Задание 14 ЕГЭ по физике

Question

Свободные электромагнитные колебания происходят в идеальном колебательном контуре. В таблице показано изменение заряда конденсатора с течением времени. Выберите все верные утверждения о процессе, происходящем в контуре.
$t,~\text{мкс}$ | $0$ | $5$ | $10$ | $15$ | $20$ | $25$ | $30$ | $35$ | $40$ | $45$
$q,~\text{нКл}$ | $4$ | $2,84$ | $0$ | $-2,84$ | $-4$ | $-2,84$ | $0$ | $2,84$ | $4$ | $2,84$
1) Частота колебаний равна $25~\mathrm{кГц}$.
2) Период колебаний равен $30~\mathrm{мкс}$.
3) В момент времени $t=30~\mathrm{мкс}$ энергия конденсатора минимальна.
4) В момент времени $t=10~\mathrm{мкс}$ энергия катушки максимальна.
5) В момент времени $t=15~\mathrm{мкс}$ сила тока в контуре равна $0$.

Accepted Answer

1) Верно. По данным таблицы период колебаний равен $40~\mathrm{мкс}$. Частота колебаний: $\nu=\frac{1}{T}=\frac{1}{40\cdot 10^{-6}}=25~\mathrm{кГц}$.
2) Неверно. Ранее доказали, что это не так.
3) Верно. В момент времени $t=30~\mathrm{мкс}$ заряд конденсатора равен нулю, следовательно, его энергия в этот момент минимальна.
4) Верно. По закону сохранения энергии: $\frac{LI^2}{2}+\frac{q^2}{2C}-const$. В момент времени $t=10~\mathrm{мкс}$ энергия конденсатора минимальна, значит, энергия катушки в этот момент максимальна.
5) Неверно. В момент времени $t=15~\mathrm{мкс}$ заряд конденсатора не принимает амплитудного значения, таким образом, сила тока в контуре не равна нулю.

$t,~\text{мкс}$	$0$	$5$	$10$	$15$	$20$	$25$	$30$	$35$	$40$	$45$
$q,~\text{нКл}$	$4$	$2,84$	$0$	$-2,84$	$-4$	$-2,84$	$0$	$2,84$	$4$	$2,84$

Задание 14 ЕГЭ по физике

Электромагнитные колебания