L/C контур — Задание 15 ЕГЭ по физике №00047499

Пока ключ замкнут, через катушку от источника идёт постоянный ток. У идеальной катушки нет сопротивления, поэтому напряжение на ней равно нулю — а значит, и на подключённом параллельно конденсаторе: он не заряжен. Когда ключ размыкают, источник отключается, но ток катушки не может исчезнуть мгновенно (этому мешает самоиндукция) и начинает заряжать конденсатор. Итак, в момент $t=0$ ток в катушке наибольший, а заряд конденсатора равен нулю.

График Б начинается с вершины, уходит ниже оси и через период $T$ возвращается. Это знакопеременная величина, наибольшая при $t=0$, — сила тока в катушке: $i=I_m\cos\omega t$ (позиция 1). Энергии на него не похожи — они не бывают отрицательными.

График А начинается с нуля, сначала идёт вверх, потом уходит ниже оси — знакопеременная величина, равная нулю при $t=0$. Это заряд обкладки. Проверим, какой знак у правой обкладки в первую четверть периода. По схеме ток шёл от «+» источника по левому проводу, через катушку слева направо к ключу и «−». После размыкания ток катушки течёт в ту же сторону, слева направо, а дальше может пойти только вниз — к правой обкладке конденсатора. Значит, правая обкладка сначала заряжается положительно, и её заряд растёт от нуля вверх — как график А (позиция 4).

Проверим себя: к $t=\dfrac{T}{4}$ вся энергия катушки перешла в конденсатор — ток (график Б) равен нулю, а заряд правой обкладки (график А) наибольший. Так и нарисовано.

Итог: А — 4, Б — 1.