Задание 20 ЕГЭ по физике · задача 762512

Тема: 3.5 Электромагнитные колебания и волны · 1 балл · ответ подтверждён проверкой ФИПИ

№ контура

Максимальное напряжение на конденсаторе, В

Электроёмкость конденсатора С , мкФ

Индуктивность катушки L , мГн

1

14

6

4

2

8

5

6

3

14

6

12

4

10

10

4

5

8

12

6

Ученик изучает свободные электромагнитные колебания. В его распоряжении имеются пять аналогичных колебательных контуров с различными катушками индуктивности и конденсаторами, характеристики которых указаны в таблице. Какие два колебательных контура необходимо взять ученику для того, чтобы на опыте исследовать зависимость периода свободных колебаний силы тока, протекающего в катушке, от электроёмкости конденсатора? Запишите в таблицу номера выбранных контуров.

Решить в тренажёре с автопроверкой →
Показать ответ и разбор
Ответ: 25 (номера 2 и 5)

Разбор

Чтобы на опыте выяснить, как период свободных колебаний зависит только от электроёмкости $C$, нужно взять два контура, у которых все остальные величины одинаковы, а ёмкость различна.

По таблице этому отвечают контуры 2 и 5: у них совпадают индуктивность катушки $L$ и максимальное напряжение, а электроёмкости конденсаторов разные. Сравнивая периоды колебаний в этих двух контурах, ученик увидит именно влияние $C$.

Ответ: 2 и 5. В бланк: 25.

Типичные ошибки: период контура $T = 2\pi\sqrt{LC}$, резонанс при $\omega = 1/\sqrt{LC}$; закон сохранения энергии $\tfrac{LI^2}{2} + \tfrac{CU^2}{2} = \text{const}$; при $t = 0$ (конденсатор заряжен) ток и энергия катушки равны нулю, а заряд и энергия конденсатора максимальны; $q_{\max} = I_{\max}/\omega$; энергии поля осциллируют с периодом $T/2$.
← Предыдущая задачаВсе задачи №20 (73)Следующая задача →
Хочешь закрепить? В тренажёре — быстрые колоды по 5 задач этого номера с баллами по правилам ЕГЭ, подсказками ИИ и разбором ошибок. Тренировать задание 20 →