Контрольная работа по физике. Электромагнитные колебания и волны (по материалам ЕГЭ).

ТЕМА: "ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ"

Вариант 1

Часть 1

1. В колебательном контуре после разрядки конденсатора ток исчезает не сразу, а постепенно уменьшается, перезаряжая конденсатор. Это связано с явлением ...

1) инерции 2) электростатической индукции

3) самоиндукции 4) термоэлектронной эмиссии .

2. Заряд на обкладках конденсатора в колебательном контуре меняется по закону q = q₀ cosω t, где

q₀ = 10^-8 Кл, ω =10³ π рад/с. Чему равен период этих колебаний?

Ответ: ________мс

3. На рисунке приведен график зависимости силы электрического тока от времени в колебательном контуре. Чему равен период изменения энергии магнитного поля катушки со временем.

Ответ: __________мкс

4. Проволочная рамка вращается с постоянной угловой скоростью в однородном

магнитном поле. Какой из графиков соответствует зависимости силы тока в рамке от времени?

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

5. По участку цепи сопротивлением R течет переменный ток, меняющийся по гармоническому закону. Как изменится мощность переменного тока на этом участке цепи, если действующее значение напряжения на нем уменьшить в 2 раза, а его сопротивление в 4 раза увеличить? (Уменьшится, увеличится, во сколько раз).

Ответ: _____

6. Напряжение на выходных клеммах генератора меняется по закону U(t) = 280 cos 100t. Найдите действующее значение напряжения.

Ответ:_________В

7. В основе работы электродвигателя лежит

1) действие магнитного поля на riроводник с электрическим током

2) электростатическое взаимодействие зарядов

3) явление самоиндукции

4) действие электрического поля на электрический заряд

8. При протекании электрического тока через нить лампы накаливания происходит превращение энергии электрического тока ...

А) во внутреннюю энергию нити Б) в энергию электромагнитных волн

1) Только А 2) Только Б 3) А и Б 4) Ни А, ни Б

9. Как из­ме­нит­ся пе­ри­од соб­ствен­ных элек­тро­маг­нит­ных ко­ле­ба­ний в кон­ту­ре (см. ри­су­нок), если ключ К пе­ре­ве­сти из по­ло­же­ния 1 в по­ло­же­ние 2? (Уменьшится, увеличится, во сколько раз).

Ответ:_____________

10. На ри­сун­ке при­ве­ден гра­фик гар­мо­ни­че­ских ко­ле­ба­ний тока в ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре.

Если кон­ден­са­тор в этом кон­ту­ре за­ме­нить на дру­гой кон­ден­са­тор, ем­кость ко­то­ро­го в 4 раза мень­ше, то каков будет пе­ри­од ко­ле­ба­ний?

Ответ: _______________мкс

11. В иде­аль­ном ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре про­ис­хо­дят сво­бод­ные элек­тро­маг­нит­ные ко­ле­ба­ния. В таб­ли­це по­ка­за­но, как из­ме­нял­ся заряд кон­ден­са­то­ра в ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре с те­че­ни­ем вре­ме­ни.

, 10⁻⁶ c

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

q, 10⁻⁹ Кл

2

1,42

0

−1,42

−2

−1,42

0

1,42

2

1,42

Вы­бе­ри­те два вер­ных утвер­жде­ния о про­цес­се, про­ис­хо­дя­щем в кон­ту­ре:

1) Пе­ри­од ко­ле­ба­ний равен 8·10⁻⁶ c.

2) В мо­мент t = 4·10⁻⁶ c энер­гия кон­ден­са­то­ра ми­ни­маль­на.

3) В мо­мент t = 2·10⁻⁶ c сила тока в кон­ту­ре мак­си­маль­на.

4) В мо­мент t = 6·10⁻⁶ c сила тока в кон­ту­ре равна 0.

5) Ча­сто­та ко­ле­ба­ний равна 25 кГц.

