Вопрос:

Выберите все верные утверждения о процессе, происходящем в колебательном контуре.

Ответ:

Анализ данных:

Из таблицы видно, что заряд конденсатора изменяется следующим образом:

  • В момент времени \( t=0 \) заряд равен \( q=8,0 \cdot 10^{-6} \) Кл.
  • В момент времени \( t=2 \cdot 10^{-6} \) с заряд равен \( q=0 \).
  • В момент времени \( t=4 \cdot 10^{-6} \) с заряд равен \( q=-8,0 \cdot 10^{-6} \) Кл.
  • В момент времени \( t=6 \cdot 10^{-6} \) с заряд равен \( q=0 \).
  • В момент времени \( t=8 \cdot 10^{-6} \) с заряд равен \( q=8,0 \cdot 10^{-6} \) Кл.

Период колебаний (время, за которое происходит полный цикл) равен \( T = 8 \cdot 10^{-6} \) с.

Частота колебаний \( \nu = \frac{1}{T} = \frac{1}{8 \cdot 10^{-6}} = \frac{10^6}{8} = 125000 \text{ Гц} = 0,125 \text{ МГц} \).

Сила тока \( I \) в колебательном контуре связана с зарядом \( q \) соотношением \( I = \frac{dq}{dt} \). Максимальная сила тока происходит в моменты, когда заряд равен нулю, то есть в моменты \( t=2 \times 10^{-6} \) с и \( t=6 \times 10^{-6} \) с.

Энергия магнитного поля катушки \( W_L = \frac{LI^2}{2} \) максимальна, когда сила тока максимальна, а энергия электрического поля конденсатора \( W_C = \frac{q^2}{2C} \) минимальна (равна нулю).

Энергия электрического поля конденсатора \( W_C \) минимальна, когда заряд \( q \) минимален (равен нулю). Это происходит в моменты \( t=2 \times 10^{-6} \) с и \( t=6 \times 10^{-6} \) с.

Анализ утверждений:

  1. Период колебаний равен \( 8 \times 10^{-6} \) с. Верно.
  2. Частота колебаний равна 25 МГц. Неверно. Частота равна 0,125 МГц.
  3. В момент \( t = 2 \times 10^{-6} \) с модуль силы тока в колебательном контуре максимален. Верно. В этот момент заряд равен нулю.
  4. В момент \( t = 4 \times 10^{-6} \) с энергия магнитного поля катушки индуктивности максимальна. Неверно. В этот момент заряд максимален по модулю, а сила тока равна нулю, следовательно, энергия магнитного поля минимальна.
  5. В момент \( t = 2 \times 10^{-6} \) с энергия электрического поля конденсатора минимальна. Верно. В этот момент заряд равен нулю.

Ответ: 1, 3, 5.

Подать жалобу Правообладателю