Global EE

L/C контур — Задание 14 ЕГЭ по физике №00017707

Задание №14. Электродинамика. Выбор Утверждений

L/C контур

№2. Задание 14

ID: 00017707

$t$, $10^{-6}$ с

$0$

$1$

$2$

$3$

$4$

$5$

$6$

$7$

$8$

$9$

$q$, $10^{-9}$ Кл

$2$

$1{,}45$

$0$

$-1{,}42$

$-2$

$-1{,}42$

$0$

$1{,}42$

$2$

$1{,}42$

В идеальном колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице показано, как изменялся заряд $q$ конденсатора с течением времени $t$ (см. рисунок):

Выберите все верные утверждения о процессе, происходящем в контуре.

1) Период колебаний равен $8\cdot10^{-6}$ с.

2) В момент $t = 4\cdot10^{-6}$ с энергия конденсатора минимальна.

3) В момент $t = 2\cdot10^{-6}$ с сила тока в контуре максимальна.

4) В момент $t = 6\cdot10^{-6}$ с сила тока в контуре равна $0$.

5) Частота колебаний равна $25$ кГц.

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Колебательный контур — это «качели» энергии между конденсатором и катушкой. Заряд максимален по модулю — вся энергия у конденсатора, ток нулевой. Заряд равен нулю — ток максимален, энергия у катушки. Период — время полного цикла.

Находим период

Заряд из максимума $+2$ при $t=0$ снова достигает $+2$ при $t=8\cdot10^{-6}$ с — это и есть период: $T=8\cdot10^{-6}$ с. Пункт 1 верен.

Разбор по пунктам

2) При $t=4\cdot10^{-6}$ с заряд по модулю максимален ($-2$), значит у конденсатора МАКСИМУМ энергии, а не минимум. Неверно.

3) При $t=2\cdot10^{-6}$ с заряд равен нулю — ток в этот момент максимален. Верно.

4) При $t=6\cdot10^{-6}$ с заряд тоже равен нулю, поэтому ток МАКСИМАЛЕН, а не нулевой. Неверно.

5) Частота $f=\dfrac{1}{T}=\dfrac{1}{8\cdot10^{-6}}=125$ кГц, а не $25$ кГц. Неверно.

Ответ

13

Видеоразбор

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