Задание 20 ЕГЭ по физике · задача 762512
| № 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.
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 $T/2$.
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 $T/2$.