Задание 14 ЕГЭ по физике · задача 70B4D7
Ученику необходимо обнаружить зависимость периода свободных электромагнитных колебаний в колебательном контуре от индуктивности катушки. Какие два колебательных контура он должен выбрать для проведения такого опыта?
| 1) |
| |
| 2) |
| |
| 3) |
| |
| 4) |
| |
| 5) |
|
Показать ответ и разбор
Ответ: 12 (верны: 1, 2)
Разбор
Привет! Давай разберёмся с этой задачей. Она проверяет понимание того, как правильно ставить физические эксперименты. Это важный навык, и он часто встречается в заданиях ЕГЭ.
Шаг 1. Понимаем цель эксперимента
Нам нужно обнаружить зависимость периода свободных электромагнитных колебаний от индуктивности катушки ($L$).
Шаг 2. Вспоминаем правило проведения экспериментов
Чтобы проверить, как одна величина (в нашем случае индуктивность $L$) влияет на результат (период $T$), мы должны менять только эту величину. Все остальные параметры установки должны оставаться неизменными. Иначе мы не поймём, что именно повлияло на результат — изменение индуктивности или чего-то ещё.
В колебательном контуре период определяется формулой Томсона: $T = 2\pi\sqrt{LC}$. Значит, второй параметр, который может влиять на период — это ёмкость конденсатора ($C$).
Шаг 3. Ищем подходящую пару
Нам нужно найти два контура, у которых:
1. Ёмкость конденсатора ($C$) одинаковая.
2. Индуктивность катушки ($L$) разная.
Давай посмотрим на предложенные варианты:
1) Индуктивность $2L$, ёмкость $C$.
2) Индуктивность $L$, ёмкость $C$.
3) Индуктивность $L$, ёмкость $2C$.
4) Индуктивность $2L$, ёмкость $3C$.
5) Индуктивность $L/2$, ёмкость $C/2$.
Сравниваем их:
У контуров 1 и 2 ёмкость одинаковая (и там, и там просто $C$), а индуктивность разная ($2L$ и $L$). Это идеальная пара для нашего опыта!
Остальные пары не подходят, так как у них либо меняются оба параметра сразу, либо ёмкости разные.
Ответ: 12 (или 21, порядок записи цифр в таких заданиях обычно не важен, но лучше писать по возрастанию).
Шаг 1. Понимаем цель эксперимента
Нам нужно обнаружить зависимость периода свободных электромагнитных колебаний от индуктивности катушки ($L$).
Шаг 2. Вспоминаем правило проведения экспериментов
Чтобы проверить, как одна величина (в нашем случае индуктивность $L$) влияет на результат (период $T$), мы должны менять только эту величину. Все остальные параметры установки должны оставаться неизменными. Иначе мы не поймём, что именно повлияло на результат — изменение индуктивности или чего-то ещё.
В колебательном контуре период определяется формулой Томсона: $T = 2\pi\sqrt{LC}$. Значит, второй параметр, который может влиять на период — это ёмкость конденсатора ($C$).
Шаг 3. Ищем подходящую пару
Нам нужно найти два контура, у которых:
1. Ёмкость конденсатора ($C$) одинаковая.
2. Индуктивность катушки ($L$) разная.
Давай посмотрим на предложенные варианты:
1) Индуктивность $2L$, ёмкость $C$.
2) Индуктивность $L$, ёмкость $C$.
3) Индуктивность $L$, ёмкость $2C$.
4) Индуктивность $2L$, ёмкость $3C$.
5) Индуктивность $L/2$, ёмкость $C/2$.
Сравниваем их:
У контуров 1 и 2 ёмкость одинаковая (и там, и там просто $C$), а индуктивность разная ($2L$ и $L$). Это идеальная пара для нашего опыта!
Остальные пары не подходят, так как у них либо меняются оба параметра сразу, либо ёмкости разные.
Ответ: 12 (или 21, порядок записи цифр в таких заданиях обычно не важен, но лучше писать по возрастанию).