Электродинамика: анализ процессов и соответствие · 46 заданий
- Задание №15№15
Световой пучок переходит из воздуха в керосин (см. рисунок). Что происходит при этом переходе с частотой электромагнитных колебаний в световой волне и…
Законы преломления света
- Задание №15№15
На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в катушке индуктивности идеального колебательного контура. Графики А и Б представляют изм…
Колебательный контур
- Задание №15№15
Катушка индуктивности идеального колебательного контура длительное время подключена к источнику постоянного напряжения (см. рис.). В момент t = 0 ключ…
Колебательный контур
- Задание №15№15
Частица массой m, несущая заряд q, движется в однородном магнитном поле с индукцией В по окружности радиусом R со скоростью v. Что произойдёт с радиус…
Сила Лоренца, её направление и величина
- Задание №15№15
В первом опыте частица массой m, несущая заряд q, движется в однородном магнитном поле с индукцией В по окружности радиусом R со скоростью v. Во второ…
Сила Лоренца, её направление и величина
- Задание №15№15
Резистор R₁ и реостат R₂ подключены последовательно к источнику напряжения U (см. рис.). Как изменятся сила тока в цепи и напряжение на реостате R₂, е…
Закон Ома для участка цепи
- Задание №15№15
Резистор R₁ и реостат R₂ подключены последовательно к источнику напряжения U (см. рис.). Как изменятся сила тока в цепи и напряжение на реостате R₂, е…
Закон Ома для участка цепи
- Задание №15№15
Заряженный конденсатор подключили к резистору, и конденсатор стал разряжаться. Как меняются в процессе разрядки конденсатора его заряд и энергия элект…
Энергия заряженного конденсатора
- Задание №15№15
Заряженный конденсатор подключили к резистору, и конденсатор стал разряжаться. Как меняются в процессе разрядки конденсатора его электроёмкость и разн…
Конденсатор
- Задание №15№15
Плоская световая волна переходит из воздуха в глицерин (см. рис.). Что происходит при этом переходе с частотой электромагнитных колебаний в световой в…
Законы преломления света
- Задание №15№15
В первом опыте частица массой m, несущая заряд q, движется в однородном магнитном поле с индукцией B по окружности радиусом R со скоростью v. Во второ…
Сила Лоренца, её направление и величина
- Задание №15№15
Конденсатор подсоединили к источнику тока, и он стал заряжаться. Как меняются в процессе зарядки конденсатора электроёмкость конденсатора и энергия эл…
Конденсатор
Катушка индуктивности идеального колебательного контура длительное время подключена к источнику постоянного напряжения (см. рис.). В момент t = 0 ключ К размыкают. На графиках А и Б представлены изменения физических величин, характеризующих свободные электромагнитные колебания в контуре после этого (Т — период колебаний).
Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца.
| ГРАФИКИ | ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ |
|---|---|
![]() |
1) заряд правой обкладки конденсатора |
![]() |
2) сила тока в катушке |
| 3) энергия электрического поля конденсатора | |
| 4) энергия магнитного поля катушки |
Правильный ответ
42
Пояснение
Решение:
Пока ключ K замкнут, идеальная катушка (её сопротивление равно нулю) закорачивает конденсатор: напряжение на нём равно нулю, значит и заряд q(0)=0. Через катушку при этом течёт установившийся ток I0 — он максимален.
После размыкания ключа в идеальном контуре идут свободные колебания с периодом T=2πLC и с начальными условиями q(0)=0, ∣i(0)∣=I0:
i(t)=±I0cosT2πt, q(t)=±q0sinT2πt, где q0=I0LC.
Энергии полей: Wм=2Li2=2LI02cos2T2πt и Wэ=2Cq2=2Cq02sin2T2πt. Обе энергии неотрицательны и колеблются с периодом 2T.
График А: величина всюду неотрицательна, дважды за период T обращается в нуль, то есть её период равен 2T — это одна из энергий. При t=0 величина максимальна, а в начальный момент максимален именно ток, значит это энергия магнитного поля катушки. А — 4.
График Б: величина меняет знак, её период равен T, а при t=0 её модуль максимален. Заряд обкладки в начальный момент равен нулю, а сила тока по модулю максимальна, поэтому график Б изображает силу тока в катушке. Б — 2.
Ответ: 42

