СПО. Расширенный. Решение задач на свободные электромагнитные колебания
Материал для самостоятельного выполнения учащимися к рабочей программе на 180 часов.
Задание 1
Зависимость силы тока от времени в идеальном колебательном контуре описывается выражением, где– период колебаний. В момент времениэнергия катушки с током равна энергии конденсатора напряжение на конденсаторе равно Каковы напряжение на конденсаторе в моменти амплитуда напряжения на конденсаторе? Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца.
Задание 2
Дан график зависимости силы тока в колебательном контуре от времени (см. рис.). Какое уравнение зависимости электрического заряда конденсатора от времени соответствует данному графику? Все величины в формулах выражены в СИ.
Задание 3
По графикам зависимости силы тока в колебательном контуре от времени (см. рис) определите период колебаний.
Задание 4
На рисунке приведен график гармонических колебаний силы тока в колебательном контуре. Если катушку в этом контуре заменить на другую катушку, индуктивность которой в 25 раз меньше, то каков будет период колебаний? Ответ выразите в мкс и округлите до целого числа.
Задание 5
Установите аналогию между свободными электромагнитными и механическими колебаниями (физическми величинами и формулами). К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца.
Задание 6
В колебательном контуре емкость конденсатора равна 2 мкФ, максимальное напряжение на нем – 5 В. Определите энергию магнитного поля катушки в тот момент времени, когда напряжение на конденсаторе равно 3 В? Ответ выразите в мкДж и округлите до целого числа.
Задание 7
Конденсатор колебательного контура длительное время подключен к источнику постоянного напряжения (см. рис.). В момент t = 0 переключатель К переводят из положения 1 в положение 2. На графиках (см. левый столбец) представлены изменения физических величин, характеризующих колебания в контуре после этого.– период электромагнитных колебаний. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять. К каждой позиции левого столбца подберите соответствующую позицию из правого столбца.
Задание 8
В колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивностью 0,5 Гн, происходят свободные электромагнитные колебания с циклической частотой 100 рад/с. Амплитуда колебаний силы тока в контуре 0,01 А. Чему равна амплитуда колебаний напряжения на катушке? Ответ выразите в вольтах и округлите до десятых.
Задание 9
Если при гармонических колебаниях в колебательном контуре максимальное значение энергии электрического поля конденсатора равно 5 Дж, максимальное значение энергии магнитного поля катушки 5 Дж, то полная энергия электромагнитного поля контура...
Задание 10
В наборе радиодеталей для изготовления простого колебательного контура имеются две катушки с индуктивностями L1 =0,5 мкГн и L2 = 1 мкГн, а также два конденсатора, емкости которых C1 = 50 пФ и C2 = 144 пФ С какой наименьшей собственной частотой можно составить колебательный контур из двух элементов этого набора? Ответ выразите в мегагерцах и округлите до целого числа. При расчетах принять