Изменения электрического заряда конденсатора в колебательном контуре происходят по закону q = 10 -2...

Тематика Физика
Уровень 5 - 9 классы
колебательный контур электрический заряд циклическая частота сила тока частота колебаний свободные электрические колебания период колебаний емкость конденсатора индуктивность катушки энергия электрического поля энергия магнитного поля полная энергия электромагнитного поля
0

Изменения электрического заряда конденсатора в колебательном контуре происходят по закону q = 10 -2 cos 20t. Определите циклическую частоту колебаний заряда.

А. 10 -2 с -1. Б. cos 20t c -1. В. 20t с -1. Г. 20 с -1. Д. 10/π с -1. Е. π/10 с -1.

Сила тока в цепи изменяется со временем по закону I = 3 sin 20t. Чему равна частота электрических колебаний?

А. 3 Гц. Б. 20 Гц. В. 20t Гц. Г. 10/π Гц. Д. π/10 Гц.

Какое из выражений, приведенных ниже, определяет частоту свободных электрических колебаний в контуре, состоящем из конденсатора емкостью С и катушки индуктивностью L?

А.√LC. Б.√1/LC. В.2π√LC.Г.2π/√LC. Д.1/2π√LC.

Как изменится период свободных электрических колебаний в колебательном контуре, если емкость конденсатора увеличить в 4 раза?

^ А. Уменьшится в 4 раза. Б. Уменьшится в 2 раза. В. Увеличится в 4 раза.

Г. Увеличится в 2 раза. Д. Не изменится.

При гармонических электрических колебаниях в колебательном контуре максимальное значение энергии электрического поля конденсатора равно 50 Дж, максимальное значение энергии магнитного поля катушки 50 Дж. Как изменяется во времени полная энергия электромагнитного поля контура?

^ А. Изменяется от 0 до 50 Дж. Б. Изменяется от 0 до 100 Дж. В. Не изменяется и равна 100 Дж.

Г. Не изменяется и равна 50 Дж. Д. Изменяется от 50 до 100 Дж.

avatar
задан 6 месяцев назад

2 Ответа

0

Давайте рассмотрим каждый из вопросов по отдельности и дадим развернутые ответы.

Вопрос 1

Изменения электрического заряда конденсатора в колебательном контуре происходят по закону q=102cos20t. Определите циклическую частоту колебаний заряда.

Циклическая частота илиугловаячастота обозначается как ω и измеряется в радианах в секунду рад/с. Общая форма уравнения для гармонических колебаний заряда имеет вид: q(t)=q0cos(ωt+ϕ), где ω — циклическая частота.

В данном случае у нас: q=102cos(20t).

Отсюда видно, что ω=20рад/с.

Таким образом, правильный ответ: Г. 20 с⁻¹.

Вопрос 2

Сила тока в цепи изменяется со временем по закону I=3sin20t. Чему равна частота электрических колебаний?

Частота колебаний f связана с угловой частотой ω через связь: ω=2πf.

Здесь ω=20рад/с. Подставим в уравнение: 20=2πf, f=202π=10πГц.

Таким образом, правильный ответ: Г. 10/π Гц.

Вопрос 3

Какое из выражений, приведенных ниже, определяет частоту свободных электрических колебаний в контуре, состоящем из конденсатора емкостью C и катушки индуктивностью L?

Частота свободных колебаний в колебательном контуре определяется формулой Томсона: f=12πLC.

Таким образом, правильный ответ: Д. 1/2πLC.

Вопрос 4

Как изменится период свободных электрических колебаний в колебательном контуре, если емкость конденсатора увеличить в 4 раза?

Период T колебаний связан с частотой f через: T=1f. Частота f определяется как: f=12πLC.

Если C увеличится в 4 раза, то новая емкость будет 4C. Новая частота будет: f=12πL4C=12π2LC=1212πLC=f2.

Таким образом, новый период будет: T=1f=1f2=2T.

Таким образом, правильный ответ: Г. Увеличится в 2 раза.

Вопрос 5

При гармонических электрических колебаниях в колебательном контуре максимальное значение энергии электрического поля конденсатора равно 50 Дж, максимальное значение энергии магнитного поля катушки 50 Дж. Как изменяется во времени полная энергия электромагнитного поля контура?

Полная энергия в идеальном колебательном контуре не изменяется и является постоянной величиной. Она складывается из энергии электрического поля конденсатора и энергии магнитного поля катушки. В данном случае максимальные значения обеих энергий равны 50 Дж, что означает, что полная энергия: [ E{\text{total}} = E{\text{electric}} + E_{\text{magnetic}} = 50 + 50 = 100 \, \text{Дж}. ]

Таким образом, правильный ответ: В. Не изменяется и равна 100 Дж.

avatar
ответил 6 месяцев назад
0

  1. Циклическая частота колебаний заряда определяется коэффициентом перед t внутри аргумента cosинуса. В данном случае это 20, поэтому циклическая частота колебаний заряда равна 20 с -1. Ответ: В. 20 с -1.

  2. Частота электрических колебаний определяется коэффициентом перед t внутри аргумента синуса. В данном случае это также 20, поэтому частота электрических колебаний равна 20 Гц. Ответ: Б. 20 Гц.

  3. Частота свободных электрических колебаний в контуре определяется выражением 1/2π√LC. Ответ: Д. 1/2π√LC.

  4. Если емкость конденсатора увеличить в 4 раза, то период свободных электрических колебаний в колебательном контуре уменьшится в 2 раза. Ответ: Б. Уменьшится в 2 раза.

  5. Полная энергия электромагнитного поля контура во времени изменяется от 0 до 100 Дж, так как сумма энергий электрического и магнитного полей равна 100 Дж и они меняются по закону сохранения энергии. Ответ: Б. Изменяется от 0 до 100 Дж.

avatar
ответил 6 месяцев назад

Ваш ответ

Вопросы по теме