Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Череповецкий Государственный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

(Физика) Колебания и волны

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

22.03.2015

Размер:

1.34 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 63 4 5 6 > Следующая >>>

в)

d 2q

cos t;

dt2

г)

d 2 х

q 0.

dt2

33.В колебательном LC-контуре максимальное значение энергии электрического поля конденсатора равно 50 Дж, максимальное значение энергии магнитного поля соленоида 50 Дж. Полная энергия электромагнитного поля контура …

Варианты ответа:

а) не изменяется и равна 50 Дж; б) изменяется в пределах от 50 до 100 Дж; в) не изменяется и равна 100 Дж;

г) изменяется в пределах от 0 до 100 Дж.

34.Если в колебательном контуре индуктивность катушки увеличить в 2 раза, то период колебаний …

Варианты ответа

а) увеличится в 2 раза; б) увеличится в 2 раз; в) уменьшится в 2 раза; г) уменьшится в 2 раз.

35. На рис. 1.17 представлена зависи-		u/u0
мость амплитуды колебаний напряжения
мость амплитуды колебаний напряжения
на конденсаторе емкостью 1 нФ, вклю-
ченного в колебательный контур. Индук-
тивность катушки этого контура равна…
Варианты ответа:
а)	10 мГн;
б)	0,1 Гн;
в)	1 мГн;
в)	1 мГн;			106ω, рад/с
г)	100 мГн.
г)	100 мГн.		Рис. 1.17
			Рис. 1.17

36. Резистор, катушка индуктивности и конденсатор соединены последовательно и подключены к источнику переменного тока, из-

меняющегося по закону I 0,1cos3,14t (А). На рис.	1.18 пред-
ставлена фазовая диаграмма падений напряжений на	указанных

элементах. Амплитудные значения напряжений

соответственно равны: на резисторе			UR 1 B , на	у		UL
соответственно равны: на резисторе			UR 1 B , на			UL
катушке индуктивности UL 3 B, на			конденсато-
катушке индуктивности UL 3 B, на			конденсато-			UR
ре UC 2 B. При этом полное сопротивление кон-						UR


тура равно…							х
тура равно…						UС	х
Варианты ответа:


а)	14	Ом;
б)	60	Ом;			Рис. 1.18
в)	0,14 Ом;
г)	10	Ом

37. Резистор и катушка индуктивности соединены последовательно и подключены к источнику переменного тока, изменяющегося по закону I 0,1cos 3,14t (А). На рисунке 1.19 представлена фазовая диаграмма падений напряжений на указанных элементах. Амплитудные значения напряжений соответственно равны: на ре-

зисторе UR 4 B , на			катушке индуктивности UL 3 B. При этом
полное сопротивление контура равно…
				у
				у
Вариант ответа:					UL
Вариант ответа:					UL
а)	70	Ом;
а)	70	Ом;
б) 50		Ом;
б) 50		Ом;			UR
					UR
в)	10	Ом;
в)	10	Ом;
г)	0,7 Ом;					х
д) 0,5 Ом.
д) 0,5 Ом.					Рис. 1.19
					Рис. 1.19

38. Резистор и конденсатор соединены последовательно и подключены к источнику переменного тока, изменяющегося по закону I 0,1cos3,14t (А). На рис. 1.20 представлена фазовая диаграмма падений напряжений на указанных элементах. Амплитудные значения напряжений соответственно рав-

ны: на резисторе UR 3 B , на конденсаторе		у
ны: на резисторе UR 3 B , на конденсаторе
UC 4 B. При этом полное сопротивление кон-
UC 4 B. При этом полное сопротивление кон-				UR
тура равно…

					х
Варианты ответа:
Варианты ответа:				UС
а)	50 Ом;



б)	25 Ом;
б)	25 Ом;		Рис. 1.20
в)	100 Ом;		Рис. 1.20
в)	100 Ом;
г)	7,5 Ом.
г)	7,5 Ом.

39. Катушка индуктивности и конденсатор соединены последовательно и подключены к источнику переменного тока, изменяющегося по закону I 0,1cos3,14t (А). На рис. 1.21 представлена фазовая диаграмма падений напряжений на указанных элементах. Амплитудные значения напряжений соответственно равны: на катушке индуктивности UL 3 B, на конден-

саторе UC 2 B. При этом полное сопротивле-

ние контура равно…

Варианты ответа:

а) 5 Ом; б) 1 Ом;

в) 0,5 Ом; г) 10 Ом.

