Global EE

L/C контур — Задание 14 ЕГЭ по физике №00025985

Задание №14. Электродинамика. Выбор Утверждений

L/C контур

№2. Задание 14

ID: 00025985

В идеальном колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице показано, как изменялся заряд конденсатора в колебательном контуре с течением времени.

$t$, $10^{-6}$ с

$0$

$1$

$2$

$3$

$4$

$5$

$6$

$7$

$8$

$9$

$q$, $10^{-9}$ Кл

$2$

$1{,}42$

$0$

$-1{,}42$

$-2$

$-1{,}42$

$0$

$1{,}42$

$2$

$1{,}42$

Выберите два верных утверждения о процессе, происходящем в контуре.

1) В момент $t=8\cdot 10^{-6}$ с энергия магнитного поля катушки максимальна.

2) В момент $t=1\cdot 10^{-6}$ с напряжение на конденсаторе минимально.

3) Частота электромагнитных колебаний в контуре равна 125 кГц.

4) В момент $t=4\cdot 10^{-6}$ с энергия электрического поля конденсатора максимальна.

5) В момент $t=2\cdot 10^{-6}$ с сила тока в контуре равна нулю.

Источник: ФИПИ

Решение

В идеальном контуре заряд конденсатора меняется по волне. Приведём таблицу списком:

  • $t=0$, $q=2\cdot10^{-9}$ Кл
  • $t=1\cdot10^{-6}$ с, $q=1{,}42\cdot10^{-9}$ Кл
  • $t=2\cdot10^{-6}$ с, $q=0$
  • $t=3\cdot10^{-6}$ с, $q=-1{,}42\cdot10^{-9}$ Кл
  • $t=4\cdot10^{-6}$ с, $q=-2\cdot10^{-9}$ Кл
  • $t=5\cdot10^{-6}$ с, $q=-1{,}42\cdot10^{-9}$ Кл
  • $t=6\cdot10^{-6}$ с, $q=0$
  • $t=7\cdot10^{-6}$ с, $q=1{,}42\cdot10^{-9}$ Кл
  • $t=8\cdot10^{-6}$ с, $q=2\cdot10^{-9}$ Кл
  • $t=9\cdot10^{-6}$ с, $q=1{,}42\cdot10^{-9}$ Кл

В момент $t=8\cdot10^{-6}$ с заряд по модулю максимален — значит вся энергия в конденсаторе, а энергия магнитного поля катушки, наоборот, минимальна (равна нулю), а не максимальна. Утверждение 1 неверно.

Напряжение на конденсаторе пропорционально заряду. В момент $t=1\cdot10^{-6}$ с заряд ($1{,}42\cdot10^{-9}$ Кл) далеко не минимален (минимум заряда — и напряжения — будет при $t=2\cdot10^{-6}$ с, где $q=0$). Утверждение 2 неверно.

Период колебаний по таблице равен $8\cdot10^{-6}$ с. Частота: $\nu=\dfrac{1}{8\cdot10^{-6}}=125\,000$ Гц$=125$ кГц — в точности утверждение 3, оно верно.

В момент $t=4\cdot10^{-6}$ с заряд по модулю максимален — значит энергия электрического поля конденсатора там тоже максимальна. Утверждение 4 верно.

В момент $t=2\cdot10^{-6}$ с заряд равен нулю — а именно там сила тока в контуре максимальна, а вовсе не равна нулю. Утверждение 5 неверно.

Ответ

34

Разбор зашёл? Дальше — вживую

Эту задачу мы уже разобрали 🦾 На пробном найдём тему, где у тебя сейчас пробел, и закроем её вместе.

Попробовать →
Влад Перетрухин
Потренируй предмет в боюНа Арену →
Следующее задание темы →
Похожие задания по теме «L/C контур» (8)