Global EE

L/C контур — Задание 15 ЕГЭ по физике №00010733

Задание №15. Электродинамика. Установление Соответствия

L/C контур

№2. Задание 15

ID: 00010733

Конденсатор идеального колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения (см. рис.). В момент t = 0 переключатель K переводят из положения 1 в положение 2. Графики А и Б отображают изменения физических величин, характеризующих возникшие после этого электромагнитные колебания в контуре (T — период колебаний).

Рисунок к заданию 15 ЕГЭ по физике — L/C контур

Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут отображать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ

Рисунок к заданию 15 ЕГЭ по физике — L/C контур

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

1) энергия магнитного поля катушки

2) сила тока в катушке

3) заряд правой обкладки конденсатора

4) энергия электрического поля конденсатора

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Рисунок к заданию 15 ЕГЭ по физике — L/C контур

Источник: ФИПИ

Решение

В момент $t=0$ конденсатор полностью заряжен (его долго держали под напряжением), поэтому сила тока в катушке равна нулю, а заряд максимален. Далее в контуре идут свободные колебания.

График А начинается с нуля, всегда неотрицателен и за время $T$ даёт две «горки» (период вдвое меньше периода колебаний). Так ведёт себя энергия магнитного поля катушки: она пропорциональна квадрату тока ($\propto\sin^2$), в начале равна нулю и не бывает отрицательной. Значит, А — энергия магнитного поля катушки (1).

График Б совершает полное колебание за период $T$, проходит через ноль и принимает отрицательные значения — так ведёт себя заряд обкладки. Левую обкладку источник зарядил положительно, поэтому правая в начале заряжена отрицательно: её заряд стартует с отрицательного максимума ($\propto-\cos$). Значит, Б — заряд правой обкладки конденсатора (3).

Итак: A — 1, Б — 3.

Ответ

13

Видеоразбор

Другие задания по теме «L/C контур» (8)