Задание 15 ЕГЭ по физике · задача 92635E
|
|
Конденсатор идеального колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения
(см. рисунок). В момент переключатель К переводят из положения 1 в положение 2. Графики А и Б отображают изменения с течением времени физических величин, характеризующих возникшие после этого колебания в контуре. (T период электромагнитных колебаний в контуре.)
Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут отображать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| ГРАФИКИ | ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ | |||||||||||||
|
|
Показать ответ и разбор
Ответ: 31
Разбор
В момент переключения $(t=0)$ конденсатор заряжен до максимального заряда $Q_{0}$, а ток в катушке равен нулю. Поэтому сразу после замыкания контура на индуктивность начинаются гармонические колебания с фазой, при которой:
$q(t) =$ –$Q_{0} cos(\omega t)$ — заряд левой обкладки конденсатора (график А начинается с отрицательного максимума и имеет период T);
Wм$(t) = (L I_{0}^{2}/2) sin^{2}(\omega t)$ — энергия магнитного поля катушки (график Б начинается с нуля и имеет период T/2).
Энергия электрического поля конденсатора Wэ $~ cos^{2}(\omega t)$ в момент $t=0$ максимальна, а сила тока $i ~ sin(\omega t)$ в $t=0$ равна нулю, но не соответствует форме графика А. Таким образом, А — 3, Б — 1.
$q(t) =$ –$Q_{0} cos(\omega t)$ — заряд левой обкладки конденсатора (график А начинается с отрицательного максимума и имеет период T);
Wм$(t) = (L I_{0}^{2}/2) sin^{2}(\omega t)$ — энергия магнитного поля катушки (график Б начинается с нуля и имеет период T/2).
Энергия электрического поля конденсатора Wэ $~ cos^{2}(\omega t)$ в момент $t=0$ максимальна, а сила тока $i ~ sin(\omega t)$ в $t=0$ равна нулю, но не соответствует форме графика А. Таким образом, А — 3, Б — 1.