Энергия магнитного поля

Электромагнитные колебания и волны

Тестовые задания

5.1. Напряжение на конденсаторе в колебательном контуре меняется по закону . 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 . 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 (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 . Колебания электрического заряда на обкладках конденсатора происходят по закону …

1) 2)

3) 4) 5)

5.5. Катушку индуктивностью подключили к конденсатору, имеющему заряд при напряжении . 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.

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) 2) 3) 4) 5)

5.8. На рисунке представлена зависимость амплитуды колебания напряжения на конденсаторе емкостью , включенного в колебательный контур. Коэффициент затухания мал. Индуктивность этого контура равна … мГн.

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) 4) 5)

5.10. Конденсатор, заряженный до энергии , в первый раз подключили к катушке индуктивностью , а второй – к катушке индуктивностью . В обоих случаях в контуре возникли незатухающие колебания. Отношение периодов колебаний энергии конденсатора равно …

1) 2) 1 3) 2 4) 5) 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 равно …

1) 2) 3) 4) 1 5) 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 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 , в первый раз подключили к катушке с индуктивностью , а во второй – к катушке с индуктивностью . В обоих случаях в контуре возникли незатухающие колебания. Отношение максимальных энергий магнитного поля равно …

1) 4 2) 2 3) 1 4) 5)

5.17. Если емкость контура , индуктивность , то активное сопротивление , при котором невозможны периодические электромагнитные колебания, равно … Ом.

1) 2) 400 3) 20 4) 5)

5.18. При уменьшении активного сопротивления в реальном 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 в 2 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

1) 0,1 2) 1 3) 10 4) 100 5) 1000

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

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

Б) изменение во времени электрического поля

В) наличие электрического поля

Г) наличие неподвижных заряженных частиц

Д) изменение во времени магнитного поля

1) А, В 2) В, Д 3) А, Б, Г 4) В, Д 5) Б, Д

5.29. Колебательный контур индуктивностью 0,5 мГн резонирует на длину волны 300 м, если емкость контура равна … пФ.

1) 0,2 2) 3,02 3) 20 4) 25 5) 51

5.30. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью и катушки индуктивностью . Контур настроен на длину волны … м.

1) 1775 2) 400 3) 250 4) 40 5) 25

5.31. Уравнение для вектора напряженности электрического поля плоской электромагнитной волны, распространяющейся вдоль оси , имеет вид . Длина волны равна … м.

1) 0,002 2) 0,02 3) 2 4) 3,14 5) 1000

5.32. Уравнение колебаний вектора электромагнитной волны, распространяющейся вдоль оси OX, имеет вид . Период волны равен … мс.

1) 3,14 2) 6,28 3) 10 4) 500 5) 1000

5.33. Уравнение напряженности электрического поля электромагнитной волны, распространяющейся вдоль оси OX со скоростью 500 м/с, имеет вид . Циклическая частота этой волны равна … рад/с.

1) 1000 2) 500 3) 3,14 4) 0,02 5) 0,01

Задачи

5.34 Обмотка соленоида содержит на каждый сантиметр длины, сердечник немагнитный. При какой силе тока в обмотке плотность энергии магнитного поля равна ?

5.35. На стержень из немагнитного материала длиной и площадью сечения намотан в один слой провода так, что на каждый сантиметр длины стержня приходится 20 витков. Определите энергию магнитного поля внутри соленоида, если сила тока в обмотке равна .

5.36. В колебательном контуре с индуктивностью и емкостью максимальное значение силы тока равно 0,1 мА. Каким будет напряжение на конденсаторе в момент, когда энергии электрического и магнитного полей будут равны? Колебания считать незатухающими.

5.37. Конденсатор электроемкостью С = 500 пФ соединен параллельно с катушкой длиной l = 40 см и площадью S сечения, равной 5 см². Катушка содержит N = 1000 витков. Сердечник немагнитный. Найдите период Т колебаний.

5.38. Катушка (без сердечника) длиной и площадью сечения, равной 3 см², имеет 1000 витков и соединена параллельно с конденсатором. Воздушный конденсатор состоит из двух пластин площадью каждая. Расстояние между пластинами равно 5 мм. Определите период колебаний контура.

5.39. Колебательный контур содержит катушку индуктивностью и конденсатор емкостью . Максимальное напряжение на обкладках конденсатора составляет 100 В. Определите максимальный магнитный поток, пронизывающий катушку.

5.40. Найдите отношение энергии магнитного поля идеального колебательного контура к энергии его электрического поля для момента времени .

5.41. Колебательный контур состоит из катушки индуктивности , конденсатора емкостью и резистора сопротивлением . Определите через сколько полных колебаний амплитуда тока в контуре уменьшается в е раз.

5.42. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 0,2 мкФ и катушки индуктивностью 5,07 Гн. При каком логарифмическом декременте затухания разность потенциалов на обкладках конденсатора за время уменьшится в 3 раза?

5.43. Определите логарифмический декремент затухания, при котором энергия колебательного контура через полных колебаний уменьшается в раз.

5.44. Определите добротность колебательного контура, состоящего из катушки индуктивностью , конденсатора емкостью и резистора сопротивлением .

5.45. Колебательный контур, состоящий из воздушного конденсатора с двумя пластинами площадью каждая и катушки индуктивностью , резонирует на волну длиной . Определите расстояние между пластинами конденсатора.

5.46. Катушка индуктивностью присоединена к плоскому конденсатору с площадью пластин и расстоянием между ними . Найдите диэлектрическую проницаемость среды, заполняющей пространство между пластинами, если контур настроен на длину волны .

5.47. Определите длину электромагнитной волны в вакууме, на которую настроен колебательный контур, если максимальный заряд на обкладках конденсатора , а максимальная сила тока в контуре . Активным сопротивлением контура пренебречь.

5.48. Длина электромагнитной волны в вакууме, на которую настроен колебательный контур, равна 12 м. Пренебрегая активным сопротивлением контура, определите максимальный заряд на обкладках конденсатора, если максимальная сила тока в контуре .

5.49. Уравнение изменения со временем разности потенциалов на обкладках конденсатора в колебательном контуре имеет вид . Емкость конденсатора . Найдите период колебаний, индуктивность контура и длину волны , соответствующую этому контуру.

5.50. В вакууме вдоль оси OX распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности магнитного поля волны равна 1 мА/м. Определите амплитуду напряженности электрического поля волны.

5.51. Плоская электромагнитная волна распространяется вдоль оси OX. Амплитуда напряженности электрического поля , амплитуда напряженности поля волны . Определите энергию, перенесенную волной за время через площадку, расположенную перпендикулярно оси ОХ, площадью .

Поиск по сайту: