[рис.] На графике изображена зависимость энергии электрического поля конденсатора от напряжения между его обкладками в диапазоне от нуля до максимального значения. В колебательном контуре, активное сопротивление которого = нулю, происходят свободные электромагнитные колебания с максимальным напряжением на конденсаторе. Определите период колебаний в контуре, если в момент времени, когда энергии катушки индуктивности и конденсатора совпадали, сила тока в цепи была равна $\sqrt{аргумента: 2} аргумента А$
💡 Пошаговый разбор и решение:
При отсутствии потерь в колебательном контуре выполняется закон сохранения энергии:
$W_p_max=W_p + W_m$
$W_p_max=2W_m$
$W_p_max= \frac{2Li ^2}{2}$
Из графика следует, что $W_p_max=0,8 \cdot 10 в степени ( - 3 ) Дж$ и $U_max=200В$ откуда емкость конденсатора равна $C= \frac{2W_p_max}{U ^2 _max}$
Тогда можем найти период электромагнитных колебаний:
$T=2 \pi $\sqrt{аргумента: LC}$ аргумента =2 \pi \sqrt{аргумента: \frac{W_p_max} аргумента}{i ^2} \cdot $\frac{2W_p_max}{U ^2 _max}$ = \frac{2 \pi W_p_max $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{iU_max} = \frac{2 \cdot 3,14 \cdot 0,8 \cdot 10 в степени ( - 3 ) \cdot $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{200 \cdot $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента} \approx 25,12мкс$
Ответ: 25,12 мкс.
$W_p_max=W_p + W_m$
$W_p_max=2W_m$
$W_p_max= \frac{2Li ^2}{2}$
Из графика следует, что $W_p_max=0,8 \cdot 10 в степени ( - 3 ) Дж$ и $U_max=200В$ откуда емкость конденсатора равна $C= \frac{2W_p_max}{U ^2 _max}$
Тогда можем найти период электромагнитных колебаний:
$T=2 \pi $\sqrt{аргумента: LC}$ аргумента =2 \pi \sqrt{аргумента: \frac{W_p_max} аргумента}{i ^2} \cdot $\frac{2W_p_max}{U ^2 _max}$ = \frac{2 \pi W_p_max $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{iU_max} = \frac{2 \cdot 3,14 \cdot 0,8 \cdot 10 в степени ( - 3 ) \cdot $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента}{200 \cdot $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента} \approx 25,12мкс$
Ответ: 25,12 мкс.
Правильный ответ:
25,12 мкс
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 108277 • Задание №24
[рис.] В цикле теплового двигателя, изображенном на диаграмме, используется в качестве рабочего тела некоторое...
ID 107183 • Задание №19
Положительно заряженная альфа-частица, испущенная радиоактивным ядром, движется по направлению к атомному ядр...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0
Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №25 по предмету Физика:
ID 108349
[рис.] Горизонтальный проводник длиной 1 м движется равноускоренно в вертикальном однородном ма...
ID 108350
В однородном магнитном поле, индукция которого $1,67 умножить на 10 в степени левая круглая ско...
ID 108351
Ядро изотопа водорода $_1 в квадрате H$ — дейтерия — движется в однородном магнитном поле с ...
ID 108352
Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией $4 умножить на 10 в степени левая круг...
ID 108353
[рис.] В однородном магнитном поле с индукцией $\vecB$ направленной вертикально вниз, равномерн...