UС х

Рис. 1.21

значения напряжений на катушке UL 120 B, на				конденсаторе
U 114 B, на резисторе	UR 8 B ,	то
U 114 B, на резисторе	UR 8 B ,	то
C			L		C		R
действующее значение напря-жения U		на	L		C		R



выходе генеретора равно …
Варианты ответа:
а) 242 В;					U	в цепь,
б) 220 В;
40. Генератор синусоидального напряжения включен
содержащую последовательно включенные катушку						индуктив-
ности, конденсатор и резистор (рис.		1.22). Если действующие
в) 14 В;				Рис. 1.22
в) 14 В;
г) 10 В.

41. Колебательный контур состоит из последовательно соеди-ненных катушки индуктивности L, конденсатора C и резистора R (рис. 1.23). К контуру подключено переменное напряжение. При некоторой частоте внешнего напряжения амплитуды падений напряжений на элементах цепи соответственно равны: на катушке UL 3 B,

на конденсаторе U 6 B , на резисторе

R L C

Рис. 1.23

UR 4 B . При этом

амплитуда приложенного напряжения равно…

Варианты ответа:
а)	5	В;
б) 4		В;
в)	1	В;
г)	3	В.

42. Резистор и катушка индуктивности	R		L
соединены последовательно и подключены	R		L
соединены последовательно и подключены
к источнику переменного тока (рис. 1.24).
Амплитудные значения напряжений соот-
ветственно равны: на резисторе UR 8 B , на
катушке индуктивности UL 6 B. Падение
напряжения в цепи равно…
напряжения в цепи равно…			E
Варианты ответа:			E


а) 7 В;
б) 10 В;		Рис. 1.24
в) 14 В;
г) 2 В.

2. СЛОЖЕНИЕ ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

Краткие теоретические сведения

Амплитуда результирующего коле-								A
бания, полученного при сложении двух							y	A
бания, полученного при сложении двух
колебаний одного направления и одина-
колебаний одного направления и одина-
ковой частоты с амплитудами А1						и А2 и A2
начальными фазами 1		и 2 (рис. 2.1):
A2 A2 A2 2A A cos( ).
1	2	1	2	2		1
Начальная	фаза	результирующего					φ2	φ
Начальная	фаза	результирующего						A1
колебания:								A1
колебания:							φ1
							φ1
	A1 sin 1	A2 sin 2					0	x
tg	A1 sin 1	A2 sin 2			.
tg					.
	A1 cos 1	A2 cos 2					Рис. 2.1

Уравнение траектории точки, участвующей в двух взаимно перпендикулярных колебаниях с амплитудами А1 и А2 и начальными фазами φ1 и φ2:

x2		y2	2xy		cos			sin2			.
						2			2
A2		A2	A A				1			1

1	2		1	2

Вид траектории точки, образующейся при сложении взаимно перпендикулярных колебаний (фигуры Лиссажу), зависит от частот и разности фаз складываемых колебаний (рис. 2.2). Если

начальные фазы φ1					и φ2 составляющих колебаний одинаковы или
отличаются			на	π,	то	уравнение траектории принимает вид:
y	A2	x ,	или	y		A2	x , т. е. точка движется по прямой. В

	A1					A1

случае, если разность фаз Δφ = π/2, уравнение принимает вид:

x2 y2 1, т.е. точка движется по эллипсу. В случае равных ам-

A12 A22

плитуд (А1 = А2) траекторией движения будет окружность.

Рис. 2.2

Примеры тестовых заданий с решениями

Задание 2.1. Складываются два гармонических колебания одного направления с одинаковыми периодами и одинаковыми ам-

плитудами A . При разности фаз				амплитуда результирую-
	0		2
			2
щего колебания равна…
Варианты ответа:

а)		2A0 ;
б) 2A0 ;
в) A0 ;
г)	2,5A0 .

Решение:

1 способ. Амплитуду результирующего колебания определяем

по формуле:

A2 A2 A2 2A A cos . Так как амплитуды равны,

а cos 0, получаем A2 A2

2A2 ,

или A

2 A .

Верный ответ: а.

способ.

Применим векторный

метод

A 2

определения амплитуды результирующего ко-

лебания. Для этого нарисуем два вектора с ам-

плитудами А1

и А2 так, чтобы угол между ними

был

равен

π/2. Из

рис.

2.3.

видно, что

φ0

или A

2 A0 .

A1 A2

2А0

Рис. 2.3

Верный ответ: а.

Задание 2.2. Точка М одновременно колеблется по гармоническому закону вдоль осей координат OX и OY с различными ампли-

тудами, но одинаковыми частотами. При разности фаз		траекто-
	2
рия точки М имеет вид (рис. 2.4):

Рис. 2.4

Варианты ответа:

а) 1; б) 2; в) 3; г) 4.

Решение:

Если складываются два взаимно перпендикулярных колебания с разностью фаз π/2, то траектория результирующего колебания представляет собой окружность или эллипс в зависимости от того, равны или различаются амплитуды исходных колебаний (см. теоретические сведения, рис. 2.2). В данном случае по условию задачи амплитуды различны, поэтому траекторией точки будет эллипс.

Верный ответ: а.

Тесты для самостоятельного решения

1. Точка М одновременно колеблется по гармоническому закону вдоль осей координат OX и OY с различными амплитудами, но одинаковыми частотами. При разности фаз π траектория точки М имеет вид (рис. 2.5):

Рис. 2.5

Варианты ответа:

а) 1; б) 2; в) 3; г) 4.

2. Точка М одновременно колеблется по гармоническому закону вдоль осей координат OX и OY с различными амплитудами, но одинаковыми частотами. При разности фаз 2π траектория точки М имеет вид (рис. 2.6):

Рис. 2.6

Варианты ответа:

а) 1; б) 2; в) 3; г) 4.

3. Точка М одновременно колеблется по гармоническому закону вдоль осей координат OX и OY с одинаковыми амплитудами, но

различными частотами, разность фаз равна 3 . При соотношении

частот 1:2 траектория точки М имеет вид (рис. 2.7):

Рис. 2.7

Варианты ответа:

а) 1; б) 2; в) 3; г) 4.

4. Точка одновременно колеблется по гармоническому закону вдоль осей координат ОХ и ОУ с различными амплитудами, но одинако-

выми частотами.	Если траектория имеет вид,
показанный на рис. 2.8, то разность фаз коле-
показанный на рис. 2.8, то разность фаз коле-		Рис. 2.8
баний равна…		Рис. 2.8
28

Варианты ответа:

а) 0;

б) 2 ; в) 32 ;

г) 4 .

5. Точка одновременно колеблется по гармоническому закону вдоль осей координат ОХ и ОУ с различными амплитудами, но одинаковыми частотами. Если траектория имеет вид, показанный на рис. 2.9, то разность фаз колебаний равна…

Варианты ответа:

а) 0;

б)			;
	2
в)		3	;	Рис. 2.9
в)	2		;	Рис. 2.9
	2
г)	.

6. Складываются два гармонических колебания одного направления с одинаковыми периодами. Результирующее колебание имеет минимальную амплитуду при разности фаз, равной…

Варианты ответа:

а) ;

б) 0;

в) 4 ; г) 2 .

7. Складываются два гармонических колебания одного направления с одинаковыми периодами. Результирующее колебание имеет максимальную амплитуду при разности фаз, равной…

Варианты ответа:

а) ;

б) 0;

в) 4 ; г) 2 .

8. Складываются два гармонических колебания одного направления с одинаковыми частотами и равными амплитудами A0 . При

разности фаз амплитуда результирующего колебания рав-

на...

Варианты ответа:

а) 2A0 ;

б)	A0	3 ;

в)	A0		2 ;
г)	0.
9.	Складываются два одинаково направленных					колебания:
x 4sin t и				x 3sin ( t ) . Амплитуда результирующего ко-
1				2	2
					2

лебания равна…

Варианты ответа:

а) 7,1; б) 8,3; в) 3,5; г) 5.

10. Складываются три гармонических колебания одного направления с одинаковыми периодами. Амплитуды и начальные фазы

колебаний равны:	A 3 см ,	0	,	A 1 см ,	2		,	A 2 см ,
	1	1		2	2	2		3
						2

3 . Амплитуда и фаза результирующего колебания соответ-

ственно равны:

Варианты ответа:

а) 2 см , 32 ;

<<< < Предыдущая 1 23 / 63 4 5 6 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
17.11.2018662.53 Кб13! УМП Информатика ч1 исправленный.doc
#
22.03.20151.34 Mб52(Физика) Колебания и волны.pdf
#
01.05.2025207.92 Кб7+ энергосбережение (2).docx
#
01.07.2025851.46 Кб2.h-12.doc
#
29.09.2019608.26 Кб110004.doc
#
30.04.20151.46 Mб203002 презентация Программирование Arduino.pdf
#
20.09.2019192 Кб903050007.doc