12. Согласно теории Максвелла электромагнитные волны излучаются:

1) только при равномерном движении электронов по прямой;

2) только при гармонических колебаниях заряда;

3) только при равномерном движении заряда по окружности;

4) при любом неравномерном движении заряда.

13. В электромагнитной волне, распространяющейся в вакууме со скоростью , происходят колебания векторов напряженности электрического поля и индукции магнитного поля . При этих колебаниях векторы,,имеют взаимную ориентацию:

1) , ║,║ 2) , , ;

3) ║, ,; 4) ║, ║, ║

14. Радиосвязь на коротких волнах между радиолюбителями, находящимися на противоположных сторонах Земли, возможна, так как ионосфера

1. отражает короткие радиоволны 2) поглощает короткие радиоволны

1. пропускает короткие радиоволны 4) преломляет короткие радиоволны

15. В гармонической электромагнитной волне напряженность электрического поля колеблется по закону Е = Ео sin t, где Ео = 10⁹ В/м, = π10⁸ рад/с. Определите частоту колебаний индукции магнитного поля в волне.

Ответ: ________________МГц

16. При на­строй­ке ко­ле­ба­тель­но­го кон­ту­ра ра­дио­пе­ре­дат­чи­ка его ин­дук­тив­ность умень­ши­ли. Как при этом из­ме­нят­ся сле­ду­ю­щие три ве­ли­чи­ны: пе­ри­од ко­ле­ба­ний тока в кон­ту­ре, ча­сто­та из­лу­ча­е­мых волн, длина волны из­лу­че­ния? Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1) уве­ли­чит­ся

2) умень­шит­ся

3) не из­ме­нит­ся

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

Длина волны из­лу­че­ния

17. Ко­ле­ба­тель­ный кон­тур ра­дио­при­ем­ни­ка на­стро­ен на не­ко­то­рую длину волны . Как из­ме­нят­ся пе­ри­од ко­ле­ба­ний в кон­ту­ре, их ча­сто­та и со­от­вет­ству­ю­щая им длина волны, если умень­шить рас­сто­я­ние между пла­сти­на­ми кон­ден­са­то­ра? Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1) не из­ме­нит­ся;

2) умень­шит­ся;

3) уве­ли­чит­ся.

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

Длина волны из­лу­че­ния

323

18. В иде­аль­ном ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре про­ис­хо­дят элек­тро­маг­нит­ные ко­ле­ба­ния с пе­ри­о­дом Т. В мо­мент t = 0 заряд кон­ден­са­то­ра мак­си­ма­лен, а сила тока равна нулю. Гра­фи­ки А и Б пред­став­ля­ют из­ме­не­ния фи­зи­че­ских ве­ли­чин, ха­рак­те­ри­зу­ю­щих элек­тро­маг­нит­ные ко­ле­ба­ния в кон­ту­ре. Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между гра­фи­ка­ми и фи­зи­че­ски­ми ве­ли­чи­на­ми, за­ви­си­мо­сти ко­то­рых от вре­ме­ни эти гра­фи­ки могут пред­став­лять. К каж­дой по­зи­ции пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щую по­зи­цию вто­ро­го и за­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКИЕ ВЕ­ЛИ­ЧИ­НЫ

1) энер­гия за­ря­жен­но­го кон­ден­са­то­ра

2) энер­гия ка­туш­ки с током

3) сила тока в кон­ту­ре

4) заряд на ниж­ней об­клад­ке кон­ден­са­то­ра

За­пи­ши­те в ответ цифры, рас­по­ло­жив их в по­ряд­ке, со­от­вет­ству­ю­щем бук­вам:

Часть 2

19. Чему равен период колебаний в коле6ательном контуре, состоящем из конденсатора емкости С == 4 мкФ и катушки индуктивности L = 1 Гн. Ответ выразить в миллисекундах, округлив его до целых.

20. Индуктивность катушки 5 мкГн. Какой емкости надо взять конденсатор для колебательного контура, чтобы получить электромагнитные колебания частотой 100 кГц? Ответ выразите в микрофарадах (мкФ) и округлите до десятых.

21. Колебательный контур содержит конденсатор емкостью 8 пФ и катушку, индуктивность которой 0,2 мГн. Чему равно максимальное напряжение на обкладках конденсатора, если максимальная сила тока 40 мА?

22. (С1) К ко­ле­ба­тель­но­му кон­ту­ру под­со­еди­ни­ли ис­точ­ник тока, на клем­мах ко­то­ро­го на­пря­же­ние гар­мо­ни­че­ски ме­ня­ет­ся с ча­сто­той ν. Ин­дук­тив­ность L ка­туш­ки ко­ле­ба­тель­но­го кон­ту­ра можно плав­но ме­нять от мак­си­маль­но­го зна­че­ния L_max до ми­ни­маль­но­го L_min , а ем­кость его кон­ден­са­то­ра по­сто­ян­на. Уче­ник по­сте­пен­но умень­шал ин­дук­тив­ность ка­туш­ки от мак­си­маль­но­го зна­че­ния до ми­ни­маль­но­го и об­на­ру­жил, что ам­пли­ту­да силы тока в кон­ту­ре всё время воз­рас­та­ла. Опи­ра­ясь на свои зна­ния по элек­тро­ди­на­ми­ке, объ­яс­ни­те на­блю­де­ния уче­ни­ка.

23. В про­цес­се ко­ле­ба­ний в иде­аль­ном ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре в мо­мент вре­ме­ни t заряд кон­ден­са­то­ра q = 4 · 10⁻⁹ Кл, а сила тока в ка­туш­ке I = 3 мА. Пе­ри­од ко­ле­ба­ний T = 6,3 · 10⁻⁶ с.

Най­ди­те ам­пли­ту­ду за­ря­да.

ТЕМА: "ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ"

Вариант 2

Часть 1

1 В колебательном контуре в начальный момент времени напряжение на конденсаторе максимально. Через какую долю периода Т электромагнитных колебаний напряжение на конденсаторе станет равным нулю?

1) Т/4 2)Т/2 3) 3Т/4 4) Т

2. Как изменится период собственных колебаний контура, если его индуктивность увеличить в 1О раз, а емкость уменьшить в 2,5 раза? ? (Уменьшится, увеличится, во сколько раз).

Ответ: ____________________

3. На рисунке приведен график зависимости силы электрического тока от времени в колебательном контуре. Чему равен период изменения энергии электрического поля в конденсаторе со временем.

Ответ: ____________ мкс

4. На рисунке приведен график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре.

На каком из графиков правильно показан процесс изменения энергии электрического поля конденсатора?

5. На рис представлена электрическая схема. В какой лампе после замыкания ключа сила тока позже достигнет своего максимального значения?

1) В l-й 2) Во 2-й 3) В 3-й 4) Во всех одновременно

6. В основе работы электрогенератора на ГЭС лежит

1) действие магнитного поля на проводник с электрическим током

2) явление электромагнитной индукции

3) явление самоиндукции

4) действие электрического поля на электрический заряд,

7. Повышающий трансформатор на электростанциях используется для ...

1) увеличения силы тока в линиях электропередач

2) увеличения частоты передаваемого напряжения

3) уменьшения частоты передаваемого напряжения

4) уменьшения доли потерянной энергии на линии электропередач

8. Напряжение на выходных клеммах генератора меняется по закону U(t) = 280 cos 100πt. Найдите частоту переменного тока, вырабатываемого данным генератором.

Ответ: ___________________Гц_

9. Как из­ме­нит­ся пе­ри­од соб­ствен­ных элек­тро­маг­нит­ных ко­ле­ба­ний в кон­ту­ре (см. ри­су­нок), если ключ К пе­ре­ве­сти из по­ло­же­ния 1 в по­ло­же­ние 2? (Уменьшится, увеличится, во сколько раз).

