Задачи на колебательный контур решу егэ - Помощь в подготовке к экзаменам и поступлению

Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий

Версия для печати и копирования в MS Word

На рисунке приведен график гармонических колебаний тока в колебательном контуре.

Если катушку в этом контуре заменить на другую катушку, индуктивность которой в 4 раза больше, то каков будет период колебаний? (Ответ дать в мкс.)

На рисунке приведен график гармонических колебаний тока в колебательном контуре.

Если катушку в этом контуре заменить на другую катушку, индуктивность которой в 9 раз больше, то каков будет период колебаний? (Ответ дать в мкс.)

На рисунке приведен график гармонических колебаний тока в колебательном контуре.

Если конденсатор в этом контуре заменить на другой конденсатор, емкость которого в 4 раза больше, то каков будет период колебаний? (Ответ дать в мкс.)

На рисунке приведен график гармонических колебаний тока в колебательном контуре.

Если конденсатор в этом контуре заменить на другой конденсатор, емкость которого в 4 раза меньше, то каков будет период колебаний? (Ответ дать в мкс.)

На рисунке приведен график гармонических колебаний тока в колебательном контуре.

Если конденсатор в этом контуре заменить на другой конденсатор, емкость которого в 9 раз больше, то каков будет период колебаний? (Ответ дать в мкс.)

Пройти тестирование по этим заданиям

Источник

в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах

Категория:

Атрибут:

Всего: 199 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 | 81–100 …

Добавить в вариант

В идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора ёмкостью C  =  0,1 Ф и катушки индуктивностью L  =  0,4 Гн, параллельно конденсатору включён идеальный вольтметр, показывающий напряжение и его знак, а последовательно с катушкой  — идеальный амперметр, показывающий ток в цепи и его знак (см. рис.). В начале колебательного процесса вольтметр показывал напряжение U₀  =  +40 В, а ток в контуре был равен нулю. Спустя некоторое время вольтметр первый раз стал показывать напряжение U₁  =  –20 В. Какой ток I₁ при этом показывал амперметр? Положительное направление тока соответствует тому, которое бывает при разрядке конденсатора от максимального положительного значения напряжения на нём.

Идеальный электромагнитный колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 20 мкФ и катушки индуктивности. В начальный момент времени конденсатор заряжен до напряжения 4 В, ток через катушку не течет. В момент времени, когда напряжение на конденсаторе станет равным 2 В, чему будет равна энергия магнитного поля катушки? Ответ запишите в миллиджоулях.

Период колебаний в идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности, равен T  =  6,3 мкс. Амплитуда колебаний силы тока I_m  =  5 мА. В момент времени t заряд конденсатора q  =  4 · 10⁻⁹ Кл. Найдите силу тока в катушке в этот момент.

Источник: ЕГЭ по физике 08.05.2014. Досрочная волна, резервная волна. Вариант 202

В процессе колебаний в идеальном колебательном контуре в момент времени t заряд конденсатора q  =  4 · 10⁻⁹ Кл, а сила тока в катушке I  =  3 мА. Период колебаний T  =  6,3 · 10⁻⁶ с. Найдите амплитуду заряда.

Источник: ЕГЭ по физике 08.05.2014. Досрочная волна, резервная волна. Вариант 201

Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью 1 мкФ и катушки индуктивности. В контуре происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице приведена зависимость энергии W, запасённой в конденсаторе идеального колебательного контура, от времени t.

t, нс	0	62,5	125	187,5	250	312,5	375	437,5	500
W, мкДж	0	7,32	25,00	42,68	50,00	42,68	25,00	7,32	0,00

t, нс	562,5	625	687,5	750	812,5	875	937,5	1000	1062,5
W, мкДж	7,32	25,00	42,68	50,00	42,68	25,00	7,32	0,00	7,32

На основании анализа этой таблицы выберите все верные утверждения.

1)  Индуктивность катушки равна примерно 25 нГн.

2)  Максимальное напряжение на конденсаторе равно 10 кВ.

3)  Период электромагнитных колебаний в контуре равен 1 мкс.

4)  Максимальное напряжение на конденсаторе равно 10 В.

5)  Период электромагнитных колебаний в контуре равен 0,5 мкс.

Колебательный контур радиоприёмника, подключённый к антенне, состоит из катушки индуктивности и конденсатора. Ёмкость конденсатора уменьшили, не меняя индуктивность катушки. При этом амплитуда колебаний силы тока в контуре также уменьшилась. Как в результате этого изменились резонансная частота этого контура и амплитуда колебаний заряда конденсатора?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1)  увеличилась;

2)  уменьшилась;

3)  не изменилась.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Резонансная частота контура	Амплитуда колебаний заряда конденсатора

Идеальный колебательный контур состоит из заряженного конденсатора ёмкостью 0,02 мкФ, катушки индуктивностью 0,2 мГн и разомкнутого ключа. После замыкания ключа, которое произошло в момент времени t = 0, в контуре возникли собственные электромагнитные колебания. При этом максимальная сила тока, текущего через катушку, была равна 0,01 Установите соответствие между зависимостями, полученными при исследовании этих колебаний (см. левый столбец), и формулами, выражающими эти зависимости (см. правый столбец; коэффициенты в формулах выражены в соответствующих единицах СИ без кратных и дольных множителей).

