ЕГЭ
КАРТОЧКИ
ТЕСТЫ
Главная
Курсы
Куратор
Подписка
14. Электродинамика: анализ физических процессов: #205993
На рисунке приведен график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, образованном конденсатором и катушкой с индуктивностью $L = 0,3\,\text{Гн}.$
Выберите все верные утверждения.
УТВЕРЖДЕНИЯ
$1)$ Период электромагнитных колебаний равен $5\,\text{мс}.$
$2)$ Максимальное значение энергии электрического поля конденсатора равно $0,9\,\text{мкДж}.$
$3)$ В момент времени $t = 3\,\text{мс}$ заряд конденсатора равен нулю.
$4)$ В момент времени $t = 4\,\text{мс}$ энергия магнитного поля катушки достигает своего минимума.
$5)$ За первые $6\,\text{мс}$ энергия магнитного поля катушки достигла своего максимума $2$ раза.
1. По графику видно, что период колебаний $T$ (время между соседними максимумами) составляет $4\,\text{мс}.$
Вывод: утверждение неверное.
2. Максимальная сила тока $I_{\text{max}} = 6\,\text{мА}.$
Максимальная энергия магнитного поля катушки:
$$W_m = \frac{LI_{\text{max}}^2}{2} = \frac{0,3 \cdot (6 \cdot 10^{-3})^2}{2} = 5,4\,\text{мкДж}$$ В контуре без потерь эта энергия равна максимальной энергии электрического поля конденсатора.
Вывод: утверждение неверное.
3. В момент $t = 3\,\text{мс}$ сила тока максимальна, что соответствует полному переходу энергии в магнитное поле катушки. В этот момент заряд конденсатора равен нулю.
Вывод: утверждение верное.
4. В момент $t = 4\,\text{мс}$ сила тока равна нулю (минимум на графике), следовательно, энергия магнитного поля $W_m = \frac{LI^2}{2}$ также равна нулю.
Вывод: утверждение верное.
5. За $6\,\text{мс}$ происходит $1,5$ периода колебаний. Максимумы силы тока (и энергии магнитного поля) наблюдаются при:
$t = 1\,\text{мс}$
$t = 3\,\text{мс}$
$t = 5\,\text{мс}$
Всего $3$ раза.
Вывод: утверждение неверное.
20
