5. Энергия магнитного поля. Электромагнитные колебания и волны
Тестовые задания
5.1. Напряжение на конденсаторе в колебательном контуре меняется по закону u 200cos100 t . Период колебаний в контуре равен … с.
1) 314 2) 200 3) 2 4) 0,5 5) 0,02
5.2. Заряд на обкладках конденсатора в идеальном колебательном
контуре |
меняется по закону |
q 50cos 200 t . Период |
колебаний |
|
в контуре равен … с. |
|
|
|
|
1) 628 |
2) 200 |
3) 4 |
4) 0,1 |
5) 0,01 |
5.3. Напряжение на обкладках конденсатора в колебательном контуре
изменяется по |
закону |
u 10 cos 104 t |
(В). Емкость конденсатора |
||
10 мкФ. Индуктивность контура равна … мГн. |
|
||||
1) 1,0 |
2) 2,75 |
3) 3,7 |
4) 5,0 |
5) 5,1 |
|
5.4. Колебания |
электрического тока в |
идеальном колебательном |
|||
контуре |
происходят |
по закону |
I 30sin 300t . |
Колебания |
|
электрического заряда на обкладках конденсатора происходят по закону …
1) |
q 0,1cos300t |
|
2) q 0,1cos300t |
|
||||
3) |
q 3sin10t |
|
4) q 3cos10t |
5) |
q 0, 01cos 3000t |
|||
5.5. Катушку |
индуктивностью |
|
L 5 10 3 Гн |
подключили |
||||
к конденсатору, |
имеющему |
заряд |
q 2 10 6 Кл |
при |
напряжении |
|||
u 400 В . Амплитуда |
силы |
тока |
возникших в |
цепи |
колебаний |
|||
равна … А. |
|
|
|
|
|
|
|
|
1) 0,01 |
2) 0,1 |
|
3) 1 |
4) 10 |
5) 100 |
|||
5.6. На рисунке приведен график зависимости силы тока от времени в идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки, индуктивность которой равна 0,2 Гн. Максимальное значение напряжения на конденсаторе равно … В.
178
I, мА
|
5 |
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 5 6 t, мкс |
|
|
|
|
||||
|
–5 |
|
|
|
|
|
1) 1570 |
2) 1114 |
|
|
3) 100 |
4) 1 |
5) 0,001 |
5.7. Идеальный колебательный контур состоит из катушки и двух одинаковых конденсаторов, соединенных параллельно. Если эти конденсаторы соединить последовательно, то частота собственных колебаний контура изменится …
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|||
1) 2 2 1 |
2) 2 1 |
|
|
4) 2 2 1 |
5) 2 |
||||||||||
3) 2 |
|
1 |
|
|
|
||||||||||
2 |
|
|
|
||||||||||||
2 |
|
||||||||||||||
5.8. На рисунке |
представлена |
зависимость |
амплитуды |
колебания |
|||||||||||
напряжения |
на |
конденсаторе |
емкостью |
C 1 нФ , включенного |
|||||||||||
в колебательный |
контур. |
Коэффициент |
затухания |
мал. |
|||||||||||
Индуктивность этого контура равна … мГн.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
|
|||
1) 10 |
2) 1 |
|
|
3) 0,1 |
4) 0,01 |
5) 0,001 |
||
5.9. В колебательном контуре происходят незатухающие колебания. В некоторый момент времени напряжение на конденсаторе вдвое меньше максимального значения. Отношение силы тока в этот момент к максимальному значению тока равно …
1) |
|
2) |
3 |
3) |
1 |
|
4) |
1 |
5) |
2 |
||
3 |
|
|||||||||||
2 |
|
|
|
2 |
2 |
|||||||
3 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
179
5.10. Конденсатор, |
заряженный |
до энергии |
W0 , в |
первый |
раз подключили к катушке индуктивностью L , а второй – к катушке |
||||
индуктивностью |
4 L . В обоих |
случаях в |
контуре |
возникли |
незатухающие колебания. Отношение периодов колебаний энергии
конденсатора |
|
T2 |
|
равно … |
|
|
|
|
|
|
|||
|
T1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1) |
1 |
|
|
|
2) 1 |
|
3) 2 |
4) |
1 |
|
|
5) 4 |
|
2 |
|
|
|
|
4 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
5.11. Колебательный |
контур |
имеет |
индуктивность |
L = 1,6 мГн, |
|||||||||
электроемкость |
|
С = 0,04 мкФ |
и |
максимальное |
напряжение |
||||||||
на зажимах, |
равное |
200 В. Максимальная сила |
тока |
в |
контуре |
||||||||
равна … А. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1) 0,04 |
|
|
2) 0,2 |
3) 1,0 |
4) 2,0 |
|
5) 4,0 |
||||||
5.12. Конденсатору |
емкостью |
0,4 мкФ |
сообщают |
заряд |
10 мкКл, |
||||||||
после чего он замыкается на катушку с индуктивностью 1 мГн.