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ЗАВИСИМОСТИ

А)  Зависимость напряжения на конденсаторе от времени

Б)  Зависимость силы тока, текущего через катушку, от времени

ФОРМУЛЫ

1)  f(t)=

2)  f(t)=

3)  f(t)=

4)  f(t)=

В идеальном колебательном контуре происходят электромагнитные колебания с периодом Т. В момент t = 0 заряд конденсатора максимален, а сила тока равна нулю. Графики А и Б представляют изменения физических величин, характеризующих электромагнитные колебания в контуре. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ

А)  

Б)  

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

1)  энергия заряженного конденсатора

2)  энергия катушки с током

3)  сила тока в контуре

4)  заряд на нижней обкладке конденсатора

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью 0,2 мкФ, заряженного до напряжения 10 катушки индуктивностью 2 мГн и разомкнутого ключа. После замыкания ключа, которое произошло в момент времени t = 0, в контуре возникли собственные электромагнитные колебания. Установите соответствие между зависимостями, полученными при исследовании этих колебаний (см. левый столбец), и формулами, выражающими эти зависимости (см. правый столбец; коэффициенты в формулах выражены в соответствующих единицах СИ без кратных и дольных множителей).

ЗАВИСИМОСТЬ

А)  Зависимость напряжения на конденсаторе от времени

Б)  Зависимость силы тока, текущего через катушку, от времени

Конденсатор идеального колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения (см. рис.). В момент t  =  0 переключатель К переводят из положения 1 в положение 2. Графики А и Б отображают изменения физических величин, характеризующих возникшие после этого колебания в контуре (T  — период колебаний). Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут отображать.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ

А)  

Б)  

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

1)  сила тока в катушке

2)  энергия магнитного поля катушки

3)  энергия электрического поля конденсатора

4)  заряд левой обкладки конденсатора

Источник: ЕГЭ по физике 01.04.2019. Досрочная волна. Вариант 3

Конденсатор идеального колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения (см. рис.). В момент t  =  0 переключатель К переводят из положения 1 в положение 2. Графики А и Б отображают изменения физических величин, характеризующих возникшие после этого электромагнитные колебания в контуре (T  — период колебаний). Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут отображать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ

А)  

Б)  

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

1)  энергия магнитного поля катушки

2)  сила тока в катушке

3)  заряд правой обкладки конденсатора

4)  энергия электрического поля конденсатора

Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ—2021 по физике

В идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора ёмкостью  мкФ и катушки индуктивности, происходят незатухающие колебания. Напряжение U на конденсаторе изменяется со временем t по закону Выберите из предложенного перечня утверждений все верные.

1)  Период изменения заряда конденсатора равен 160 мкс.

2)  Круговая частота ω изменения энергии катушки равна  рад/с.

3)  Индуктивность катушки равна  мГн.

4)  Максимальное значение заряда конденсатора равно  мкКл.

5)  Энергия, запасённая в конденсаторе в момент времени t  =  0, равна  мДж.

В идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора ёмкостью  мкФ и катушки индуктивности, происходят незатухающие колебания. Сила тока I в катушке изменяется со временем t по закону Выберите из предложенного перечня утверждений два верных.

1)  Период изменения заряда конденсатора равен  мс.

2)  Круговая частота ω изменения энергии катушки равна  рад/с.

3)  Индуктивность катушки равна  мГн.

4)  Максимальное значение заряда конденсатора равно  мкКл.

5)  Энергия, запасённая в катушке в момент времени t  =  0, равна  мкДж.

Колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью C и катушки индуктивностью L. При электромагнитных колебаниях, происходящих в этом контуре, максимальный заряд пластины конденсатора равен q. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. Сопротивлением конура пренебречь. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

А)  максимальная энергия электрического поля конденсатора

Б)  максимальная сила тока, протекающего через катушку

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ—2015 по физике.

На рисунке изображён график зависимости силы тока I от времени t в идеальном колебательном контуре. Индуктивность катушки контура равна 10 мГн. Чему в процессе колебаний равна максимальная энергия электрического поля конденсатора, входящего в состав этого контура?

Ответ дайте в мкДж.

В идеальном колебательном контуре заряд q конденсатора ёмкостью 25 пФ изменяется с течением времени t по закону (в этой формуле все величины заданы в СИ). Какую максимальную энергию запасает катушка контура в процессе таких колебаний?

В идеальном колебательном контуре заряд q конденсатора ёмкостью 5 пФ изменяется с течением времени t по закону (в этой формуле все величины заданы в СИ). Какую максимальную энергию запасает катушка контура в процессе таких колебаний?

На рисунке изображён график зависимости заряда q конденсатора от времени t в идеальном колебательном контуре. Электроёмкость конденсатора равна 20 мкФ. Чему в процессе колебаний равна максимальная энергия магнитного поля катушки, входящей в состав этого контура?

Ответ дайте в мкДж.

В цепи, показанной на рисунке, ключ K долгое время замкнут. ЭДС источника Внутреннее сопротивление источника равно r  =  2 Oм. Индуктивность катушки равна L  =  50 мГн. Ключ размыкают. Определите напряжение на конденсаторе, ёмкость которого равна С  =  50 мкФ, в тот момент времени, когда сила тока в катушке будет равна I  =  1 А.

Источник: ЕГЭ по физике 24.06.2016. Резервная волна. Вариант 2 (Часть С)

Всего: 199 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 | 81–100 …

Источник

в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах

Категория:

Атрибут:

Всего: 199 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …

Добавить в вариант

На рис. 1 изображена электрическая схема идеального колебательного контура, состоящего из конденсатора ёмкостью C, катушки индуктивностью L и ключа. Конденсатору сообщают некоторый начальный заряд q₀, а затем в момент времени t₀  =  0 замыкают ключ. На рис. 2 показан график зависимости напряжения U между обкладками этого конденсатора от времени t.

Рис. 1

Рис. 2

Затем опыт повторяют с двумя другими колебательными контурами, каждый раз сообщая конденсатору один и тот же начальный заряд. Установите соответствие между схемами этих колебательных контуров и графиками зависимостей от времени напряжения между обкладками конденсаторов, входящих в состав контуров. Цена деления на шкале времени на всех графиках одинаковая.

КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР

А)

Б)

Ответ:

В колебательном контуре, ёмкость конденсатора которого равна 20 мкФ, происходят собственные электромагнитные колебания. Зависимость напряжения на конденсаторе от времени для этого колебательного контура имеет вид где все величины выражены в единицах СИ. Какова индуктивность катушки в этом колебательном контуре? (Ответ дать в Гн.)

В колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности, происходят свободные электромагнитные колебания. Как изменится частота и длина волны колебательного контура, если площадь пластин конденсатора уменьшить в два раза?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1)  увеличится

2)  уменьшится

3)  не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Источник: ЕГЭ по физике 07.06.2017. Основная волна

В двух идеальных колебательных контурах происходят незатухающие электромагнитные колебания. Максимальное значение заряда конденсатора во втором контуре равно 6 мкКл. Амплитуда колебаний силы тока в первом контуре в 2 раза меньше, а период его колебаний в 3 раза меньше, чем во втором контуре. Определите максимальное значение заряда конденсатора в первом контуре. Ответ дайте в микрокулонах.

Источник: ЕГЭ по физике 13.07.2020. Основная волна

На рис. 1 изображена электрическая схема идеального колебательного контура, состоящего из конденсатора ёмкостью C, катушки индуктивностью L и ключа. Конденсатор заряжают до некоторого начального напряжения U₀, а затем в момент времени t₀  =  0 замыкают ключ. На рис. 2 показан график зависимости заряда q левой обкладки этого конденсатора от времени t.

Рис. 1

Рис. 2

Затем опыт повторяют с двумя другими колебательными контурами, каждый раз заряжая конденсатор до того же начального напряжения. Установите соответствие между схемами этих колебательных контуров и графиками зависимостей от времени заряда левой обкладки конденсаторов, входящих в состав контуров. Цена деления на шкале времени на всех графиках одинаковая.

КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР

А)

Б)

Ответ:

Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью C и катушки индуктивностью L. В некоторый момент времени t сила тока, текущего в контуре, равна I, а напряжение на конденсаторе равно U.

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно определить. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА

А)  Энергия, запасённая в колебательном контуре в момент времени t

Б)  Максимальное напряжение на конденсаторе

Радиолюбитель вращает ручку настройки радиоприёмника, в результате чего начинает звучать радиостанция, передающая сигнал на большей частоте. Приёмник устроен так, что вращение ручки приводит к изменению ёмкости конденсатора колебательного контура приёмника при неизменной индуктивности катушки контура. Как в результате вращения ручки изменяются следующие физические величины: длина волны принимаемой приёмником радиостанции и электрическая ёмкость конденсатора колебательного контура?

Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

1)  увеличивается;

2)  уменьшается;

3)  не изменяется.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Длина волны принимаемой

приёмником радиостанции

Электрическая ёмкость конденсатора

колебательного контура

В колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности, происходят свободные электромагнитные колебания. В момент, когда конденсатор разряжен, параллельно к нему подключают второй такой же конденсатор. Как после этого изменятся следующие физические величины: запасенная в контуре энергия, частота свободных электромагнитных колебаний, амплитуда напряжения между пластинами первого конденсатора?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения. Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

А)  Запасенная в контуре энергия

Б)  Частота свободных электромагнитных колебаний

В)  Амплитуда напряжения между пластинами первого конденсатора

ИХ ИЗМЕНЕНИЕ

1)  Увеличится

2)  Уменьшится

3)  Не изменится

Источник: ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 1., ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 5.

Колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью C и катушки индуктивностью L. При свободных электромагнитных колебаниях, происходящих в этом контуре, максимальный заряд пластины конденсатора равен q. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Сопротивлением контура пренебречь.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

А)  максимальная энергия электрического поля конденсатора

Б)  максимальная сила тока, протекающего через катушку

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью C и катушки индуктивностью При электромагнитных колебаниях, происходящих в этом контуре, максимальный заряд конденсатора равен Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

А)  Энергия запасенная в колебательном контуре

Б)  Максимальная сила тока, протекающего через катушку

Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью C и катушки индуктивностью При электромагнитных колебаниях, происходящих в этом контуре, максимальное напряжение конденсатора равно Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

А)  Энергия запасенная в колебательном контуре

Б)  Максимальная сила тока, протекающего через катушку

Период свободных колебаний в колебательном контуре, состоящем из конденсатора ёмкостью C и катушки индуктивностью L, равен T_0.

