
弹簧振子和LC振荡电路虽然有着本质的不同,但它们的一些物理量及周期性变化规律相类似。如图甲、乙所示,分别为研究弹簧振子和LC振荡电路的实验装置示意图。已知当图乙中的双掷开关置于a时,线圈L和电容C可构成一个理想的LC振荡电路且其振荡周期与图甲中弹簧振子的振动周期相等。现将图乙中的开关置于b处给电容C充电,待充电完毕后又突然将开关置换到a处,与此同时,将图甲中的弹簧振子从最大振幅处由静止释放,则下列说法中不正确的是( )
A.弹簧振子速度最大时,LC振荡电路中的电流达到最大
B.弹簧振子加速度最大时,LC振荡电路中的电场能达到最大
C.弹簧振子从最大振幅处运动到平衡位置过程中,LC振荡电路处于放电过程
D.若减小振荡电路中的电容
,则
振荡电路的周期将大于弹簧振子的周期
【答案】D
【详解】A.弹簧振子在平衡位置时速度最大,此时动能最大。对于LC振荡电路,电流最大时,磁场能最大,相当于弹簧振子动能最大的状态,两者变化规律类似,正确;
B.弹簧振子在最大位移处加速度最大,此时弹性势能最大。LC振荡电路中电场能最大时,电容器极板上电荷量最多,类似弹簧振子处于最大位移的状态,B正确;
C.弹簧振子从最大振幅处运动到平衡位置过程中,动能增大,弹性势能减小。LC振荡电路初始状态电容器充满电,从开始放电到放电完毕,电场能转化为磁场能,与弹簧振子的能量转化过程相似,正确;
D.根据LC振荡电路周期公式,减小电容
,周期
减小,所以LC振荡电路的周期将小于弹簧振子的周期,
错误。
本题选不正确的,故选D。
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