Максимальная сила тока в катушке равна … А. |
|
|
|||
1) |
0,25 |
2) 0,33 |
3) 1,25 |
4) 0,5 |
5) 0,75 |
5.13. Колебательный контур |
состоит из катушки индуктивностью |
||||
L = 6 мкГн и конденсатора емкостью С = 40 пФ. Если максимальный |
|||||
заряд |
на конденсаторе равен 3·10–9 Кл, то |
максимальный ток, |
|||
протекающий в схеме, равен … мА. |
|
|
|||
1) |
124 |
2) 81 |
3) 194 |
4) 245 |
5) 158 |
5.14. Отношение энергии магнитного поля идеального контура к его полной энергии для момента времени t T8 равно …
1) |
1 |
2) |
1 |
3) |
1 |
4) 1 |
5) 2 |
|
8 |
4 |
2 |
||||||
|
|
|
|
|
5.15. Колебательный контур составлен из катушки с индуктивностью L и конденсатора с электроемкостью С = 4· 10–5 Ф. Конденсатор
зарядили до напряжения u = 2 В, и он начал разряжаться. В некоторый момент времени энергия контура оказалась поровну распределенной
180
между |
электрическим |
и магнитным |
полями, при этом |
сила |
тока |
||||||||||||
в катушке I = 0,02 А. Индуктивность L катушки равна … мГн. |
|
|
|
|
|||||||||||||
1) 450 |
2) 200 |
|
3) 100 |
|
4) 50 |
|
5) 12,5 |
||||||||||
5.16. Конденсатор, заряженный до |
энергии W0 , в |
первый |
раз |
||||||||||||||
подключили к катушке с индуктивностью L , а во второй – к катушке |
|||||||||||||||||
с индуктивностью 4L . В обоих случаях в контуре возникли |
|||||||||||||||||
незатухающие |
колебания. Отношение |
максимальных |
энергий |
||||||||||||||
|
|
W max |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
магнитного поля |
|
2 |
|
равно … |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W max |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1) 4 |
|
2) 2 |
|
3) 1 |
|
4) |
|
1 |
|
|
|
|
5) |
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
4 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
5.17. Если емкость контура C 10 мкФ , индуктивность |
L 0,001 Гн , |
||||||||||||||||
то активное сопротивление R , |
при |
котором |
невозможны |
||||||||||||||
периодические электромагнитные колебания, равно … Ом. |
|
|
|
|
|
||||||||||||
1) 3, 2 104 |
2) 400 |
3) 20 |
|
4) |
|
|
|
5) |
|
|
|
|
|||||
|
20 |
|
|
10 |
|
||||||||||||
5.18. При уменьшении активного сопротивления в реальном R L C контуре частота колебаний …
1)увеличивается
2)не изменяется
3)уменьшается
4)сначала увеличивается, затем уменьшается
5)сначала уменьшается, затем увеличивается
5.19.Уменьшение амплитуды колебаний в системе с затуханием характеризуется временем релаксации. Если при неизменном
омическом сопротивлении в колебательном контуре увеличить
в2 раза индуктивность катушки, то время релаксации …
1)увеличится в 4 раза
2)уменьшится в 4 раза
3)уменьшится в 2 раза
4)увеличится в 2 раза
5)не изменится
181
5.20. На |
рисунке |
|
представлена |
|
|
|
|
|
|
|
зависимость |
относительной |
|
|
|
|
|
|
|
||
амплитуды |
|
вынужденных |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
колебаний силы тока в катушке |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
индуктивностью |
|