Установите соответствие между периодами колебаний и схемами колебательных контуров. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

СХЕМА ЭКСПЕРИМЕНТА

А)   T_0

Б)   4T_0

На рисунке приведен график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре с последовательно включенными конденсатором и катушкой, индуктивность которой равна 0,2 Гн.

Каково максимальное значение энергии электрического поля конденсатора? (Ответ дать в микроджоулях.)

Идеальный колебательный контур содержит конденсатор ёмкостью C, две катушки индуктивностями L₁ и L₂ = 2L₁ и два ключа К₁ и К₂. Когда ключ К₁ замкнут, а ключ К₂ разомкнут (см. рис.), в контуре происходят свободные электромагнитные колебания. В момент, когда на конденсаторе сосредоточен максимальный заряд, ключ К₁ размыкают и одновременно с этим замыкают ключ К₂. Как изменятся после этого период электромагнитных колебаний в контуре и максимальная сила тока в катушке индуктивностью L₂ по сравнению с максимальной силой тока, протекавшего ранее в катушке индуктивностью L₁?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1)  увеличится;

2)  уменьшится;

3)  не изменится.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Период электромагнитных

колебаний

Максимальная сила тока

в катушке индуктивности

Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора и катушки, индуктивность которой можно изменять. В таблице представлены результаты измерения зависимости периода T свободных электромагнитных колебаний в контуре от индуктивности L катушки. Выберите все верные утверждения на основании данных, приведённых в таблице.

L, мГн	1	4	9	16	25
T, мкс	125,6	251,2	376,8	502,4	628

1)  Ёмкость конденсатора во всех проведённых измерениях была различной.

2)  Частота свободных электромагнитных колебаний в контуре уменьшается с ростом индуктивности катушки.

3)  Ёмкость конденсатора во всех проведённых измерениях была равна 0,4 мкФ.

4)  Ёмкость конденсатора во всех проведённых измерениях была равна 400 Ф.

5)  При индуктивности катушки 25 мГн энергия конденсатора достигает своего максимального значения примерно 3185 раз за каждую секунду.

Источник: ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 2.

Источник: ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 4., ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 3.

Источник: ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 6.

Колебательный контур настроен на частоту 97,6 МГц. В конденсатор контура поместили диэлектрик, а в катушку вставили сердечник. В результате этого ёмкость конденсатора изменилась в 2 раза, а индуктивность катушки  — в 8 раз. На какую частоту стал в результате настроен колебательный контур? Ответ приведите в мегагерцах.

Всего: 199 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …

Источник

15. Магнитное поле. Оптика

1. Вспоминай формулы по каждой теме

2. Решай новые задачи каждый день

3. Вдумчиво разбирай решения

Колебательный контур

На рисунке приведен график гармонических колебаний тока в колебательном контуре.
Если катушку в этом контуре заменили на другую катушку, индуктивность которой в 9 раз больше. Чему равен период колебаний? (Ответ дать в мкс.)

Из графика видно, что период колебаний равен [T=20 text{ мкс}].
Период колебаний электромагнитного контура вычисляется по формуле Томсона: [T=2pisqrt{LC}] Если катушку заменить на другую катушку, индуктивность которой в 9 раз больше, то период увеличится в 3 раза, следовательно, станет равным 60 мкс.

Ответ: 60

В наборе радиодеталей для изготовления простого колебательного контура имеются две катушки с индуктивностями (L_1=1) мкГн и (L_2=2) мкГн, а также два конденсатора, ёмкости которых (C_1=30) пФ и (C_2=40) пФ. С какой наименьшей собственной частотой (nu) можно составить колебательный контур из двух элементов этого набора? (Ответ выразите в МГц и округлите до целого числа.)

Период колебаний электромагнитного контура вычисляется по формуле Томсона: [T=2pisqrt{LC}] Чтобы частота была наименьшей, период должен быть наибольшим Значит надо взять катушку с индуктивностью (L_2=2) мкГн, конденсатор (C_2=40) пФ.
Найдем частоту: [nu=frac{1}{2pisqrt{LC}}=frac{1}{2cdot3,14cdotsqrt{2cdot10^{-6}text{ Гн}cdot40cdot10^{-12}}text{ Ф}}=18text{ МГц}]

Ответ: 18

Во сколько раз уменьшится частота собственных колебаний контура, если его индуктивность увеличить в 10 раз, а емкость уменьшить в 2,5 раза?

Период колебаний электромагнитного контура вычисляется по формуле Томсона: [T=2pisqrt{LC},] где (L) – индуктивность катушки, (C) – ёмкость конденсатора. Частота: [nu=frac{1}{2pisqrt{LC}}] Если индуктивность увеличить в 10 раз, а емкость уменьшить в 2,5 раза, то корень увеличится в 4 раза, следовательно, частота уменьшится в 2 раза

Ответ: 2

Колебательный контур с конденсатором емкостью 1 мкФ настроен на частоту 400 Гц. Если подключить к нему параллельно второй конденсатор, то частота колебаний в контуре становится равной 200 Гц. Определите емкость (в мкФ) второго конденсатора.

