Задание 18. Конденсатор колебательного контура 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 колебания в контуре после этого. Т - период 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.
ГРАФИКИ
|
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ 1) сила тока в катушке 2) заряд левой обкладки конденсатора 3) энергия магнитного поля катушки 4) модуль напряжения на конденсаторе |
Решение.
Вид графика под буквой «А» наводит на мысль, что это может быть (варианты взяты из таблицы раздела «Физические величины») либо график изменения энергии (она всегда положительна и выглядит примерно таким образом), либо это график модуля напряжения. Учитывая, что энергия электрического поля сосредотачивается в конденсаторе, а энергия магнитного поля в катушке:
При этом, энергия электрического поля пропорциональна квадрату напряжения на конденсаторе, а энергия магнитного поля пропорциональна квадрату силы тока на катушке.
Из рисунка следует, что при замыкании ключа (в нулевой момент времени), энергия электрического тока максимальна (напряжение в конденсаторе максимально), а сила тока в катушке будет равна нулю, т.к. цепь была разорвана и в катушке был нулевой ток. Затем, напряжение на конденсаторе будет падать, энергия электрического тока будет уменьшаться, а ток в катушке будет изменяться сначала в одну сторону, а затем, в другую, вновь заряжая конденсатор. Из всего этого следует, что график под буквой «А» соответствует энергии поля на конденсаторе, а график под буквой «Б» силе тока в катушке.
Ответ: А4, Б1.
Для наших пользователей доступны следующие материалы: