡电流的振幅不断减小直至为零，则电压uMN随时间t变化的图像如题图丙所示，故C错误，D正确。]

探究2 电磁振荡的周期和频率
仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。


师生互动
活动1:机械波有周期和频率，周期性变化的电磁振荡也有周期和频率。由振荡电路的结构猜想:电磁振荡的周期T与什么因素有关？
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活动2:如图甲、乙是观察电容器放电的实验电路及其结果，研究表明，电容C越大,放电、充电越慢。由此猜想电容C越大，振荡电路的周期应越大还是越小？
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活动3:如图丙、丁是观察电感线圈对电流影响的实验电路及其结果,实验表明，线圈自感系数L 越大,电流变化越慢。由此猜想线圈自感系数L越大，振荡电路的周期T应越大还是越小？
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活动4:由以上活动，可猜想振荡电路电磁振荡的周期T的表达式有什么特点？
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答案： 活动1:提示:振荡电路中只有电感线圈和电容器两个元件，所以电磁振荡的周期T应与线圈的自感系数L和电容器的电容C有关。活动2:提示:放电、充电慢即电荷量变化慢，可猜想C越大，振荡电路的周期T越大。活动3:提示:类比上述活动分析，可猜想L越大,振荡电路的周期T越大。活动4:提示:L越大,C越大,T越大。