Ответ: _______________

10. На ри­сун­ке при­ве­ден гра­фик гар­мо­ни­че­ских ко­ле­ба­ний тока в ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре.

Если ка­туш­ку в этом кон­ту­ре за­ме­нить на дру­гую ка­туш­ку, ин­дук­тив­ность ко­то­рой в 9 раз боль­ше, то каков будет пе­ри­од ко­ле­ба­ний?

Ответ __________ мкс

11. В иде­аль­ном ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре про­ис­хо­дят сво­бод­ные элек­тро­маг­нит­ные ко­ле­ба­ния. В таб­ли­це по­ка­за­но, как из­ме­нял­ся заряд кон­ден­са­то­ра в ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре с те­че­ни­ем вре­ме­ни.

t, 10⁻⁶ c

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

q, 10⁻⁹ Кл

2

1,42

0

−1,42

−2

−1,42

0

1,42

2

1,42

Вы­бе­ри­те два вер­ных утвер­жде­ния о про­цес­се, про­ис­хо­дя­щем в кон­ту­ре:

1) Пе­ри­од ко­ле­ба­ний равен 4·10⁻⁶ c.

2) В мо­мент t = 2·10⁻⁶ c энер­гия ка­туш­ки мак­си­маль­на.

3) В мо­мент t = 4·10⁻⁶ c энер­гия кон­ден­са­то­ра ми­ни­маль­на.

4) В мо­мент t = 2·10⁻⁶ c сила тока в кон­ту­ре равна 0.

5) Ча­сто­та ко­ле­ба­ний равна 125 кГц.

12. Выберите правильные утверждения:

1. Максвелл, опираясь на эксперименты Фарадея по исследованию электромагнитной индукции; теоретически предсказал существование электромагнитных волн

П. Герц, опираясь на теоретические предсказания Максвелла, обнаружил электромагнитные волны экспериментально

ПI. Максвелл, опираясь на эксперименты Герца по исследованию электромагнитных волн, создал теорию их распространения в вакууме

1) Только 1 2) Только П 3) Только III 4) I·и П

13. Верно утверждение: излучение электромагнитных волн происходит при:

А. Движении электрона в линейном ускорителе.

Б. Колебательном движении электронов в антенне.

1) Только А. 2) Только Б. 3) И А, и Б. 4) Ни А, ни Б.

14. При прохождении электромагнитных волн в воздухе происходят колебания:

1) молекул воздуха; 2) плотности воздуха; 3) концентрации кислорода.

4) напряженности электрического и индукции магнитного полей;

15. На какой частоте корабли передают сигналы бедствия SOS, если по международному соглашению длина радиоволн должна равняться 600м ?

Ответ: ____________кГц

16. При на­строй­ке ко­ле­ба­тель­но­го кон­ту­ра ра­дио­пе­ре­дат­чи­ка его ёмкость уве­ли­чи­ли. Как при этом из­ме­нят­ся сле­ду­ю­щие три ве­ли­чи­ны: пе­ри­од ко­ле­ба­ний тока в кон­ту­ре, ча­сто­та из­лу­ча­е­мых волн, длина волны из­лу­че­ния?

Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1) уве­ли­чит­ся

2) умень­шит­ся

3) не из­ме­нит­ся

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

Ча­сто­та из­лу­ча­е­мых волн

Длина волны из­лу­че­ния

17. Ко­ле­ба­тель­ный кон­тур ра­дио­при­ем­ни­ка на­стро­ен на не­ко­то­рую длину волны. Как из­ме­нят­ся пе­ри­од ко­ле­ба­ний в кон­ту­ре, их ча­сто­та и со­от­вет­ству­ю­щая им длина волны, если уве­ли­чить рас­сто­я­ние между пла­сти­на­ми кон­ден­са­то­ра? Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1) не из­ме­нит­ся;

2) умень­шит­ся;

3) уве­ли­чит­ся.