Период колебаний электромагнитного контура вычисляется по формуле Томсона: [T=2pisqrt{LC},] где (L) – индуктивность катушки, (C) – ёмкость конденсатора. Частота: [nu=frac{1}{2pisqrt{LC}}] Частота уменьшилась в 2 раза, следовательно, емкость батареи конденсаторов в 4 раза больше изначальной. При параллельном соединении конденсаторов общая ёмкость равна [C_{text{общ}}=C_2+C_1=4C_1 text{ мкФ}] [C_2=3C_1=3 text{ мкФ}]

Ответ: 3

В колебательном контуре к конденсатору параллельно присоединили другой конденсатор, втрое большей емкости, после чего частота колебаний контура уменьшилась на 300 Гц. Найдите первоначальную частоту колебаний контура.

Ответ: 600

Колебательный контур состоит из катушки и конденсатора. Во сколько раз увеличится частота собственных колебаний в контуре, если в контур последовательно включить второй конденсатор, емкость которого в 3 раза меньше емкости первого?

Период колебаний электромагнитного контура вычисляется по формуле Томсона: [T=2pisqrt{LC},] где (L) – индуктивность катушки, (C) – ёмкость конденсатора. Частота: [nu=frac{1}{2pisqrt{LC}}] При последовательном соединении конденсаторов: [frac{1}{C_{text{общ}}}=frac{1}{C_1}+frac{3}{C_1}] [C_{text{общ}}=frac{C_1}{4}] Емкость уменьшилась в 4 раза, следовательно, частота увеличилась в 2 раза.

Ответ: 2

На какую длину волны настроен радиоприемник, если его колебательный контур обладает индуктивностью 3 мГн и емкостью 3 нФ?

Период колебаний электромагнитного контура вычисляется по формуле Томсона: [T=2pisqrt{LC}] Длина волны: [lambda=cT=3cdot10^8cdot2cdot pi sqrt{3cdot10^{-3}cdot3cdot10^{-9}}=5652text{ м}]

Ответ: 5652

Курс Глицин. Любовь, друзья, спорт и подготовка к ЕГЭ

Источник

Тема 17.

Электродинамика (установление соответствия)

Колебательный контур

Вспоминай формулы по каждой теме

Решай новые задачи каждый день

Вдумчиво разбирай решения

ШКОЛКОВО.

Готовиться с нами — ЛЕГКО!

Подтемы раздела

электродинамика (установление соответствия)

17.01Электрическое поле. Электростатика

17.02Электрический ток. Электрические цепи

17.03Магнитное поле

17.04Электромагнитная индукция

17.05Колебательный контур

17.06Оптика

17.07СТО

Решаем задачи

На рисунке приведён график зависимости напряжения от времени на конденсаторе идеального колебательного контура.

Графики А и Б представляют изменения физических величин, характеризующих колебания в контуре. Установите соответствие
между графиками и физическими величинами, зависимость которых от времени эти графики могут представлять. К каждой
позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под
соответствующими буквами.

Показать ответ и решение

1) Сила тока в катушке равна нулю в начальный момент и может быть отрицательна. Б – 1.
2) Заряд в начальный момент максимален, также может быть равен нулю.
3) Энергия электрического поля конденсатора в начальный момент максимальна и не может быть отрицательна А –
3.
4) Энергия магнитного поля катушки в начальный момент равна нулю и не может быть отрицательна.

На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в катушке индуктивности идеального колебательного
контура.

Показать ответ и решение

А) на первом графике изображена энергия. При этом энергия катушки равна:

LI2
W = -2-,

то есть на рисунке изображена энергия катушки.
Б) Индуктивность катушки постоянна, а энергия конденсатора не может быть отрицательная, значит, на рисунке изображено
напряжение на обкладках конденсатора.

Конденсатор колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения (см. рисунок). В момент
t = 0 переключатель К переводят из положения 1 в положение 2. На графиках А и Б представлены изменения
физических величин, характеризующих колебания в контуре после этого. – период электромагнитных 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 и запишите в таблицу выбранные
цифры под соответствующими буквами.

Показать ответ и решение

В начальный момент времени весь заряд сосредоточен на обкладках конденсатора, значит, на графиках не изображены заряды
обкладок.
А) Сила тока в начальный момент времени равна нулю при этом сила тока в катушке постоянно меняет свою полярность, то есть
график имеет отрицательные значения по оси Oy, а энергии не могут быть отрицательными.
Б) Так как в начальный момент времени конденсатор заряжен, а катушка нет, то под графиком Б изображена энергия на
катушке

Зависимость силы тока от времени в идеальном колебательном контуре описывается выражением 2π
I(t)= Imaxsin(T t) , где —
период колебаний. В момент энергия катушки с током равна энергии конденсатора: WL = WC , — а сила тока в контре равна .
Каковы заряд конденсатора в момент времени τ2 = 5T
8 и амплитуда заряда конденсатора?

