Global EE

L/C контур — Задание 14 ЕГЭ по физике №00005595

Задание №14. Электродинамика. Выбор Утверждений

L/C контур

№2. Задание 14

ID: 00005595

В колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице показано, как изменялся заряд в зависимости от времени

Рисунок к заданию 14 ЕГЭ по физике — L/C контур

Выберите все верные утверждения о данной ситуации и укажите их номера.

1) Период колебаний равен 4 · $10^{-6}$  c.

2) В момент t = 2 · $10^{-6}$  c энергия катушки максимальна.

3) В момент t = 4 ·$10^{-6}$  c энергия конденсатора минимальна.

4) В момент t = 2 · $10^{-6}$ c сила тока в контуре равна 0.

5) Частота колебаний равна 125 кГц.

Источник: ФИПИ

Решение

1)Неверно

Период колебаний это время, между двумя последовательными одинаковыми величинами заряда. Возьмем $q = 4$ нКл в первый раз он был при $t = 0$ мкс, а второй раз при $t = 8$ мкс, а значит период равен 8 мкс, то есть $8 \cdot 10^{-6}$ с.

2) Верно

Энергия катушки будет максимальна, когда энергия конденсатора будет минимальна, а это наступает при минимальном по модулю заряде ($W = \frac{q^2}{2C}$). У нас заряд по модулю минимален при $t = 2 \cdot 10^{-6}$ с и $t = 6 \cdot 10^{-6}$ с. Значит энергия катушки при $t = 2 \cdot 10^{-6}$ с максимальна.

3)Неверно

Энергия конденсатор будет зависит от заряда на его пластинах, когда заряд на конденсаторе по модулю будет максимален , то и энергия конденсатора будет максимальна $W = \frac{q^2}{2C}$, при $t = 4 \cdot 10^{-6}$ с заряд по модулю максимален, следовательно, энергия на конденсаторе максимальна.

4) Неверно

Заряд в контуре изменяется синусоидально. А так как сила тока производная от заряда, то сила тока будет максимальна при минимальном по модулю заряде, то есть при $t = 0$, $t = 4 \cdot 10^{-6}$ с и $t = 8 \cdot 10^{-6}$ с. Значит при $t = 2 \cdot 10^{-6}$ с максимальная сила тока.

5) Верно

Частота $\nu = \frac{1}{T} = \frac{1}{8 \cdot 10^{-6} \text{ с}} = 125$ кГц

Ответ

25