Global EE

L/C контур — Задание 14 ЕГЭ по физике №00014122

Задание №14. Электродинамика. Выбор Утверждений

L/C контур

№2. Задание 14

ID: 00014122

На рисунке приведён экспериментально полученный график зависимости силы тока $i$ от времени $t$ при свободных гармонических колебаниях в колебательном контуре. Ёмкость конденсатора контура равна $C = 10$ мкФ, сопротивление контура пренебрежимо мало. Выберите все утверждения, которые верно отражают результаты этого опыта.

1) Частота $\nu$ колебаний напряжения на конденсаторе равна 250 кГц.

2) В момент времени 5 мкс энергия электрического поля конденсатора максимальна.

3) Индуктивность катушки примерно равна 0,1 мкГн.

4) Максимальный заряд конденсатора примерно равен 3,2 нКл.

5) Период колебаний энергии магнитного поля катушки равен 2 мкс.

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

Источник: ФИПИ

Решение

Решение:

С графика: период $T=4$ мкс, амплитуда тока $I_0=5$ мА. Циклическая частота $\omega=\dfrac{2\pi}{T}=\dfrac{2\pi}{4\cdot10^{-6}}\approx1{,}57\cdot10^{6}$ рад/с.

1) $\nu=\dfrac{1}{T}=\dfrac{1}{4\cdot10^{-6}}=250$ кГц. Верно.

2) При $t=5$ мкс ток максимален → энергия запасена в катушке (магнитное поле), а энергия конденсатора минимальна. Неверно.

3) $L=\dfrac{1}{\omega^2 C}=\dfrac{1}{(1{,}57\cdot10^{6})^2\cdot10\cdot10^{-6}}\approx4\cdot10^{-8}$ Гн $\approx0{,}04$ мкГн. Не 0,1 мкГн → неверно.

4) $q_0=\dfrac{I_0}{\omega}=\dfrac{5\cdot10^{-3}}{1{,}57\cdot10^{6}}\approx3{,}2\cdot10^{-9}$ Кл $=3{,}2$ нКл. Верно.

5) Энергия колеблется вдвое чаще тока, её период $=\dfrac{T}{2}=2$ мкс. Верно.

Ответ: 145.

Ответ

145
Другие задания по теме «L/C контур» (8)