Задание 13

Электромагнитные колебания и волны. Оптика · 45 заданий

Задание №13
№13
На рисунке приведена зависимость силы тока I от времени t в колебательном контуре. Каким станет период свободных электромагнитных колебаний в этом кон…
Колебательный контур
Задание №13
№13
Какая из точек (1, 2, 3 или 4) является изображением точечного источника S, создаваемым тонкой собирающей линзой с фокусным расстоянием F (см. рису…
Формула тонкой линзы
Задание №13
№13
Перед плоским зеркалом, закреплённым на вертикальной стене, на расстоянии 80 см стоит девушка ростом 160 см. На сколько уменьшится расстояние между де…
Построение изображений в плоском зеркале
Задание №13
№13
Конденсатор, заряженный до разности потенциалов U₀, в первый раз подключили к катушке с индуктивностью L₁ = L, а во второй — к катушке с индуктивность…
Колебательный контур
Задание №13
№13
Какая из точек (1, 2, 3 или 4) является изображением точки S, создаваемым тонкой собирающей линзой с фокусным расстоянием F (см. рисунок)?
Формула тонкой линзы
Задание №13
№13
На рисунке приведён график зависимости силы тока I от времени t в колебательном контуре. Сколько раз в течение первых 10 мкс энергия катушки достигает…
Колебательный контур
Задание №13
№13
На рисунке приведён график зависимости силы тока I от времени t в колебательном контуре. Сколько раз в течение первых 6 мкс энергия конденсатора дости…
Колебательный контур
Задание №13
№13
Какая из точек (1, 2, 3 или 4) является изображением точки S, полученным в тонкой собирающей линзе с фокусным расстоянием F (см. рис.)?
Формула тонкой линзы
Задание №13
№13
Индуктивность катушки идеального колебательного контура L = 0,1 Гн. Какой должна быть индуктивность L_x катушки в контуре (см. рис.), чтобы при перево…
Колебательный контур
Задание №13
№13
Какая из точек (1, 2, 3 или 4) является изображением точки S, создаваемым тонкой собирающей линзой с фокусным расстоянием F (см. рисунок)?
Формула тонкой линзы
Задание №13
№13
Какому из предметов 1-4 соответствует изображение АВ в тонкой собирающей линзе с фокусным расстоянием F?
Формула тонкой линзы
Задание №13
№13
Какая из точек (1, 2, 3 или 4) является изображением точки S, полученным в тонкой собирающей линзе с фокусным расстоянием F (см. рис.)?
Формула тонкой линзы

Задание №13 — Закон сохранения энергии в колебательном контуре

Конденсатор, заряженный до разности потенциалов U₀, в первый раз подключили к катушке с индуктивностью L₁ = 4L, а во второй — к катушке с индуктивностью L₂= L. В обоих случаях в получившемся контуре возникли незатухающие электромагнитные колебания. Каково отношение максимальных значений сил тока в катушке $\frac{I_{2 max}}{I_{1 max}}$ при этих колебаниях?

Правильный ответ

Пояснение

Решение:

В идеальном колебательном контуре полная энергия сохраняется. В начальный момент весь запас энергии заключён в электрическом поле заряженного конденсатора, а в тот момент, когда сила тока максимальна, — в магнитном поле катушки:

$\frac{CU_0^2}{2}=\frac{LI_{\text{max}}^2}{2}.$

Отсюда $I_{\text{max}}=U_0\sqrt{\dfrac{C}{L}}$ : при одном и том же конденсаторе и одном и том же начальном напряжении $U_0$ максимальная сила тока обратно пропорциональна корню из индуктивности, $I_{\text{max}}\sim\dfrac{1}{\sqrt{L}}$ .

Поэтому

$\frac{I_{2\,\text{max}}}{I_{1\,\text{max}}}=\sqrt{\frac{L_1}{L_2}}=\sqrt{\frac{4L}{L}}=2.$

Ответ: 2