Автор Задачи и вопросы с ответами по физике на тему электрические колебания колебательный контур. Свободные незатухающие колебания. Затухающие колебания.
Скачать в PDF задачи с ответами
Задачи с ответами на тему электрические колебания:
1)Дифференциальное уравнение, описывающее свободные колебания заряда конденсатора в колебательном контуре, имеет вид Aq+ Bq = 0 , где A и B – известные положительные постоянные. Чему равен период T колебаний заряда?
2)Сила тока I в катушке идеального колебательного контура меняется со временем t по закону I(t) = 0,04⋅sin(2000t), где все величины приведены в СИ. Напряжение на конденсаторе при t = 0 равно Um = 2 В. Определите индуктивность L катушки.
3)Напряжение U на конденсаторе идеального колебательного контура меняются со временем t по законам U(t) = 2⋅sin(1000t), где все величины приведены в СИ. Величина тока в контуре при t = 0 равна I0 = 4 мА. Определите емкость С конденсатора.
4)К конденсатору емкостью С = 10 мкФ, заряд которого Q = 20 мкКл, подключили идеальную катушку индуктивностью L = 0,2 Гн. Найдите силу тока I в контуре в момент времени, когда энергия конденсатора равна энергии катушки.
5)Энергия конденсатора емкостью С = 1 нФ, включенного в идеальный колебательный контур, достигает при колебаниях максимального значения Wm = 0,1 мкДж через промежутки времени τ = 1 мкс. Определите амплитуду Im колебаний тока в контуре.
6)В идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора емкостью С = 0,01 мкФ и катушки, происходят гармонические колебания. Энергия конденсатора изменяется от максимального значения до нуля за время τ = 1 мкс. Определите индуктивность L катушки.
7)В колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивностью L = 1 мГн, происходят свободные незатухающие колебания, при которых энергия магнитного поля катушки меняется по закону (1 cos ) 1 W W t L = − Ω , где W1 = 25⋅10–9 Дж, Ω = 2⋅105 с –1, t — время. Определите емкость конденсатора C и амплитуду Um колебаний напряжения в контуре.
8)В идеальном колебательном контуре в некоторый момент времени заряд конденсатора q = 4 нКл, а сила тока I = 3 мА. Период колебаний заряда в контуре Т = 6,3 мкс. Найдите максимальный заряд qm конденсатора.
9)В колебательном контуре, состоящем из конденсатора емкости C и катушки индуктивности L, совершаются свободные незатухающие колебания, при которых амплитуда тока равна Im. Найдите связь между током I в контуре и зарядом конденсатора q. Постройте график зависимости I(q). Укажите направление, в котором будет смещаться по графику точка I(q) с ростом времени t.
10)В схеме, изображенной на рисунке, ключ, первоначально находившийся в положении 1, в момент времени t = 0 переводят в положение 2. Пренебрегая сопротивлением катушки и считая известными ЭДС источника E, индуктивность катушки L и емкость конденсатора C, определите зависимость тока в контуре от времени. Направлением положительного тока считать указанное на рисунке.
11)В схеме, изображенной на рисунке, первоначально ключ K замкнут. В момент t = 0 ключ размыкают. Пренебрегая сопротивлением катушки и считая известными ЭДС источника E, его внутреннее сопротивление r, индуктивность катушки L и емкость конденсатора C, определите зависимость тока в катушке от времени.
12)Когда ключ K в приведенной на рисунке схеме размыкают, в контуре возникают колебания с периодом T = 3,14 мкс. При этом амплитуда колебаний напряжения на конденсаторе в N = 5 раз больше ЭДС источника. Найдите индуктивность L и емкость C контура, если внутреннее сопротивление источника r = 10 Ом, а сопротивление катушки пренебрежимо мало.
13)Пренебрегая сопротивлением катушки и внутренним сопротивлением источника, найдите максимальный ток в цепи (см. рис.) и максимальное напряжение на конденсаторе после замыкания ключа K.
14)Колебательный контур состоит из двух параллельно соединенных конденсаторов одинаковой емкости C и катушки индуктивности L. В контуре происходят свободные электрические колебания. В момент времени, когда ток через катушку был равен половине своего максимального значения, один из конденсаторов отключили. Во сколько раз изменилась после этого амплитуда колебаний тока через индуктивность?
15)Колебательный контур состоит из двух последовательно соединенных одинаковых катушек и конденсатора. В момент времени, когда напряжение на конденсаторе было равно половине своего максимального значения, концы одной из катушек замкнули проводом. Во сколько раз изменилась после этого амплитуда колебаний напряжения на конденсаторе, если сопротивления проводов и обмоток катушек равны нулю? Объясните уменьшение энергии колебаний.
