Задание 15 ЕГЭ по физике · 35EB29
Колебательный контур и энергия
Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивностью L = 400 мкГн. Напряжение на пластинах конденсатора изменяется во времени в соответствии с формулой u(t)=100sin(2,5⋅106t). Все величины выражены в единицах системы СИ.
Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их зависимость от времени.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их зависимость от времени.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ | ФОРМУЛЫ |
|---|---|
| А) сила тока i( t ) в колебательном контуре | 1) 0,1cos(2,5⋅ 10 6 t) |
| Б) энергия WL ( t ) магнитного поля катушки | 2) 2⋅ 10 −6 cos 2 (2,5⋅ 10 6 t) |
| 3) 0,1sin(2,5⋅ 10 6 t) | |
| 4) 10−6sin(2,5⋅106t) |
| А | Б |
|---|---|
Показать ответ
12
Решение
Циклическая частота колебаний равна ω=2,5⋅106 с−1. Для идеального колебательного контура применяем формулу Томсона.
ω2=1LC
Вычислим ёмкость конденсатора:
C=1Lω2=1400⋅10−6⋅2,5⋅1062=4⋅10−10 Ф
Сила тока определяется производной заряда конденсатора, или выражается через производную напряжения: i(t)=Cdudt. Поэтому ток опережает напряжение по фазе на π2.
i(t)=Cdudt=4⋅10−10⋅100⋅2,5⋅106cos(2,5⋅106t)=0,1cos(2,5⋅106t)
Энергия магнитного поля катушки равна половине произведения индуктивности на квадрат силы тока.
WL(t)=Li2(t)2=400⋅10−6⋅(0,1)22cos2(2,5⋅106t)=2⋅10−6cos2(2,5⋅106t)
ω2=1LC
Вычислим ёмкость конденсатора:
C=1Lω2=1400⋅10−6⋅2,5⋅1062=4⋅10−10 Ф
Сила тока определяется производной заряда конденсатора, или выражается через производную напряжения: i(t)=Cdudt. Поэтому ток опережает напряжение по фазе на π2.
i(t)=Cdudt=4⋅10−10⋅100⋅2,5⋅106cos(2,5⋅106t)=0,1cos(2,5⋅106t)
Энергия магнитного поля катушки равна половине произведения индуктивности на квадрат силы тока.
WL(t)=Li2(t)2=400⋅10−6⋅(0,1)22cos2(2,5⋅106t)=2⋅10−6cos2(2,5⋅106t)
Источник: Открытый банк ФИПИ 35EB29
Похожие задания
15Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивностью L. Напряжение на пластинах…Колебательный контур и энергия · D71C2015Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле. Как изменятся сила Лоренца, действующая на…Сила Лоренца и период · 002C8D15Положительно заряженный ион движется по окружности в однородном магнитном поле. Как изменятся модуль…Движение иона в магнитном поле · 03E4CA15Плоский конденсатор, у которого зазор между обкладками заполнен диэлектриком, подключён к источнику…Изменение параметров конденсатора · 0A241B15Конденсатор идеального колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения…Графики колебательного контура · 0A5E2115Пучок монохроматического света переходит из воздуха в воду. Частота световой волны – ν; скорость света в…Длина световой волны · 0A7DAC
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.