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國中教甄|理化理化109 年第 14 題單選題

右圖電路為一 LC 電路,其中電容器已被充電。如果開關 S 在時間 t = 0 時連通,則電感器中的磁能 U 與時間的可能的函數關係圖為何?(假設電路中是理想電容和理想電感)

題目圖片
答案與詳解
A
正確答案
理想 LC 電路接通瞬間電流為零,電感磁能從 0 開始,其後隨電流平方呈週期性增減。

逐選項解析

A✓ 正確
B✕ 易錯陷阱
圖形從最大值開始,不符合接通瞬間電感磁能為 0 的條件。此形狀較接近電容器電能或其他與磁能相位相反的能量變化,不是電感器磁能。
C✕ 易錯陷阱
水平直線表示能量不隨時間改變。若討論整個理想 LC 電路的總能量,確實守恒;但題目問電感器中的磁能,磁能會隨電流變化,不會恆定。
D✕ 易錯陷阱

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