Задание 14 ЕГЭ по физике

Что проверяет: Электромагнитные колебания

Задание 14 ЕГЭ по физике проверяет тему «электромагнитные колебания». Ниже вы найдёте 4 варианта с условием, ответом и разбором, а под ними теория и алгоритм решения этого номера.

4 варианта с ответами

В идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности, происходят свободные электромагнитные колебания. Изменение заряда конденсатора в колебательном контуре с течением времени показано в таблице. Выберите все верные утверждения о процессах, происходящих в контуре

Текст распознан с изображения задания. Формулы, таблицы и рисунки смотрите на картинке ниже.

ЕГЭ по физике: задание 14, условие
Ответ
13

Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью 0,1 Гн и конденсатора ёмкостью 10 мкФ. Определите период свободных электромагнитных колебаний в контуре. Примите π ≈ 3,14. Ответ выразите в миллисекундах, округлив до сотых.

Ответ
6.28

Формула Томсона: T = 2π√(LC).

Подставляем: LC = 0,1 · 10·10⁻⁶ = 10⁻⁶, значит √(LC) = 10⁻³ с.

Отсюда T = 2π · 10⁻³ ≈ 6,28·10⁻³ с = 6,28 мс. Ответ — 6.28.

Заряд на обкладках конденсатора колебательного контура меняется по закону q = 2·10⁻⁶·cos(1000t) Кл. Определите период колебаний заряда. Примите π ≈ 3,14. Ответ выразите в миллисекундах, округлив до сотых.

Ответ
6.28

В записи q = q₀·cos(ωt) множитель при t — это циклическая частота: ω = 1000 рад/с.

Период связан с ней соотношением T = 2π / ω = 6,28 / 1000 = 6,28·10⁻³ с.

В миллисекундах это 6,28. Ответ — 6.28.

В идеальном колебательном контуре максимальный заряд конденсатора равен 4·10⁻⁶ Кл, ёмкость конденсатора 2 мкФ. Определите максимальную энергию электрического поля конденсатора. Ответ выразите в микроджоулях, округлив до целых.

Ответ
4

Энергия электрического поля конденсатора W = q² / (2C).

Подставляем: W = (4·10⁻⁶)² / (2 · 2·10⁻⁶) = 16·10⁻¹² / 4·10⁻⁶ = 4·10⁻⁶ Дж.

В микроджоулях это 4. Ответ — 4.

Теория к заданию 14 ЕГЭ по физике: электромагнитные колебания

По таблице или графику колебаний в контуре нужно выбрать верные утверждения.

Что нужно знать

Колебательный контур

Как решать задание 14

  1. По таблице найдите момент, когда значения начинают повторяться: так находят период.
  2. Посчитайте частоту как величину, обратную периоду.
  3. Определите моменты нулевого и максимального заряда.
  4. Свяжите их с максимумами тока и энергий полей.
  5. Проверьте каждое утверждение и запишите номера по возрастанию.

Разбор примера

Во сколько раз изменится период колебаний в контуре, если ёмкость конденсатора увеличить в 4 раза, а индуктивность оставить прежней?

  1. Записываем формулу Томсона: T = 2π√(LC).
  2. Период пропорционален корню квадратному из произведения LC.
  3. Индуктивность не меняется, ёмкость выросла в 4 раза.
  4. Под корнем произведение выросло в 4 раза, значит корень вырос в 2 раза.
  5. Период увеличится в 2 раза, а частота уменьшится в 2 раза.

Ответувеличится в 2 раза

Частые ошибки

Задание 14 входит в ЕГЭ по физике. Это единственная страница сайта, где собраны все варианты этого номера: текст условия, картинка задания, правильный ответ, разбор решения и теория с алгоритмом. Остальные номера открываются в списке выше, а их перечень с темами есть в списке заданий ЕГЭ по физике.