L/C контур — Задание 15 ЕГЭ по физике №00047568

Пока ключ стоит в положении 1, конденсатор подключён к батарее и за долгое время заряжается полностью. В положении 2 батарея отключается, а конденсатор замыкается на катушку — начинаются свободные колебания. Значит, в момент начала наблюдения $t=0$ заряд конденсатора наибольший, а тока ещё нет.

Знак обкладок. На схеме длинная тонкая пластина батареи — «плюс», короткая толстая — «минус». Левая обкладка конденсатора соединена с «минусом», поэтому в момент $t=0$ её заряд отрицательный и наибольший по модулю.

График Б начинается с нижней точки, поднимается выше оси и через период $T$ возвращается вниз. Это знакопеременная величина, стартующая с отрицательного максимума, — заряд левой обкладки: $q_{\text{лев}}=-q_m\cos\omega t$ (позиция 4). Ток через катушку при $t=0$ равен нулю, так что с вершины он начинаться не может.

График А не опускается ниже оси и за период делает два плавных горба — это энергия конденсатора:

$$W_C=\dfrac{q^2}{2C}=\dfrac{q_m^2}{2C}\cos^2\omega t.$$

В момент $t=0$ конденсатор заряжен полностью, и его энергия наибольшая. Модуль напряжения $|u|$ тоже не бывает отрицательным, но около нуля его график ломается острым углом, а не касается оси плавно. График А — энергия конденсатора (позиция 1).

Итог: А — 1, Б — 4.