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, при помощи которых их можно вычислить. К каждой
позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под
соответствующими буквами.

|--|--|
|А |Б |
|--|--|
-------

Показать ответ и решение

Энергия катушки LI2max
WL = 2 равняется энергии конденсатора q2-
WC = 2C в тот момент времени, когда максимальная энергия
катушки уменьшается в два раза, то есть

LI2 LI2
--m4ax= -2-

1) Ток — производная от заряда по времени, значит

q =− ImaxTcos(2πt)
2π T

Подставим время τ2 = 5T
8 в уравнение для заряда:

q = − ImaxTcos(10π)
2π 8

ImaxT 5π
q = − 2π cos( 4 )

ImaxT π
q = −--2π- cos(π+ -4)

q = ImaxT cos(π)
2π 4

√-
ImaxT -2-
q = 2π ⋅2

Подставим в формулу √-
Imax = I 2

IT
q = 2π

А — 4
2) Максимальное значение функции стоит перед тригонометрической функцией в уравнении движения

qmax = ImaxT
2π

С учетом √-
Imax = I 2

IT√2
qmax = -2π--

Б — 1

Идеальный колебательный контур состоит из заряженного конденсатора ёмкостью 0,2 мкФ катушки индуктивностью 2 мГн и
разомкнутого ключа. После замыкания ключа, которое произошло в момент времени, в контуре возникли собственные
электромагнитные колебания. При этом в начальный момент времени конденсатор был заряжен до максимального напряжения 10 В.
Установите соответствие между зависимостями, полученными при исследовании этих колебаний (см. левый столбец), и формулами,
выражающими эти зависимости (см. правый столбец; коэффициенты в формулах выражены в соответствующих единицах СИ без
кратных и дольных множителей).

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца и запишите в таблицу выбранные
цифры под соответствующими буквами.

ЗАВИ СИМ ОС ТЬ Ф ОР МУЛ А
А ) Зависим ость напряж ения 1)10sin(5⋅104t)
на конденсаторе от времени 2)10cos(5 ⋅104t)
Б) З ависимость силы тока, 3)0,1sin(5⋅104t)
4
текущего через катушку, от времени 4)0,1 cos(5⋅10t)

Показать ответ и решение

А) Напряжение в начальный момент максимально, значит зависимость будет выражаться через cos , а максимальное напряжение
равно 10 В, а циклическая частота колебаний в контуре равна

1 1
ω = √----= √----−7-------−3---= 5 ⋅104 Гц
LC 2⋅10 Ф⋅2 ⋅10 Гн

Зависимость напряжения будет выражаться формулой

Б) Найдем максимальную силу тока в катушке из закона сохранения энергии

∘ ------ ∘ --------------
LI2max CU2max CU2max 0,2 мкФ-⋅102 В2
2 = 2 ⇒ Imax = L = 2 мГн = 0,1 А

Так как конденсатор первоначально заряжен, то катушка разряжена, следовательно, зависимость силы тока на катушке
синусоида.

Катушка идеального колебательного контура длительное время подключена к источнику постоянного напряжения, поэтому
конденсатор не заряжен (см. рисунок). В момент t=0 ключ К размыкают. Графики А и Б отображают изменения
физических величин, характеризующих возникшие после этого электромагнитные колебания в контуре (Т — период
колебаний).

Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут
отображать.

Показать ответ и решение

Первоначально ток на катушке максимален, а заряд на конденсаторе равен 0. Значит, первоначально энергия катушки максимальна,
а энергия конденсатора минимальна.
А) График всюду положителен (значит, это или энергия конденсатора или катушки) и имеет ненулевое начальное значение, значит,
этот график может отражать только энергию магнитного поля катушки.

Б) График также всюду положителен и имеет нулевое начальное значение. Подходит только энергия электрического поля
конденсатора.

Показать ответ и решение

Первоначально ток на катушке максимален, а заряд на конденсаторе равен 0, кроме того, энергия конденсатора и катушки не может
быть отрицательной, значит графики соответствуют А –4, Б –1

Конденсатор колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения (см. рисунок). В момент t
= 0 переключатель К переводят из положения 1 в положение 2. На графиках А и Б представлены изменения физических величин,
характеризующих колебания в контуре после этого. – период электромагнитных колебаний.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные
цифры под соответствующими буквами.

Показать ответ и решение

В начальный момент времени весь заряд сосредоточен на обкладках конденсатора. Значит график А, соответствует либо заряду на
левой обкладке конденсаторе, либо модулю напряжения на нем, но так как заряд на обкладках при колебаниях будет
отрицательный, а модуль напряжения будет вычислять по формуле:

| ( )|
|U|= |||Umaxcos √-t-- |||.
LC

А – 4.
Сила тока на катушке будет вычисляться по формуле:

( t )
I(t) = Im sin √LC--

Энергия на катушке

( )
LI2msin2 √-t--
W = LI2 = ----------LC--
2 2

Энергия не может быть отрицательной, а сила тока может быть, значит Б – 1

Перекидной ключ находится в положении 1 в течение долгого времени. Далее ключ переключают в положение 2 и начинают
наблюдение за возникшими колебаниями. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости
которых от времени эти графики могут отражать.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под
соответствующими буквами.

Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут
представлять.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
1) Энергия конденсатора
2) Модуль напряжения на конденсаторе
3) Ток через катушку
4) Заряд левой обкладки конденсатора

|--|--|
|А-|Б-|
| | |
-------

Досрочная волна 2019

Показать ответ и решение

График Б – ни одна из данных величин не может быть отрицательным, кроме заряда.
Заметим, что период колебаний заряда в 2 раза больше, чем период колебаний величины графика А, следовательно, это энергия
конденсатора:

2
W = q--
2C

Конденсатор колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения (см. рисунок). В
момент t = 0 переключатель К переводят из положения 1 в положение 2. Графики А и Б представляют изменения
физических величин, характеризующих электромагнитные колебания в контуре после этого (Т — период колебаний).

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
1) сила тока в контуре
2) энергия магнитного поля катушки
3) энергия электрического поля конденсатора
4) заряд левой обкладки конденсатора

|--|--|
|А-|Б-|
-------

Досрочная волна 2019

Показать ответ и решение

А) Во-первых, это энергия, так как заряд может быть отрицательным, а сила тока изменяется с меньшим периодом. При этом это
заряд конденсатора, так как он первоначально заряжен.
Б) Единственное, что из списка может быть отрицательным – заряд.

Конденсатор идеального колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения (см. рисунок).
В момент t=0 переключатель К переводят из положения 1 в положение 2. Графики А и Б отображают изменения физических
величин, характеризующих возникшие после этого электромагнитные колебания в контуре (T – период колебаний).

Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут
отображать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу
выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
1) энергия магнитного поля катушки
2) сила тока в катушке
3) заряд левой обкладки конденсатора
4) энергия электрического поля конденсатора

Демоверсия 2021

Показать ответ и решение

А) Энергия магнитного поля катушки в начальный момент равна 0, при этом она не может быть отрицательна
Б) Сила тока должна выходить из 0, а энергия электрического поля конденсатора не может быть равна 0, остается вариант
3

Источник

Слайд 1

Цели урока:

Образовательные: обобщение и
систематизация знаний по теме, проверка знаний,
умений, навыков. В целях повышения интереса к
теме работу вести с помощью опорных конспектов.
Воспитательные: воспитание
мировоззренческого понятия
(причинно-следственных связей в окружающем мире),
развитие у школьников коммуникативной культуры.
Развивающие: развитие самостоятельности
мышления и интеллекта, умение формулировать
выводы по изученному материалу, развитие
логического мышления, развитие грамотной устной
речи, содержащей физическую терминологию.

Тип урока:систематизация и обобщение
знаний.

Слайд 2

Техническая поддержка урока:

Демонстрации:
Плакаты.
Показ слайдов с помощью информационно –
компьютерных технологий.
Дидактический материал:
Опорные конспекты с подробными записями на
столах.
Оформление доски:
Плакат с кратким содержанием опорных
конспектов (ОК);
Плакат – рисунок с изображением колебательного
контура;
Плакат – график зависимости колебаний заряда
конденсатора, напряжения между обкладками
конденсатора, силы тока в катушке от времени,
электрической энергии конденсатора, магнитной
энергии катушки от времени.

Слайд 3

План урока:

1. Этап повторения пройденного материала.
Проверка домашнего задания.
Четыре группы задач по теме:

Электромагнитные колебания.
Колебательный контур.
Свободные колебания. Свободные колебания –
затухающие колебания
Характеристика колебаний.

2. Этап применения теории к решению задач.
3. Закрепление. Самостоятельная работа.
4. Подведение итогов.

ХОД УРОКА

Учитель: Темой урока является
«Решение задач по теме: «Электромагнитные
колебания и волны» на примере разбора задач ЕГЭ»

К доске вызываются 3 ученика для проверки
домашнего задания.

– Задания по этой теме можно разделить на
четыре группы.

Слайд 4

Четыре группы задач по теме:

1. Задачи с использованием общих законов
гармонических колебаний.
2. Задачи о свободных колебаниях конкретных
колебательных систем.
3. Задачи о вынужденных колебаниях.
4. Задачи о волнах различной природы.

– Мы остановимся на решении задач 1 и 2 групп.

Урок начнем с повторения необходимых понятий
для данной группы задач.

Слайд 5

Электромагнитные колебания – это
периодические и почти периодические изменения
заряда, силы тока и напряжения.

Колебательный контур – цепь,
состоящая из соединительных проводов, катушки
индуктивности и конденсатора.

Свободные колебания – это колебания,
происходящие в системе благодаря начальному
запасу энергии с частотой, определяемой
параметрами самой системы: L, C.

Скорость распространения электромагнитных
колебаний равна скорости света: С = 3^.10⁸(м/с)

Основные характеристики колебаний

Амплитуда (силы тока, заряда, напряжения) –
максимальное значение (силы тока, заряда,
напряжения): Im, Qm, Um
Мгновенные значения (силы тока, заряда,
напряжения) – i, q, u

Слайд 6

Схема колебательного контура

Учитель: Что представляют
электромагнитные колебания в контуре?

Слайд 7

Электромагнитные колебания представляют
периодический переход электрической энергии
конденсатора в магнитную энергию катушки и
наоборот согласно закону сохранения энергии.

Слайд 8

Задача №1 (д/з)

Колебательный контур содержит конденсатор
емкостью 800 пФ и катушку индуктивности
индуктивностью 2 мкГн. Каков период собственных
колебаний контура?

Слайд 9

Задача № 2 (д/з)

Колебательный контур состоит из конденсатора
емкостью С и катушки индуктивности
индуктивностью L. Как изменится период свободных
электромагнитных колебаний в этом контуре, если
электроемкость конденсатора и индуктивность
катушки увеличить в 3р.

Слайд 10

Задача № 3 (д/з)

Амплитуда силы тока при свободных колебаниях в
колебательном контуре 100 мА. Какова амплитуда
напряжения на конденсаторе колебательного
контура, если емкость этого конденсатора 1 мкФ, а
индуктивность катушки 1 Гн? Активным
сопротивлением пренебречь.

Слайд 11

Схема электромагнитных колебаний

Ученик 1 наглядно описывает процессы в
колебательном контуре.

Слайд 12

Ученик 2 комментирует электромагнитные
колебания в контуре, используя графическую
зависимость заряда, напряжения. Силы тока,
электрической энергии конденсатора, магнитной
энергии катушки индуктивности от времени.

Слайд 13

Уравнения, описывающие колебательные процессы
в контуре:

Обращаем внимание, что колебания силы тока в
цепи опережают колебания напряжения между
обкладками конденсатора на π/2.
Описывая изменения заряда, напряжения и силы
тока по гармоническому закону, необходимо
учитывать связь между функциями синуса и
косинуса.

Слайд 14

Задача № 1.

По графику зависимости силы тока от времени в
колебательном контуре определите, какие
преобразования энергии происходят в
колебательном контуре в интервале времени от
1мкс до 2мкс?

1. Энергия магнитного поля катушки
увеличивается до максимального значения;
2. Энергия магнитного поля катушки преобразуется
в энергию электрического поля конденсатора;
3. Энергия электрического поля конденсатора
уменьшается от максимального значения до «о»;
4. Энергия электрического поля конденсатора
преобразуется в энергию магнитного поля катушки.

Слайд 15

Задача № 2.

По графику зависимости силы тока от времени в
колебательном контуре определите:

а) Сколько раз энергия катушки достигает
максимального значения в течение первых 6 мкс
после начала отсчета?
б) Сколько раз энергия конденсатора достигает
максимального значения в течение первых 6 мкс
после начала отсчета?
в) Определите по графику амплитудное значение
силы тока, период, циклическую частоту, линейную
частоту и напишите уравнение зависимости силы
тока от времени.

Слайд 16

Задача № 3 (д/з)

Дана графическая зависимость напряжения между
обкладками конденсатора от времени. По графику
определите, какое преобразование энергии
происходит в интервале времени от 0 до 2 мкс?

Слайд 17

Задача № 4 (д/з)

Дана графическая зависимость напряжения между
обкладками конденсатора от времени. По графику
определите: сколько раз энергия конденсатора
достигает максимального значения в период от
нуля до 2мкс? Сколько раз энергия катушки
достигает наибольшего значения от нуля до 2 мкс?
По графику определите амплитуду колебаний
напряжений, период колебаний, циклическую
частоту, линейную частоту. Напишите уравнение
зависимости напряжения от времени.

Слайд № 18

К доске вызываются 2 ученика

Задача № 5, 6

Слайд 19

Слайд 20

Задача № 7

Заряд на обкладках конденсатора
колебательного контура изменяется по закону
q = 3·10^–7cos800πt. Индуктивность контура 2Гн.
Пренебрегая активным сопротивлением, найдите
электроемкость конденсатора и максимальное
значение энергии электрического поля
конденсатора и магнитного поля катушки
индуктивности.

Слайд 21

Слайд 22

Задача № 8

В идеальном колебательном контуре происходят
свободные электромагнитные колебания. В таблице
показано, как изменяется заряд конденсатора в
колебательном контуре с течением времени.

t, 10^–6(C)	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
q, 10^–9(Кл)	2	1,5	0	–1,5	–2	–1,5	0	1,5	2	1,5

1. Напишите уравнение зависимости заряда от
времени. Найдите амплитуду колебаний заряда,
период, циклическую частоту, линейную частоту.

2. Какова энергия магнитного поля катушки в
момент времени t = 5 мкс, если емкость конденсатора
50 пФ.

Домашнее задание. Напишите уравнение
зависимости силы тока от времени. Найдите
амплитуду колебаний силы тока. Постройте
графическую зависимость силы тока от времени.

Слайд 23

Слайд 24

Самостоятельная работа:

Приложение 1

Источник

Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий

Версия для печати и копирования в MS Word

Источник: Централизованное тестирование по физике, 2016

В идеальном LC-контуре происходят свободные электромагнитные колебания. Полная энергия контура W = 64 мкДж. В момент времени, когда сила тока в катушке I = 10 мА, заряд конденсатора q = 2.1 мкКл. Если индуктивность катушки L = 20 мГн, то емкость C конденсатора равна … нФ.

Источник: Централизованное тестирование по физике, 2016

Пройти тестирование по этим заданиям

Источник