Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 14 № 39927
i

На ри­сун­ке при­ведён экс­пе­ри­мен­таль­но по­лу­чен­ный гра­фик за­ви­си­мо­сти силы тока i от вре­ме­ни t при сво­бод­ных гар­мо­ни­че­ских ко­ле­ба­ни­ях в ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре. Вы­бе­ри­те все утвер­жде­ния, ко­то­рые верно от­ра­жа­ют ре­зуль­та­ты этого опыта. За­пи­ши­те цифры, под ко­то­ры­ми они ука­за­ны. Ёмкость кон­ден­са­то­ра ко­ле­ба­тель­но­го кон­ту­ра равна C  =  10 мкФ, со­про­тив­ле­ние кон­ту­ра пре­не­бре­жи­мо мало.

1)  Ча­сто­та ко­ле­ба­ний на­пря­же­ния на кон­ден­са­то­ре равна 4 Гц.

2)  В мо­мент вре­ме­ни 3 мкс энер­гия маг­нит­но­го поля ка­туш­ки мак­си­маль­на.

3)  Ин­дук­тив­ность ка­туш­ки при­мер­но равна 0,04 мкГн.

4)  Мак­си­маль­ный заряд кон­ден­са­то­ра при­мер­но равен 10 нКл.

5)  Пе­ри­од ко­ле­ба­ний энер­гии элек­три­че­ско­го поля кон­ден­са­то­ра равен 4 мкс.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1)  Не­вер­но. Из гра­фи­ка сле­ду­ет, что пе­ри­од ко­ле­ба­ний равен 4 мкс, сле­до­ва­тель­но, ча­сто­та ко­ле­ба­ний равна \nu= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: T конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 6 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби =250кГц.

2)  Верно. В мо­мент вре­ме­ни 3 мкс сила тока через ка­туш­ку ин­дук­тив­но­сти мак­си­маль­на, сле­до­ва­тель­но, энер­гия маг­нит­но­го поля ка­туш­ки с током мак­си­маль­на.

3)  Верно. Зная пе­ри­од ко­ле­ба­ний и ем­кость кон­ден­са­то­ра, из фор­му­лы T=2 Пи ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: LC конец ар­гу­мен­та най­дем ин­дук­тив­ность ка­туш­ки:

L= дробь: чис­ли­тель: T в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 Пи в квад­ра­те C конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 16 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 12 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 4 умно­жить на 3,14 в квад­ра­те умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 5 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби \approx 0,04мкГн.

4)  Не­вер­но. Из за­ко­на со­хра­не­ния энер­гии  дробь: чис­ли­тель: q_max в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2C конец дроби = дробь: чис­ли­тель: LI_max в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби на­хо­дим мак­си­маль­ный заряд кон­ден­са­то­ра:

q_max=I_max} ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: LC конец ар­гу­мен­та =5 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 8 конец ар­гу­мен­та умно­жить на 10 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 6 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка \approx 3,1нКл.

5)  Не­вер­но. Пе­ри­од ко­ле­ба­ний энер­гии элек­три­че­ско­го поля кон­ден­са­то­ра в 2 раза мень­ше пе­ри­о­да ко­ле­ба­ний в ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре и равен 2 мкс.

 

Ответ: 23.

Источник: Стат­Град: Тре­ни­ро­воч­ная ра­бо­та по фи­зи­ке 16.10.2024, ва­ри­ант ФИ2410101
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 3.5.1 Ко­ле­ба­тель­ный кон­тур. Сво­бод­ные элек­тро­маг­нит­ные ко­ле­ба­ния в иде­аль­ном ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре