← Вернуться в журнал

Готовые ответы

Проверено

Электромагнитные колебания

Все задания собраны по порядку. Правильные варианты выделены — можно быстро свериться и разобрать ошибки.

10 заданийОтветы отмеченыПо порядку теста
01

Один вариант

Задание 1 из 10

В процессе незатухающих колебаний в идеальном колебательном контуре с течением времени сохраняется…

Варианты ответаПравильный вариант отмечен
сумма энергий поля конденсатора и катушки.Верно
энергия магнитного поля катушки.
модуль заряда и напряжение на конденсаторе.
индукция магнитного поля катушки.
модуль заряда на конденсаторе и сила тока в катушке.
02

Один вариант

Задание 2 из 10

Укажите контуры, частоты собственных колебаний которых совпадают. Для какой пары среди четырёх колебательных контуров (см. рис.) совпадут частоты электромагнитных колебаний, возникающих после переключения ключа из положения 11 в положение 2?2? image002.pngОткрыть изображение ↗

Варианты ответаПравильный вариант отмечен
В и Г
Б и ВВерно
Во всех контурах
А и Г
Ни в одной из пар контуров
03

Один вариант

Задание 3 из 10

Используя график (рис. 1), найдите циклическую частоту колебаний в контуре после заданного изменения индуктивности катушки и электроёмкости конденсатора. По графику зависимости энергии магнитного поля катушки индуктивности от времени в колебательном контуре определите, какой будет циклическая частота колебаний, если индуктивность катушки и электроёмкость конденсатора одновременно уменьшить в 1,61{,}6 раза. image008.pngОткрыть изображение ↗ Рис. 1. График зависимости

Варианты ответаПравильный вариант отмечен
2107 радс2 \cdot 10^7~{\Large\frac{рад}{с}}
12,56103 радс12{,}56 \cdot 10^3 ~ {\Large\frac{рад}{с}}Верно
2103 радс2 \cdot 10^3~{\Large\frac{рад}{с}}
5104 радс5 \cdot 10^{-4}~{\Large\frac{рад}{с}}
12,56 кГц12{,}56~кГц
04

Числовой ответ

Задание 4 из 10

Определите ёмкость конденсатора в колебательном контуре. Напряжение между обкладками конденсатора в колебательном контуре изменяется со временем согласно уравнению U(t)=35 cos(90πt+π3) (мВ)U(t)=35~ cos⁡\left(90πt+{\Large\frac{π}{3}}\right)~(мВ). Какова ёмкость конденсатора, если максимальный заряд конденсатора при колебаниях равен 42 нКл42~нКл?

C=C= поле ответа 1 мкФмкФ.

Правильный ответЧисловое значение
1,2
Показать объяснение

Определите амплитуду напряжения на конденсаторе и, используя определение электроёмкости, рассчитайте её значение.

05

Один вариант

Задание 5 из 10

Сделайте вывод об энергии элементов колебательного контура в заданный момент времени. Сила тока от времени в идеальном колебательном контуре изменяется согласно уравнению: I=0,15sin(140πt) (А)I = 0{,}15 \cdot sin⁡(140πt) ~(А). Какое из утверждений характеризует значения энергии магнитного поля катушки Wмагн.W_{магн.} и энергии электрического поля конденсатора Wэл.W_{эл.} в момент времени, когда сила тока, текущего через катушку, равна I=0,15 AI = 0{,}15~A?

Варианты ответаПравильный вариант отмечен
Wмагн.=Wэл.W_{магн.} = -W_{эл.}
Wэл.=0,5Wмагн.W_{эл.}= 0{,}5W_{магн.}
Wмагн.W_{магн.} максимальна, Wэл.=0W_{эл.}= 0.Верно
Wмагн.=Wэл.W_{магн.} = W_{эл.}
Wэл.W_{эл.} максимальна, Wмагн.=0W_{магн.}= 0.
06

Числовой ответ

Задание 6 из 10

Определите, на какую величину изменилась собственная частота колебательного контура при его настройке. Индуктивность катушки колебательного контура увеличили на 60 %60~\%. Каков модуль изменения собственной частоты колебательного контура, если изначально контур был настроен на частоту 158 МГц158~МГц?

поле ответа 1 МГцМГц.

Правильный ответЧисловое значение
33
Показать объяснение

Следует дважды записать формулу Томсона для двух значений индуктивности, а затем исключить величину электроёмкости конденсатора, найдя отношение частот.

07

Один вариант

Задание 7 из 10

Выберите уравнение, описывающее электромагнитные колебания в контуре. Запишите уравнение колебаний заряда на конденсаторе ёмкостью C=12 пФC = 12~пФ, который входит в колебательный контур, зная, что амплитуда колебаний напряжения равна 1 кВ1~ кВ, период колебаний равен 2 мс2~ мс, а при t=0t = 0 конденсатор не был заряжен.

Варианты ответаПравильный вариант отмечен
q=83,3106 sin(1000πt) (Кл)q = 83{,}3 \cdot 10^{-6}~ sin (1000πt) ~ (Кл)
q=12109 cos(1000πt) (Кл)q = 12 \cdot 10^{-9} ~cos (1000πt) ~(Кл)
q=12109 sin(1000πt) (Кл)q = 12 \cdot 10^{-9} ~sin (1000πt) ~(Кл)Верно
q=12106sin(100πt) (Кл)q = 12 \cdot 10^{-6} \cdot sin (100πt) ~(Кл)
q=12109 cos(1000t) (Кл)q = 12 \cdot 10^{-9}~ cos (1000t) ~(Кл)
q=12106 sin(1000πt) (Кл)q = 12 \cdot 10^{-6}~ sin (1000πt) ~(Кл)
08

Числовой ответ

Задание 8 из 10

Определите заряд конденсатора и энергию магнитного поля катушки через время t после начала электромагнитных колебаний. Конденсатор ёмкостью 30 нФ30~нФ заряжен от батареи до напряжения 200 В200 ~В. В момент времени t=0t = 0 его отсоединяют от батареи и подключают к катушке с индуктивностью 0,03 Гн0{,}03~ Гн. Определите заряд конденсатора и энергию магнитного поля катушки через t1=15 мксt_1=15~ мкс после начала свободных колебаний в контуре.

q=q = поле ответа 1 мкКлмкКл (с точностью до сотых).

WL=W_L= поле ответа 2 мкДжмкДж (в виде целого числа).

Ответы по полямПолей: 2
Поле 15,27
Поле 2138
Показать объяснение

Запишите уравнение для изменения заряда на конденсаторе, использовав формулу Томсона и определение электроёмкости. Чтобы найти энергию катушки в заданный момент, воспользуйтесь законом сохранения полной энергии для электромагнитных колебаний в идеальном контуре.

09

Краткий ответ

Задание 9 из 10

Определите характер изменения параметров электромагнитных колебаний в контуре. На рисунке представлен график зависимости силы тока, текущего через катушку в колебательном контуре. Как изменяются энергия магнитного поля катушки, энергия электрического поля конденсатора, частота колебаний и заряд конденсатора в интервале времени 11,51-1{,}5 мкс? 1. Увеличивается. 2. Уменьшается. 3. Не изменяется.

image087.pngОткрыть изображение ↗ Рис. 2. График зависимости

Энергия магнитного поля катушки поле ответа 1. Энергия электрического поля конденсатора поле ответа 2. Частота колебаний поле ответа 3. Модуль заряда конденсатора поле ответа 4.

Ответы по полямПолей: 4
Поле 1увеличивается
Поле 2уменьшается
Поле 3не изменяется
Поле 4уменьшается
Показать объяснение

Вспомните формулы для параметров электромагнитных колебаний в идеальном контуре. Учтите, что в начальный момент сила тока и энергия магнитного поля катушки минимальны, а напряжение, заряд и энергия поля конденсатора максимальны.

10

Числовой ответ

Задание 10 из 10

Определите амплитуду силы тока в контуре после его замыкания на катушку индуктивности. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью L=20 мГнL = 20~ мГн, заряженного конденсатора до q0=5 мкКлq_0 = 5 ~мкКл и ключа. Минимальное время после замыкания ключа, через которое энергия магнитного поля катушки приобрела максимальное значение, равно t=10 мксt = 10~ мкс. Определите начальную энергию поля конденсатора и амплитуду силы тока в катушке после возникновения в контуре электромагнитных колебаний.

W0C=W_{0C}= поле ответа 1 мДжмДж (с точностью до целых). Imax=I_{max}= поле ответа 2 АА (с точностью до десятых).

Ответы по полямПолей: 2
Поле 16
Поле 20,8
Показать объяснение

Вспомните, как соотносятся периоды колебаний энергии параметров тока в колебательном контуре. Воспользуйтесь законом сохранения энергии для электромагнитных колебаний.

Вернуться в журнал11 класс · II четверть · 10 неделя