Вопрос:

На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, образованном конденсатором и катушкой, индуктивность которой равна 0,3 Гн. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения о процессах, происходящих в контуре. 1) Период электромагнитных колебаний в контуре равен 2 мс. 2) Максимальное значение энергии электрического поля конденсатора равно 5,4 мкДж. 3) В момент времени 5 мс заряд конденсатора равен нулю. 4) В момент времени 3 мс энергия магнитного поля катушки достигает своего минимума. 5) За первые 6 мс энергия магнитного поля катушки достигла своего максимума 2 раза.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Разберем каждое утверждение:

  1. Период электромагнитных колебаний в контуре равен 2 мс.

    На графике видно, что период (время одного полного колебания) составляет 4 мс, а не 2 мс. Значит, утверждение неверно.

  2. Максимальное значение энергии электрического поля конденсатора равно 5,4 мкДж.

    Максимальный ток в контуре $$I_{max} = 6 \text{ мА} = 6 \cdot 10^{-3} \text{ А}$$. Индуктивность катушки $$L = 0.3 \text{ Гн}$$. Максимальная энергия магнитного поля катушки равна $$W_{Lmax} = \frac{LI_{max}^2}{2} = \frac{0.3 \cdot (6 \cdot 10^{-3})^2}{2} = \frac{0.3 \cdot 36 \cdot 10^{-6}}{2} = 5.4 \cdot 10^{-6} \text{ Дж} = 5.4 \text{ мкДж}$$.

    Т.к. полная энергия в контуре сохраняется, то максимальная энергия магнитного поля катушки равна максимальной энергии электрического поля конденсатора. Следовательно, утверждение верно.

  3. В момент времени 5 мс заряд конденсатора равен нулю.

    В момент времени 5 мс ток в контуре имеет максимальное значение, а это значит, что вся энергия сосредоточена в магнитном поле катушки, и заряд на конденсаторе равен нулю. Утверждение верно.

  4. В момент времени 3 мс энергия магнитного поля катушки достигает своего минимума.

    В момент времени 3 мс ток в контуре равен нулю, а это значит, что энергия магнитного поля катушки равна нулю, то есть минимальна. Утверждение верно.

  5. За первые 6 мс энергия магнитного поля катушки достигла своего максимума 2 раза.

    На графике видно, что за первые 6 мс ток достиг максимума 1 раз (в момент времени 5 мс) и был равен нулю 2 раза (в моменты времени 3 мс и 6 мс). То есть, энергия магнитного поля достигала максимума 1 раз. Значит, утверждение неверно.

Ответ: 234

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю

Похожие