Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 21 № 37198
i

Ка­туш­ка ин­дук­тив­но­сти, плос­кий воз­душ­ный кон­ден­са­тор и ре­зи­стор с не­боль­шим со­про­тив­ле­ни­ем со­еди­не­ны по­сле­до­ва­тель­но. В про­стран­ство между об­клад­ка­ми кон­ден­са­то­ра по­ме­ще­на ди­элек­три­че­ская пла­сти­на. Эта элек­три­че­ская цепь под­клю­че­на к ис­точ­ни­ку пе­ре­мен­но­го на­пря­же­ния, ЭДС ко­то­ро­го из­ме­ня­ет­ся по гар­мо­ни­че­ско­му за­ко­ну е левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка = \mathcalE _0 синус \omega t. Па­рал­лель­но кон­ден­са­то­ру под­клю­чен вольт­метр, из­ме­ря­ю­щий ам­пли­туд­ное зна­че­ние пе­ре­мен­но­го на­пря­же­ния. Ин­дук­тив­ность ка­туш­ки L, элек­три­че­ская ем­кость кон­ден­са­то­ра C и со­про­тив­ле­ние ре­зи­сто­ра R по­до­бра­ны так, что в цепи на­блю­да­ет­ся ре­зо­нанс. Пла­сти­ну на­ча­ли мед­лен­но вы­ни­мать из кон­ден­са­то­ра. Как будут из­ме­нять­ся по­ка­за­ния вольт­мет­ра в про­цес­се уда­ле­ния ди­элек­три­ка из про­стран­ства между об­клад­ка­ми кон­ден­са­то­ра?

Ответ по­яс­ни­те, ука­зав, какие фи­зи­че­ские яв­ле­ния и за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  Элек­три­че­ская ем­кость плос­ко­го кон­ден­са­то­ра равна C= дробь: чис­ли­тель: \varepsilon_0\varepsilon S , зна­ме­на­тель: d конец дроби , где S  — пло­щадь пла­сти­ны кон­ден­са­то­ра, d  — рас­сто­я­ние между пла­сти­на­ми, \varepsilon  — ди­элек­три­че­ская про­ни­ца­е­мость ма­те­ри­а­ла, на­хо­дя­ще­го­ся между пла­сти­на­ми,

\varepsilon_0 = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 Пи k конец дроби \approx 8,85 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка –12 пра­вая круг­лая скоб­ка Ф/м

(k  — ко­эф­фи­ци­ент про­пор­ци­о­наль­но­сти в за­ко­не Ку­ло­на). По­это­му при уда­ле­нии из про­стран­ства между пла­сти­на­ми кон­ден­са­то­ра ди­элек­три­че­ской пла­сти­ны ем­кость кон­ден­са­то­ра будет умень­шать­ся.

2.  По­сколь­ку со­про­тив­ле­ние ре­зи­сто­ра очень мало, то ча­сто­та \omega_0 близ­ка к ча­сто­те иде­аль­но­го ко­ле­ба­тель­но­го ко­ну­ра:

\omega_0= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: LC конец ар­гу­мен­та конец дроби .

При умень­ше­нии ем­ко­сти кон­ден­са­то­ра ча­сто­та \omega_0 будет уве­ли­чи­вать­ся.

3.  Так как в элек­три­че­ской цепи на­блю­да­ет­ся ре­зо­нанс, ча­сто­та \omega из­ме­не­ния ЭДС ис­точ­ни­ка на­пря­же­ния близ­ка к ча­сто­те \omega_0 соб­ствен­ных ко­ле­ба­ний кон­ту­ра. При ре­зо­нан­се ам­пли­ту­да ко­ле­ба­ний на­пря­же­ния на кон­ден­са­то­ре имеет мак­си­маль­ную ве­ли­чи­ну. В слу­чае не­сов­па­де­ния ча­стот \omega и \omega_0 ам­пли­ту­да ко­ле­ба­ний на­пря­же­ния на кон­ден­са­то­ре мень­ше, чем при ре­зо­нан­се.

4.  По­это­му при уве­ли­че­нии ча­сто­ты \omega_0 по­ка­за­ния вольт­мет­ра будут умень­шать­ся.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы

При­ве­де­но пол­ное пра­виль­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее пра­виль­ный ответ (в дан­ном слу­чае: из­ме­не­ние по­ка­за­ний вольт­мет­ра, п. 4) и ис­чер­пы­ва­ю­щие вер­ные рас­суж­де­ния с пря­мым ука­за­ни­ем на­блю­да­е­мых яв­ле­ний и за­ко­нов (в дан­ном слу­чае: за­ви­си­мость элек­три­че­ской ем­ко­сти плос­ко­го кон­ден­са­то­ра от его па­ра­мет­ров, ча­сто­та элек­тро­маг­нит­ных ко­ле­ба­ний иде­аль­но­го ко­ле­ба­тель­но­го кон­ту­ра, суть яв­ле­ния ре­зо­нан­са, усло­вие воз­ник­но­ве­ния ре­зо­нан­са в ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре)

3

Дан пра­виль­ный ответ, и при­ве­де­но объ­яс­не­ние, но в ре­ше­нии име­ет­ся один или не­сколь­ко из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков.

В объ­яс­не­нии не ука­за­но или не ис­поль­зу­ет­ся одно из фи­зи­че­ских яв­ле­ний, свойств, опре­де­ле­ний или один из за­ко­нов (фор­мул), не­об­хо­ди­мых для пол­но­го вер­но­го объ­яс­не­ния. (Утвер­жде­ние, ле­жа­щее в ос­но­ве объ­яс­не­ния, не под­креп­ле­но со­от­вет­ству­ю­щим за­ко­ном, свой­ством, яв­ле­ни­ем, опре­де­ле­ни­ем и т. п.)

И (

ИЛИ

) Ука­за­ны все не­об­хо­ди­мые для объ­яс­не­ния яв­ле­ния и за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, но в них со­дер­жит­ся один ло­ги­че­ский не­до­чет.

И (

ИЛИ

) В ре­ше­нии име­ют­ся лиш­ние за­пи­си, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние (воз­мож­но, не­вер­ные), ко­то­рые не от­де­ле­ны от ре­ше­ния и не за­черк­ну­ты.

И (

ИЛИ

) В ре­ше­нии име­ет­ся не­точ­ность в ука­за­нии на одно из фи­зи­че­ских яв­ле­ний, свойств, опре­де­ле­ний, за­ко­нов (фор­мул), не­об­хо­ди­мых для пол­но­го вер­но­го объ­яс­не­ния.

2

Пред­став­ле­но ре­ше­ние, со­от­вет­ству­ю­щее од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.

Дан пра­виль­ный ответ на во­прос за­да­ния, и при­ве­де­но объ­яс­не­ние, но в нем не ука­за­ны два яв­ле­ния или фи­зи­че­ских за­ко­на, не­об­хо­ди­мых для пол­но­го вер­но­го объ­яс­не­ния.

(

ИЛИ

) Ука­за­ны все не­об­хо­ди­мые для объ­яс­не­ния яв­ле­ния и за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, но име­ю­щи­е­ся рас­суж­де­ния, на­прав­лен­ные на по­лу­че­ние от­ве­та на во­прос за­да­ния, не до­ве­де­ны до конца.

(

ИЛИ

) Ука­за­ны все не­об­хо­ди­мые для объ­яс­не­ния яв­ле­ния и за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, но име­ю­щи­е­ся рас­суж­де­ния, при­во­дя­щие к от­ве­ту, со­дер­жат ошиб­ки.

(

ИЛИ

) Ука­за­ны не все не­об­хо­ди­мые для объ­яс­не­ния яв­ле­ния и за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, но име­ют­ся вер­ные рас­суж­де­ния, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи

1

Все слу­чаи ре­ше­ния, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1, 2, 3 балла

0
Мак­си­маль­ный балл3

Аналоги к заданию № 37158: 37198 Все

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 3.5.1 Ко­ле­ба­тель­ный кон­тур. Сво­бод­ные элек­тро­маг­нит­ные ко­ле­ба­ния в иде­аль­ном ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре
Спрятать решение · Прототип задания · КритерииСпрятать критерии · Помощь


О про­ек­те · Ре­дак­ция · Пра­во­вая ин­фор­ма­ция · О ре­кла­ме
© Гущин Д. Д., 2011—2026