Задание 15 ЕГЭ по физике

Question

Конденсатор идеального колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения. В момент $t=0$ переключатель $K$ перевели из положения $1$ в положение $2$. Графики $А$ и $Б$ отражают изменение с течением времени физических величин, характеризующих свободные электромагнитные колебания, возникшие в контуре после этого ($T$ — период колебаний).
Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимость которых от времени эти графики могут изображать.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ГРАФИКИ: | ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ:
А) | 1) заряд левой обкладки конденсатора
Б) | 2) модуль напряжения на конденсаторе
3) энергия электрического поля конденсатора
4) сила тока в катушке

Accepted Answer

До переключения конденсатор был подключён к источнику постоянного напряжения, поэтому в начальный момент его заряд максимален:
$q=q_{\max}$
После переключения возникают свободные электромагнитные колебания в контуре.
Заряд конденсатора изменяется по гармоническому закону:
$q=q_{\max}\cos\omega t$
График $Б$ показывает величину, которая изменяется гармонически и может принимать как положительные, так и отрицательные значения. Следовательно, он соответствует заряду обкладки конденсатора:
$Б\rightarrow1$
Энергия электрического поля конденсатора определяется формулой:
$W_C=\dfrac{q^2}{2C}$
Она не может быть отрицательной и изменяется от максимального значения до нуля два раза за период. Такой вид имеет график $А$:
$А\rightarrow3$
Следовательно:
$\boxed{А-3,\ Б-1}$

ГРАФИКИ:	ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ:
А)	1) заряд левой обкладки конденсатора
Б)	2) модуль напряжения на конденсаторе
	3) энергия электрического поля конденсатора
	4) сила тока в катушке

Задание 15 ЕГЭ по физике

Электромагнитные колебания