Задание 15 ЕГЭ по физике · E435F2
Энергия и ток в контуре
Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивности. Напряжение между обкладками конденсатора изменяется во времени в соответствии с формулой U(t) = Um·cos ωt.
Приведённые ниже графики А и Б представляют зависимость физических величин, характеризующих электромагнитные колебания в контуре, от времени t (T – период колебаний). Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимость которых от времени эти графики могут представлять. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Рисунок к позиции А.
Приведённые ниже графики А и Б представляют зависимость физических величин, характеризующих электромагнитные колебания в контуре, от времени t (T – период колебаний). Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимость которых от времени эти графики могут представлять. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Рисунок к позиции А.
Рисунок к позиции Б.
| ГРАФИКИ | ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ |
|---|---|
| А) рисунок к позиции А | 1) сила тока в катушке |
| Б) рисунок к позиции Б | 2) энергия магнитного поля катушки |
| 3) энергия электрического поля конденсатора | |
| 4) заряд одной из обкладок конденсатора |
| А | Б |
|---|---|
Показать ответ
12
Решение
Сила тока в контуре связана с напряжением на конденсаторе соотношением I=CdUdt. Поэтому при U(t)=Umcosωt сила тока изменяется по синусоидальному закону:
I(t)=−ωCUmsinωt
График А начинается с нулевого значения, сначала убывает, затем возрастает и снова проходит через ноль через период. Это соответствует зависимости силы тока.
А→1
Энергия магнитного поля катушки пропорциональна квадрату силы тока. Поэтому она всегда неотрицательна и за один период достигает двух максимумов, как на графике Б.
Wм=LI22∝sin2ωt
Следовательно, график Б соответствует энергии магнитного поля катушки.
Б→2
I(t)=−ωCUmsinωt
График А начинается с нулевого значения, сначала убывает, затем возрастает и снова проходит через ноль через период. Это соответствует зависимости силы тока.
А→1
Энергия магнитного поля катушки пропорциональна квадрату силы тока. Поэтому она всегда неотрицательна и за один период достигает двух максимумов, как на графике Б.
Wм=LI22∝sin2ωt
Следовательно, график Б соответствует энергии магнитного поля катушки.
Б→2
Источник: Открытый банк ФИПИ E435F2
Похожие задания
15Электрон 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 · 0A7DAC15Резистор R1 и реостат R2 подключены последовательно к источнику напряжения U (см. рисунок). Как изменятся…Изменение силы тока и мощности · 0D3361
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.