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

Ча­сто­та

Длина волны

18. В иде­аль­ном ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре про­ис­хо­дят элек­тро­маг­нит­ные ко­ле­ба­ния с пе­ри­о­дом Т. В мо­мент t = 0 заряд кон­ден­са­то­ра мак­си­ма­лен, а сила тока равна нулю. Гра­фи­ки А и Б пред­став­ля­ют за­ви­си­мость от вре­ме­ни t фи­зи­че­ских ве­ли­чин, ха­рак­те­ри­зу­ю­щих элек­тро­маг­нит­ные ко­ле­ба­ния в кон­ту­ре. Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между гра­фи­ка­ми и фи­зи­че­ски­ми ве­ли­чи­на­ми, за­ви­си­мо­сти ко­то­рых от вре­ме­ни эти гра­фи­ки могут пред­став­лять.

К каж­дой по­зи­ции пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щую по­зи­цию вто­ро­го и за­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКИЕ ВЕ­ЛИ­ЧИ­НЫ

А)

Б)

1) Заряд левой об­клад­ки кон­ден­са­то­ра

2) Энер­гия элек­три­че­ско­го поля кон­ден­са­то­ра

3) Сила тока в ка­туш­ке

4) Энер­гия маг­нит­но­го поля ка­туш­ки

Часть 2

19. Колебательный контур радиопередатчика содержит конденсатор емкости 0,01 мкФ и катушку индуктивности 10 нГн. На какой длине волны работает радиопередатчик? Скорость света в вакууме 3 . 10⁸ м/с.

20. Какой индуктивности надо взять катушку для колебательного контура, чтобы получить электромагнитные колебания частотой 100 кГц, если электроемкость конденсатора 0,5 мкФ? Ответ выразите в микрогенри (мкГн) и округлите до целых.

21. Колебательный контур содержит конденсатор емкостью 8 пФ и катушку, индуктивность которой 0,2 мГн. Чему равна максимальная сила тока в катушке, если максимальное напряжение на обкладках конденсатора равно 200В? Ответ выразите в миллиамперах (мА).

22. (С1) К ко­ле­ба­тель­но­му кон­ту­ру под­со­еди­ни­ли ис­точ­ник тока, на клем­мах ко­то­ро­го на­пря­же­ние гар­мо­ни­че­ски ме­ня­ет­ся с ча­сто­той ν. Элек­троёмкость С кон­ден­са­то­ра ко­ле­ба­тель­но­го кон­ту­ра можно плав­но ме­нять от ми­ни­маль­но­го зна­че­ния С_min до мак­си­маль­но­го C_{max ,} a ин­дук­тив­ность его ка­туш­ки по­сто­ян­на. Уче­ник по­сте­пен­но уве­ли­чи­вал ёмкость кон­ден­са­то­ра от ми­ни­маль­но­го зна­че­ния до мак­си­маль­но­го и об­на­ру­жил, что ам­пли­ту­да силы тока в кон­ту­ре всё время воз­рас­та­ла. Опи­ра­ясь на свои зна­ния по элек­тро­ди­на­ми­ке, объ­яс­ни­те на­блю­де­ния уче­ни­ка.

23. В цепи, по­ка­зан­ной на ри­сун­ке, ключ K дол­гое время за­мкнут. ЭДС ис­точ­ни­ка ξ = 3 В. Внут­рен­нее со­про­тив­ле­ние ис­точ­ни­ка равно r = 2 Oм. Ин­дук­тив­ность ка­туш­ки равна L = 50 мГн. Ключ раз­мы­ка­ют. Опре­де­ли­те на­пря­же­ние на кон­ден­са­то­ре, ёмкость ко­то­ро­го равна С = 50 мкФ, в тот мо­мент вре­ме­ни, когда сила тока в ка­туш­ке будет равна I = 1 А.