L/C контур — Задание 14 ЕГЭ по физике №00017735

Идея

Из таблицы видно, как «дышит» заряд. Период $T$ — это время между двумя одинаковыми состояниями (например, от максимума до следующего максимума). Заряд максимален ($3{,}00$) при $t=0$ и снова при $t=16$ мкс — значит $T=16$ мкс. Ток в контуре — это скорость изменения заряда: $i=\Delta q/\Delta t$, поэтому ток максимален там, где заряд проходит через ноль, и равен нулю там, где заряд в максимуме.

Шаг 1. Период и частота (пункты 1, 5)

$q=3{,}00$ нКл при $t=0$ и при $t=16$ мкс, значит период $T=16$ мкс, а не $8$ мкс — пункт 1 неверный. Частота $\nu=\dfrac{1}{T}=\dfrac{1}{16\cdot10^{-6}}=62\,500$ Гц $=62{,}5$ кГц, а не $25$ кГц — пункт 5 неверный.

Шаг 2. Энергия конденсатора при t=4 мкс (пункт 2)

Энергия электрического поля $W=\dfrac{q^2}{2C}$. При $t=4$ мкс заряд $q=0$, значит $W=0$ — это минимум. Пункт 2 верный.

Шаг 3. Ток при t=8 мкс (пункт 3)

При $t=8$ мкс заряд $q=-3{,}00$ нКл — это крайнее (минимальное) значение, в этот момент заряд «разворачивается». Скорость изменения заряда (ток) в точке экстремума равна нулю, то есть ток минимален, а не максимален. Пункт 3 неверный.

Шаг 4. Ток при t=16 мкс (пункт 4)

При $t=16$ мкс заряд $q=3{,}00$ нКл — снова максимум по модулю, заряд в крайней точке. Ток $i=\Delta q/\Delta t=0$. Пункт 4 верный.