1 мГн, |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
включенной в |
колебательный |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
контур. |
Емкость |
|
конденсатора |
|
|
|
|
10 |
6 |
ω, рад/с |
этого контура равна … нФ. |
|
|
|
|
|
|||||
0 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
1) 0,1 |
2) 1 |
|
3) 10 |
|
4) 100 |
|
|
5) 1000 |
||
5.21. На |
рисунке |
показана ориентация |
|
|
z |
|
|
|||
векторов |
напряженности электрического |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
||||||
(E) и магнитного (H ) полей в |
|
3 |
|
4 |
||||||
электромагнитной волне. Электромагнитная |
|
|
|
|
|
|||||
волна распространяется в направлении … |
2 |
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
х |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1) 1 |
|
2) 2 |
|
|
3) 3 |
|
|
|
|
5.22. На рисунке показана ориентация векторов |
3 |
z |
|||||||
напряженности |
электрического |
(E) |
и |
||||||
|
|||||||||
|
|
||||||||
магнитного |
(H ) |
полей |
в |
электромагнитной |
2 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
волне. |
Вектор |
плотности |
скорости |
|
|
||||
электромагнитной волны |
поля ориентирован |
в |
x |
|
|||||
направлении … |
|
|
|
|
|
1 |
|||
|
|
|
|
|
|
||||
1) 1 |
|
2) 2 |
|
|
3) 3 |
|
|
|
|
5.23. На рисунке показана ориентация векторов |
3 |
z |
|||||||
напряженности |
электрического |
(E) |
и |
||||||
|
|||||||||
|
|
||||||||
магнитного |
(H ) |
полей |
в |
электромагнитной |
2 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
волне. Вектор плотности потока энергии |
|
|
|||||||
электромагнитного |
поля |
ориентирован |
x |
|
|||||
в направлении … |
|
|
|
|
|
|
1 |
||
1) 1 |
|
2) 2 |
|
|
3) 3 |
|
|
|
|
4) 4
4
у
4) 4
4
у
4) 4
182
5.24. На рисунке показана ориентация векторов |
|
3 |
z |
||||
напряженности |
электрического |
(E) |
и |
|
|||
|
4 |
||||||
|
|
||||||
магнитного (H ) полей в электромагнитной |
2 |
|
|
||||
волне. Вектор плотности |
потока |
энергии |
|
|
у |
||
электромагнитного |
поля |
ориентирован |
x |
|
|||
|
|
||||||
в направлении … |
|
|
|
|
|
|
1 |
1) 1 |
2) 2 |
|
3) 3 |
|
|
|
4) 4 |
5.25.При увеличении в 4 раза плотности потока энергии электромагнитной волны и неизменной амплитуде колебаний вектора напряженности магнитного поля амплитуда колебаний вектора напряженности электрического поля …
1)увеличится в 2 раза
2)увеличится в 4 раза
3)остается неизменной
4)уменьшится в 2 раза
5)уменьшится в 4 раза
5.26.При уменьшении в 2 раза амплитуды колебаний векторов напряженностей электрического и магнитного полей плотность потока энергии …
1)уменьшится в 2 раза
2)уменьшится в 4 раза
3)увеличится в 2 раза
4)увеличится в 4 раза
5)останется неизменной
5.27.Электромагнитные волны обладают следующими свойствами … А) переносят энергию Б) являются продольными
В) являются поперечными Г) могут распространяться в вакууме Д) не переносят энергию
1) А, Б |
2) В, Г, Д |
3) А, В, Г |
4) А, В, Д |
5) Б, Г, Д |
5.28. Условием возникновения электромагнитных волн является … А) наличие проводников
183