В идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности, происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице показано, как изменяется заряд на одной из пластин конденсатора в колебательном контуре с течением времени.(Цифры в ответе вводить строго в порядке возрастания)
Выберите все верные утверждения о процессе, происходящем в контуре.
-
В момент времени сила тока в контуре равна нулю.
-
Период колебаний энергии магнитного поля катушки равен .
-
В момент времени энергия электрического поля конденсатора максимальна.
-
В момент времени модуль силы тока в контуре максимален.
-
Частота электромагнитных колебаний в контуре равна 250 кГц.
Источник: Демидова М.Ю. ЕГЭ-2026. Физика. Вариант 3
Решение:
-
Неверно. В момент времени заряд конденсатора равен нулю, а сила тока через катушку при этом наибольшая по модулю.
-
Неверно. Сначала найдём период колебаний. По таблице видно, что заряд впервые равен при , а затем снова достигает того же значения при . Следовательно, период колебаний равен Период колебаний энергии в 2 раза меньше периода колебаний заряда, то есть
-
Верно. Энергия конденсатора максимальна при максимальном по модулю значении заряда. В таблице наибольший по модулю заряд наблюдается при , следовательно, именно в этот момент энергия электрического поля конденсатора максимальна.
-
Верно. В момент времени заряд конденсатора равен нулю, а сила тока через катушку при этом наибольшая по модулю.
-
Неверно. Определим частоту колебаний: