Электромагнитные колебания. 1 вариант. 1.При вращении витка провода с частотой ν в однородном магнитном поле с индукцией В магнитный поток Ф через площадь S витка изменяется со временем по закону: Ф = В S cos 2πνt. По какому закону изменяется при этом ЭДС индукции ξ в витке? а) В S cos 2πνt . б) В S cos ωt. в) В S sin 2πνt. г) В S sinωt. Д) ВS 2πν sin 2πνt . 2. Напряжение на активном сопротивлении в цепи переменного тока изменяется по закону: и=Umcos ωt; По какому закону изменяется при этом сила тока в активном сопротивлении? а) Imcos ωt; б) Imsin ωt. в) Imcos (ωt+ г) Imcos (ωt- ); 2 3. Какое из приведенных ниже выражений определяет индуктивное сопротивление? А) ); 2 1 ; б) ω L; в) ; г) LC; L L 4. Каким выражением определяется амплитуда Im колебаний силы тока в цепи переменного тока на конденсаторе? А) Um LC ; б) U m U U C ; в )U m C ; г ) m ; д) m ; C C 5. Напряжение на конденсаторе в цепи переменного тока изменяется по закону u = Um cos ωt. По какому закону изменяется при этом сила тока через конденсатор? А) Im cos ωt б) Im sin ωt; в) Im cos( ωt+ ) ; г) ) 2 Im cos( ωt - ); 2 6. Через активное сопротивление течет переменный ток с амплитудой гармонических колебаний Im , амплитуда колебаний напряжения Um, циклическая частота ω. Чему равна мгновенная мощность переменного тока на активном сопротивлении? а) Im Um cos ωt; б) Im Um cos2 ωt; в) ) Im Um cos ωt sin ωt; г) ) Im Um . 7. Амплитуда гармонических колебаний напряжения равна 10 В. Чему равна действующее значение переменного напряжения? а) 10 2.б ) 10 2 ; в ) 5; г) 10 cosωt; д) 0 8. Каково значение резонансной частоты в электрической цепи из конденсатора электроемкостью С и катушки индуктивностью L? а) L C. б) 1 ; в) LC 1 ; г ) LC ; д)2 LC ; LC 9. Частота колебаний заряда на конденсаторе идеального колебательного контура, ток в котором изменяется по закону I = 0, 1 π sin 8π t (А) равна: а) 4 Гц; б) 2π Гц; в) 8π Гц; г) 0,8 Гц; 10. Чему равен период колебаний тока в колебательном контуре, заряд на конденсаторе которого изменяется по закону q = 2,5 cos 200πt (мКл). А) 0,1 с; б) 0,01с; в) 200с; г) 100 с; 11. На рисунке приведен график зависимости силы электрического тока от времени в колебательном контуре. Период изменения энергии магнитного поля катушки со временем равен : а) 1мкс; б) 2 мкс; в) 4 мкс; г) 8 мкс; 12. В колебательном контуре из конденсатора электроемкостью 10нФ и катушки частота свободных электрических колебаний была равна 200 кГц. Какой будет частота свободных колебаний в контуре с той же катушкой и конденсатором электроемкостью 40 нФ? А) 800кГц; б)3,2 МГц; в) 50 кГц; г) 100кГц; 13. Емкостное сопротивление конденсатора на частоте 50 Гц равно 100 Ом. Каким оно будет на частоте 200 Гц? А) 400 )м. б) 200 Ом; в) 1600 Ом; г) 25 Ом; 14. Во сколько раз изменится частота собственных колебаний в колебательном контуре , если емкость конденсатора увеличить в 25 раз, а индуктивность катушки уменьшить в 16 раз ? а) уменьшится в 1,25раза; б) увеличится в 1,25р.;в)увеличится в 2 раза; г) не изменится; 15. Амплитуда колебаний напряжения в контуре 100 В, частота колебаний 5 МГц. Через какое время напряжение впервые будет 71 В? А) 25 с; б) 25нс; в) 50 с; г) 50 нс; 16. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 1 мкФ и катушки индуктивностью 4 Гн. Амплитуда колебаний заряда на конденсаторе 100 мкКл. Написать уравнения q = q(t); u = u(t); i =i(t).Найти амплитуду колебаний силы тока и напряжения. 17. По графику найти амплитудное значение переменной ЭДС, ее период и частоту. Записать формулу изменения ЭДС со временем. 18. На какое напряжение надо рассчитывать изоляторы линии передачи, если действующее значение напряжения 43 кВ? 20* Если в воздушное пространство между пластинами плоского конденсатора идеального колебательного контура ввести диэлектрик с диэлектрической проницаемостью ξ=4, то частота собственных колебаний …( увеличится или уменьшится ) в n раз. Ответ обосновать. 21. В цепь включены конденсатор емкостью 2 мкФ и катушка с индуктивностью 0,005 Гн. При какой частоте наступит резонанс? 22. Конденсатор электроемкостью С катушка индуктивностью L включены последовательно в цепь переменного тока с частотой ω, амплитуда колебаний силы тока Im. Чему равны амплитуды колебаний напряжения на конденсаторе и на катушке? А) ImωC; ImωL; б) Im Im I I ; ; в) I mC; m ; г ) m ; I mL; C L L C 23. В колебательном контуре в начальный момент времени напряжение на конденсаторе максимально. Через какую долю периода Т электромагнитных колебаний напряжение на конденсаторе станет равен 0. а) Т/4; б)Т/2; в) 3Т/4; г)Т; 24.Напряжение на выходных клеммах генератора меняется по закону: U(t) =280 cos 100 t. Действующее значение напряжения равно: а) 396 В; б) 280 В; в) 200В; г) 100 В; 25. В колебательном контуре расстояние между пластинами конденсатора увеличили в 9 раз. Что нужно сделать, чтобы период колебаний остался прежним? А) Увеличить индуктивность в 9 раз; б) уменьшить индуктивность в3 раза; в) уменьшить индуктивность в 9 раз; г) увеличить индуктивность в 3 раза; 26.В колебательном контуре возбуждены свободные колебания. Какие физические величины изменяются по гармоническому закону? А) только энергия электрического поля конденсатора; б)Только напряжение на конденсаторе; в) Только сила тока в контуре и заряд на конденсаторе; г) Все перечисленные выше величины. 27. Напряжение на активном сопротивлении 2 Ом в цепи переменного тока изменяется по закону u = 10 cos 4 t; По какому закону изменяется при этом сила тока в активном сопротивлении? а) 5cos 4 t; б) 5sin 4 t; в) 20 cos ( 2 t +π/2); г) 20 cos ( 8 t – π/2); 28.Трансформатор, содержащий во вторичной обмотке N2 , витков, позволяет увеличить силу тока в 4 раза. Сколько витков должна иметь первичная обмотка? А) 4N2 ; б) 2N2 ; в) N2 /2; г) N2 /4; 29. После того как конденсатору колебательного контура был сообщен заряд 2 мкКл, в контуре происходят затухающие электромагнитные колебания. Какое количество теплоты выделится в контуре к тому моменту, когда колебания полностью затухнут? Емкость конденсатора 0,02 мкФ. 30. В какой схеме после размыкания ключа могут возникать продолжительные колебания тока? а) 1. б) 2. в) 3. г) 4. 31. Повышающий трансформатор на электростанциях используется для… а) увеличения силы тока в линиях электропередач; б) увеличения частоты передаваемого напряжения; в) уменьшения частоты передаваемого напряжения; г) уменьшения доли потерянной энергии на линии электропередач; 32.Катушка индуктивностью 0,08 Гн присоединена к источнику переменного напряжения с частотой 1000 Гц. Действующее значение напряжения 100 В. Определите амплитуду силы тока в цепи. А) 0,28 А; б) 2,8 А; в)28 А; г) 1,4 А; 33(В).Во сколько раз изменятся тепловые потери в линии электропередачи, если на понижающую подстанцию будет подаваться напряжение 10 кВ вместо 100кВ при условии передачи одинаковой мощности? А) увеличатся в 10 раз; б) увеличатся в 100 рз; в) уменьшатся в 10 раз; г) уменьшатся в 100 раз; Электромагнитные колебания. 11 вариант. 19(А).При вращении витка провода с частотой ν в однородном магнитном поле с индукцией В магнитный поток Ф через площадь S витка изменяется со временем по закону: Ф = В S cos ωt. По какому закону изменяется при этом Э Д С индукции ξ в витке? а) B S cos 2πνt. б) B S cos 2ωt. в) В S sin 2πνt. г) В S sin ωt. д) – В Sω sin ωt. 2.(В) Сила тока в активном сопротивлении R в цепи переменно тока изменяется по закону i = Im cos ωt. По какому закону изменяется при этом напряжение на активном сопротивлении? а) Um cos ωt; б) Um sin ωt; в) Um cos( ωt +π/2); г) Um cos( ωt – π/2); 3.(А) Какое из приведенных выражений определяет емкостное сопротивление конденсатора электроемкостью С в цепи переменного тока с частотой ω ? а) LC ; б ) С ; в) С ; г )С ; д) 1 ; С 4(А). Каким выражением определяется амплитуда Iv колебаний силы тока в последовательной цепи переменного тока с частотой ω при амплитуде колебаний напряжения Um на катушке индуктивностью L? а) Umω L. б) Um U L U U ; в ) m ; г ) m ; д) m ; L L LC 5(А). Напряжение на катушке в цепи переменного тока изменяется по закону u = Uv cos ωt. По какому закону изменяется при этом сила тока через катушку? а) Um cos ωt; б) Umsin ωt; в) Um cos (ωt+π/2); г) Um cos (ωt -π/2); 6(В) Через активное сопротивление течет переменный ток с амплитудой гармонических колебаний Im, амплитуда колебаний напряжения Um , циклическая частота ω. Чему равна средняя за период мощность переменного тока на активном сопротивлении? а) ImUm cos ωt; б) ImUm cos2 ωt; в) ) ImUm sinωt cos ωt;г) Im Um; д) I mU m I U ; e) m m ; 2 2 7(А).Амплитуда гармонических колебаний силы тока равна 10 А. Чему равно действующее значение силы тока? а) 10 2 А; б )5 А; в) 10 2 А; г )10 cos tA; д)0; 8(А). Каков период свободных колебаний в электрической цепи из конденсатора электроемкостью С и катушки индуктивностью L? а) LC; б) 1 1 ; в) ; г ) LC ; д)2 LC ; LC LC 9(А) Частота колебаний заряда на конденсаторе колебательного контура, ток в котором изменяется по закону i = Im0,2πsin 10 πt равна : а) 4Гц; б) 5Гц; в) 0,5 Гц; г)10 Гц; 10(А). Чему равен период колебаний тока в колебательном контуре, заряд на конденсаторе которого изменяется по закону q = 0,8 cos 100πt; а)0,01с; б) 0,02с; в) 100с; г) 200с; 11(А). На рисунке дан график зависимости заряда от времени на конденсаторе колебательного контура. Период изменения энергии электрического поля со временем равен : а) 2мкс; б)3мкс; в)4мкс; г)4с; 12(А).Чему равна частота колебаний в колебательном контуре, состоящем из конденсатора емкости 100 мкФ и катушки индуктивности 10 нГн? А) 1,6МГц; б) 0,16 МГц; в) 0,16 мкГц; г) 1,6 мкГц; 13(А).Конденсатор включен в цепь переменного тока стандартной частоты. Напряжение в сети 220 В. Сила тока в цепи конденсатора 2,5 А. Какова емкость конденсатора? А) 0,36 мкФ; б) 36 мкФ; в)36Ф; 0,36 Ф; 14(А). Катушку какой индуктивности надо включить в колебательный контур, чтобы при емкости конденсатора 50 пФ получить частоту свободных колебаний 10 МГц? А) 5,1 мкГн; б) 0,51МГн;в) 2,5мкГн; г) 2,5 МГн; 15(В). Какое значение принимает напряжение через 10 мс, если амплитуда напряжения 200 В и период 60 мс? А) 200 В;б) 20 В; в) 100 В; г) 10 В; 16(А). Емкость конденсатора колебательного контура 0,4 мкФ, частота собственных колебаний 50 кГц, амплитуда колебаний заряда 8 мкКл. Написать уравнения q = q (t); u = u (t), I = I (t). Найти амплитуду колебаний напряжения. амплитуду колебаний силы тока, и индуктивность катушки. № 951 (Р.) 17(А). Какое значение принимает напряжение через 30 мс, если амплитудное значение равно 200 В и период 60 мс? А) 200 В; б) 20 В; в) --200 В; г) – 20 В; 18(А). По графику, изображенному на рисунке, найдите: а) амплитуду напряжения; б) период изменения напряжения; в) рассчитайте частоту и циклическую частоту переменно тока; г) напишите уравнение зависимости u = u ( t); 19(В). Как изменится частота собственных колебаний в колебательном контуре ( рис.2 .), если ключ К перевести из положения 1 в положение 2? А) увеличится в 16 раз; б) уменьшится в 16 раз; в) увеличится в 4 раза; г) уменьшится в 4 раза; 20(В) . На рисунке 1а приведен график зависимости изменения заряда конденсатора в колебательном контуре от времени. На каком из графиков – 1,2,3,4 изменение силы тока показано правильно? Колебательный контур считать идеальным. Рис. 1а. Рис.1 Рис. 2. рис.3. рис.4 21(А). Трансформатор , содержащий во вторичной обмотке N2 витков, позволяет увеличить силу тока в 4 раза. Сколько витков должна иметь первичная обмотка? А) 4N2; б) 2N2; в) N2 /2; г) N2 /4; 22. Понижающий трансформатор с коэффициентом трансформации, равным 10, включен в сеть напряжением 220 В. Каково напряжение на выходе трансформатора, если сопротивление вторичной обмотки 0,2 Ом, а сопротивление вторичной нагрузки 2 Ом? (Ответ: 20 В.) Электромагнитные колебания и волны. Уровень В.С. 1.(В) После того как конденсатору колебательного контура был сообщен заряд 2 мкКл, в контуре происходят затухающие электромагнитные колебания. Какое количество теплоты выделится в контуре к тому времени, когда колебания полностью затухнут? Емкость конденсатора 0,02 мкФ.( 10-4 Дж) 2 (В). Электромагнитные волны распространяются в некоторой среде со скоростью 2,4·10 8 м/с. Какова разность фаз колебаний ( в град.) вектора индукции магнитного поля для точек, находящихся на расстоянии, равном 120 м, вдоль направления распространения волны, если период этих электромагнитных колебаний в вакууме 4 мкс?(450) 3 (В). Конденсатору сообщили заряд 10мкКл, при этом напряжение на нем оказалось равным 50 В. После замыкания конденсатора на катушку индуктивности в колебательном контуре, начались затухающие электромагнитные колебания. Какое количество теплоты выделится в контуре к тому времени , когда колебания полностью затухнут?(0,25 мДж) 4 (В). Электромагнитные волны распространяются в некоторой среде со скоростью 2·108м/с. Какова разность фаз колебаний вектора напряженности электрического поля для точек , находящихся на расстоянии 50 м вдоль направления распространения волны, если частота электромагнитных колебаний в вакууме 1МГц?(90 0). 5 (С). Конденсатор емкостью 0,1 мкФ подсоединили к источнику напряжения с ЭДС 20 В, затем отключили от источника и присоединили к системе из двух катушек с индуктивностями 0,1 Гн и 0,4 Гн, соединенных параллельно. Определите амплитуду тока в катушке L1. (рис.) (1,79·10-2А) 6.(C)/ Конденсатору емкостью 6 мкФ сообщили заряд 1,2 мкКл и присоединили к системе из двух катушек с индуктивностью 0,6 Гн и 0,4 Гн, присоединенных параллельно. ( Рис.) Определите амплитуду силы тока в катушке L2. 7.(В) К источнику переменного тока промышленной частоты подключены резистор с сопротивлением 20 Ом, катушка с индуктивностью 0,2 Гн и конденсатор емкостью 100 мкФ. (Рис.) . Действующее напряжения 75 В. Чему равно действующее значение силы тока в цепи? Ответ округлите до целых.-(2) 8 (в). Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 2 пФ и катушки индуктивности. Скорость изменения силы тока в катушке равна 4 А/с, а возникающая в ней ЭДС самоиндукции 0,04 В. Чему равна длина волны электромагнитного излучения контура? Ответ округлите до целых.(264). 9(в). На участке 1-2-3 протекает переменный ток. Индуктивность катушки 0,25 Гн, емкость конденсатора 100 мкФ. При какой частоте переменного тока сопротивление этого участка равно 0? Активным сопротивлением катушки и подводящих проводов пренебречь. Ответ округлите до целых.(32) 10 (В) Каким из рисунков -1,2,3,и 4 (рис) зависимость индуктивного сопротивления от периода колебаний переменного тока показана правильно? 1) RL 2)RL 3) RL T T 4) RL T T 11(С) К источнику переменного тока подключены последовательно резистор, конденсатор и катушка.Амплитуда колебаний на резисторе 3 В, на конденсаторе 5 В, на катушке 1 В. Какова амплитуда колебаний полного напряжения? а) 3В; б) 5В; в) 5,7 В; г) 7 В; д) 9 В; 12 (С) Чему равен период свободных электрических колебаний в контуре , если максимальный заряд конденсатора q0, а максимальная сила тока в контуре I0? А) 2 q2 I2 q2 I q0 I ; б )2 0 ; в) 2 02 ; г )2 02 ; д)2 0 ; е)2 02 ; I0 I0 q0 q0 I0 q0 13(с).в цепь переменного тока включены параллельно активное сопротивление 3 Ом, катушка с индуктивным сопротивлением 2 Ом, конденсатор с емкостным сопротивлением 6 Ом. Каково полное сопротивление электрической цепи переменного тока? а) 11 Ом; б) 7Ом; в) 25 Ом; г) 5 Ом; д) 2 9 3 41Ом; е)1Ом; ж) Ом; з) Ом; и ) Ом; 9 2 2