Задание 13 ЕГЭ по физике · E51107
Энергия колебательного контура
На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, образованном конденсатором и катушкой, индуктивность которой равна 0,3 Гн. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения о процессах, происходящих в контуре.
1) Период электромагнитных колебаний в контуре равен 2 мс.
2) Максимальное значение энергии электрического поля конденсатора равно 5,4 мкДж.
3) В момент времени 5 мс заряд конденсатора равен нулю.
4) В момент времени 3 мс энергия магнитного поля катушки достигает своего минимума.
5) За первые 6 мс энергия магнитного поля катушки достигла своего максимума 2 раза.
1) Период электромагнитных колебаний в контуре равен 2 мс.
2) Максимальное значение энергии электрического поля конденсатора равно 5,4 мкДж.
3) В момент времени 5 мс заряд конденсатора равен нулю.
4) В момент времени 3 мс энергия магнитного поля катушки достигает своего минимума.
5) За первые 6 мс энергия магнитного поля катушки достигла своего максимума 2 раза.
Показать ответ
23
Решение
По графику ток равен нулю при t=0, 2, 4 и 6 мс. Следовательно, период колебаний равен промежутку между одинаковыми состояниями тока: T=4 мс.
T=4 мс
Максимальное значение силы тока по графику равно Imax=6 мА. Максимальная энергия магнитного поля катушки равна:
Wм,max=LImax2=0,3⋅6⋅10−322=5,4⋅10−6 Дж=5,4 мкДж
В идеальном колебательном контуре полная энергия сохраняется, поэтому максимальная энергия электрического поля конденсатора равна максимальной энергии магнитного поля катушки. Утверждение 2 верно.
При максимальном токе заряд конденсатора равен нулю. В момент t=5 мс ток максимален, поэтому утверждение 3 верно.
В момент t=3 мс ток по модулю максимален, поэтому энергия магнитного поля достигает максимума, а не минимума. За первые 6 мс максимумы энергии наблюдаются при t=1, 3 и 5 мс — всего три раза.
T=4 мс
Максимальное значение силы тока по графику равно Imax=6 мА. Максимальная энергия магнитного поля катушки равна:
Wм,max=LImax2=0,3⋅6⋅10−322=5,4⋅10−6 Дж=5,4 мкДж
В идеальном колебательном контуре полная энергия сохраняется, поэтому максимальная энергия электрического поля конденсатора равна максимальной энергии магнитного поля катушки. Утверждение 2 верно.
При максимальном токе заряд конденсатора равен нулю. В момент t=5 мс ток максимален, поэтому утверждение 3 верно.
В момент t=3 мс ток по модулю максимален, поэтому энергия магнитного поля достигает максимума, а не минимума. За первые 6 мс максимумы энергии наблюдаются при t=1, 3 и 5 мс — всего три раза.
Источник: Открытый банк ФИПИ E51107
Похожие задания
13Конденсатор, заряженный до разности потенциалов U, в первый раз подключили к катушке с индуктивностью L1 =L …Энергия колебательного контура · 91A3F013На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, образованном…Энергия колебательного контура · D624D613Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью C и катушки индуктивностью L. Во сколько раз…Изменение периода контура · 003AB313Точечный источник света расположен перед плоским зеркалом на расстоянии 1,2 м от него. На сколько необходимо…Приближение плоского зеркала · 0439A713Во сколько раз увеличится частота свободных электромагнитных колебаний в контуре, если площадь пластин…Изменение частоты колебательного контура · 0A880513Точечный источник света расположен перед плоским зеркалом на расстоянии 0,9 м от него. На сколько необходимо…Приближение плоского зеркала · 16F3CC
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.