15

Решение: Графики колебательного контура

ЕГЭ · Физика · Задание 15 · Колебания и волны
ПовышеннаяФИПИ5C7354Соответствие≈ 4 минутыРазбор в 4 шагаОтвет сверен с ключом
Условие

Конденсатор колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения. В момент $t = 0$ переключатель $K$ переводят из положения 1 в положение 2. Графики отображают изменения физических величин, характеризующих колебания в контуре после этого. $T$ — период колебаний.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

4 шага
1

В идеальном колебательном контуре заряд конденсатора изменяется гармонически и периодически меняет знак.

$$q(t) = q_0\cos\left(\omega t + \varphi\right)$$
2

График А содержит как положительные, так и отрицательные значения и пересекает ось времени. Следовательно, он соответствует заряду одной из обкладок конденсатора. По начальному знаку заряда это заряд левой обкладки.

$$q_{\text{л}}(t) \sim \cos\left(\omega t + \varphi\right)$$
3

Энергия электрического поля конденсатора не может быть отрицательной и изменяется с удвоенной частотой по сравнению с зарядом.

$$W_\text{э} = \dfrac{q^2}{2C} \geqslant 0$$

График Б не имеет отрицательных значений и содержит два максимума за период колебаний, поэтому он соответствует энергии электрического поля конденсатора.

Ответ
31
31
так ответ выглядит в бланке

Где здесь ошибаются

Выбирают силу тока по графику, который пересекает ось времени.

Забывают, что энергия электрического поля не может быть отрицательной.

Путают заряды левой и правой обкладок, имеющие противоположные знаки.

Закрепить приёмВ теме «Колебания и волны» ещё 168 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 15 ЕГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 4 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Колебания и волны»: в ней 169 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.