16)В колебательном контуре, состоящем из плоского конденсатора и катушки индуктивности, происходят свободные незатухающие колебания, при которых амплитуда колебаний напряжения равна U0. В тот момент, когда напряжение на конденсаторе было равно U, расстояние между обкладками конденсатора быстро (по сравнению с периодом колебаний) уменьшают в n раз. Определите амплитуду U1 новых колебаний напряжения на конденсаторе.
17)В колебательном контуре, состоящем из плоского конденсатора и катушки индуктивности, происходят свободные незатухающие колебания, при которых амплитуда колебаний тока равна I0. В конденсаторе расположена диэлектрическая пластина с диэлектрической проницаемостью ε, которая полностью заполняет пространство между обкладками. В тот момент, когда в контуре протекал ток I, пластину быстро (по сравнению с периодом колебаний) удаляют из конденсатора. Определите амплитуду I1 новых колебаний тока в контуре.
18)На длинный соленоид вблизи его середины намотана короткая катушка из N = 100 витков радиуса r = 2 см, выводы которой подключены к конденсатору. По обмотке соленоида течет постоянный ток, создающий внутри него практически однородное магнитное поле индукции B, параллельное оси соленоида. После быстрого выключения тока через соленоид напряжение на конденсаторе начинает периодически меняться с частотой ω = 104 с –1 и амплитудой Um = 10 В. Определите индукцию магнитного поля B. Сопротивлением катушки пренебречь.
19)Конденсатор емкостью С = 2 мкФ, заряженный до напряжения U0 = 50 В, начинает разряжаться через катушку индуктивностью L = 2 мГн. Спустя некоторое время после начала разряда мгновенные значения напряжения на конденсаторе и тока в катушке были равны U = 30 В и I = 1 А. Определите количество теплоты Q, выделившееся в электрической цепи за это время.
20)В колебательном контуре происходят свободные колебания. В момент времени, когда напряжение на конденсаторе U = 4 В, а ток в контуре I = 10 мА, параллельно колебательному контуру подключают резистор (замыкают ключ K в схеме, изображенной на рисунке). Какое количество теплоты Q выделится на резисторе после этого? Емкость конденсатора C = 1 мкФ, индуктивность катушки L = 0,1 Гн. Сопротивлением катушки пренебречь.
21)В колебательном контуре происходят свободные затухающие колебания. На рисунке приведены графики зависимости от времени напряжения на конденсаторе (сплошная кривая) и тока (штриховая) в контуре. Считая известной емкость конденсатора C = 1 мкФ, определите а) индуктивность катушки, б) коэффициент затухания, в) логарифмический декремент затухания, г) добротность, д) активное сопротивление контура. Какие из этих величин можно определить, не задавая конкретного значения емкости C ?
22)На рисунке приведен график зависимости тока в колебательном контуре от напряжения на конденсаторе. Определите логарифмический декремент затухания.
23)В колебательном контуре с емкостью C и индуктивностью L происходят свободные затухающие колебания, при которых ток меняется во времени по закону I I t t = m exp( . −β )sinω Найдите напряжение на конденсаторе в зависимости от времени и в момент t = 0.
24)На сколько процентов отличается частота ω свободных колебаний тока в колебательном контуре с добротностью Q = 5 от собственной частоты ω0 колебаний в этом контуре?
25)Колебательный контур состоит из конденсатора емкости C = 4 мкФ и катушки индуктивности L = 2 мГн и активным сопротивлением R = 10 Ом. Найдите отношение энергии магнитного поля катушки к энергии электрического поля конденсатора в момент максимума тока.
26)Колебательный контур имеет емкость C = 10 мкФ, индуктивность L = 25 мГн и активное сопротивление R = 1 Ом. Через сколько колебаний амплитуда тока в этом контуре уменьшится в e раз?
27)Найдите время, за которое амплитуда колебаний тока в контуре с добротностью Q = 5000 уменьшится в n = 2 раза, если частота колебаний ν = 2,2 МГц.
28)В схеме, изображенной на рисунке, ЭДС источника E = 2 В, его внутреннее сопротивление r = 9 Ом, емкость конденсатора C = 10 мкФ, индуктивность катушки L = 100 мГн и сопротивление R = 1 Ом. В некоторый момент ключ K разомкнули. Найдите энергию колебаний в контуре: а) непосредственно после размыкания ключа; б) через время t = 0,3 с после размыкания ключа.
29)Колебательный контур содержит конденсатор с утечкой. Емкость конденсатора C, его активное сопротивление R, индуктивность катушки L. Сопротивление катушки и проводов пренебрежимо мало. Найдите: а) частоту затухающих колебаний такого контура; б) его добротность.
30)В контуре, добротность которого Q = 50 и собственная частота колебаний ν0 = 5,5 кГц, возбуждаются затухающие колебания. Через сколько времени энергия, запасенная в контуре, уменьшится в n = 2 раза?
Смотрите также на нашем сайте:
Тренировочные варианты ЕГЭ по физике 11 класс задания с ответами
Тренировочные варианты ОГЭ по физике 9 класс задания с ответами