fiz-ekz
.pdf11ÍÒ1(Ç) Íà рис. Ïредстàвленà зàвисимость энергии зàтухàющих колебàний от времени.
1,2 |
W |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
t1 |
|
t2 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0,25 |
0,5 |
0,75 |
1 |
1,25 |
1,5 |
1,75 |
2 |
2,25 |
2,5 |
Êривàя 2 описывàет:
À) колебàния кинетической энергии вокруг среднего знàчения (кривàя 1) и по ним можно оценить условный период зàтухàющих колебàний, который будет рàвен T = t2-t1
B)Êолебàния потенциàльной энергии вокруг среднего знàчения (кривàя 1) и по ним можно оценить условный период зàтухàющих колебàний, который будет рàвен T=t3-t1
C)Êолебàния полной энергии вокруг среднего знàчения (кривàя 1) и по ним можно оценить условный период зàтухàющих колебàний, который будет рàвен T = t3-t1
D)Êолебàния полной энергии вокруг среднего знàчения (кривàя 1) и по ним можно оценить
условный период зàтухàющих колебàний, который будет рàвен T = t2-t1
12ÍÒ1(Ç) Íà рис. Ïредстàвленà зàвисимость энергии зàтухàющих колебàний от времени.
Ìàксимумы потенциàльной энергии имеют место в моменте времени:
À) t2, t4
B) Âо все моменты отмеченные нà рисунке *Ñ)t1, t3, t5
D) Ïо рисунку положение мàксимумов определить нельзя, т.к. 2 не определяет изменение потенциàльной энергии, à это колебàния полной энергии 13ÍÒ1(Ç) Íà рис. Ïредстàвленà зàвисимость энергий зàтухàющих колебàний от времени.
81
Ìàксимумы кинетической энергии имеют место в моменты времени:
*À) t2, t4, …
B) Âо все моменты отмеченные нà рисунке
Ñ)t1, t3, t5,…
D) Ïо рисунку положение мàксимумов определить нельзя, т.к. 2 не определяет изменение кинетической энергии, à это колебàния полной энергии
14ÍÒ1(Ç) Íà рис. Ïредстàвленà зàвисимость энергий зàтухàющих колебàний от времени.
Ìàксимàльнàя рàботà силы сопротивления имеет место в моменты времени: À) t1, t3, t5
*B) t2, t4 и т.д.
Ñ) между моментàми t1 – t2, t3-t4,…
D) t0-t1; t2-t3; t4-t5 и т.д.
15ÍÒ1(Ç) Íà рис. Ïредстàвленà зàвисимость энергий зàтухàющих колебàний от времени.
82
Îсциллятор проходит положение рàвновесия ( ξ = 0 ) и имеет мàксимàльное (ξ = ξmax )отклонение в моменты времени:
A)ξ = 0- t1, t3, t5, … ξ = ξm - t2,t4,…
B)ξ - посередине между t1 - t2, t3 - t4 и т.д.
Ò.к. здесь мàксимàльнàя рàзницà между W(t) и < W(t)> (кривàя 1), ξ = 0 посередине между t2
- t3,t4 - t5 и т.д.
*Ñ) ξ =0 t2,t4,…; ξ = ξm -t1,t3,t5…
D) Îпределить по предстàвленным грàфикàм нельзя, т.к. они описывàют изменение энергии, à не колебàния àмплитуды.
16ÍÒ1(Ç) Íà рис. Ïредстàвленà зàвисимость энергий зàтухàющих колебàний от времени.
Îтличие изменения полной энергии(2) от средней(1) обусловлено:
À) нерàвномерным действием в осцилляторе квàзиупругой силы, что проводнит к рàзным потерям энергии из – зà действия диссипàтивной силы Â) нерàвномерным совершением рàботы диссипàтивной силы, которàя мàксимàльнà при ξ → ξmax и рàвнà 0 приξ = 0
83
C) Íерàвномерным совершением рàботы диссипàтивной силы, которàя мàксимàльнà
приξ& → ξ&max
D) Òем, что полнàя энергия рàвнà сумме потенциàльной (WC) и кинетической (WL) энергии, мàксимумы которых сдвинуты по времени друг относительно другà
17ÍÒ2(Ç) Íà рисунке изобрàжены процессы релàксàции осцилляторов в àпериодическом режиме с одинàковой собственной чàстотой ω0, в том числе и кривàя, соответствующàя критическому режиму
Êритический режим описывàется
A)Êривой 4, т.к. β= ω 0 у остàльных кривых β > ω 0
B)Êривой 1- т.к. онà соответствует нàиболее быстрому уменьшению ξ в нàчàльные моменты, что и должно иметь место при критическом режиме
*C) зàвисимостью ξ (1) №2, т.к. они соответствуют нàиболее быстрому уменьшению ξ при
больших t
D) кривàя 3 т.к. при критическом режиме при мàлых t, должно происходить срàзу уменьшение ξ, à при больших t коэффициентàх релàксàции должен быть одним из сàмых бàльших.
18ÍÒ2) Íà рисунке изобрàжены процессы релàксàции осцилляторов в àпериодическом режиме с одинàковой собственной чàстотой ω 0, в том числе и кривàя, соответствующàя критическому режиму Â ответе рàсстàвьте все кривые в соответствии с ростом коэффициентà зàтухàния (β)
84
|
Îтвет:4,1,3,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
19ÍÒ2(Ç) Â электрическом контуре, число колебàний , зà которое àмплитудà уменьшàется в |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
«е» рàз-Ne. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Âыберите все верные ответы: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
Q |
= … |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
1 |
|
|
2) Ne 3) |
1 |
|
2 |
|
C |
|
|
R |
|
|
|
L |
|
|
|
βT |
1 |
|
||||||||||
1) |
|
|
|
|
|
4) |
5) |
|
|
|
|
6) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7) |
8) |
|
|
|||||||
|
|
|
|
R |
|
2 |
|
|
|
|
βT |
|||||||||||||||||||||
|
|
Ne |
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
C |
|
|
||||||||||||||||||
|
Îтвет 2, 3, 5, 8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
20ÍÒ3(Ñ) устàновите все возможные соответствия между левым и прàвым столбцàми для |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
высоко добротного электрического контурà (Q >> 1). Ne – число колебàний, зà которое |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
àмплитудà уменьшàется в «e» рàз . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
A) |
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A) |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ne |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
B) Ä |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B)Ne |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
C) β |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C) |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
βT |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D) |
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2L |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E)2 C R L
F)R L
2 C
Îтветы: ÀÂ, ÀÑ, ÀÅ, ÂÀ, ÂF, CD
21ÍÒ1(Ç) Äифференциàльным урàвнением, описывàющим зàтухàющие колебàния реàльных осцилляторов является
&& |
& |
2 |
|
*À) ξ + 2βξ + ω0 |
ξ = 0 |
85
&& |
& |
2 |
|
|
Â) х + 2β |
х +ω0 х = fm cosωt |
|||
&& |
& |
2 |
Em |
|
Ñ) q + 2βq + ω0 q = |
Lcosωt |
|||
|
2 |
|
||
&& |
|
|
|
|
α = 0 |
|
|
||
D) α + ω0 |
|
|
22ÍÒ1(Ç) Ñмещение колеблющейся величины от положения рàвновесия при зàтухàющих колебàниях определяется функцией
*A) x (t ) = A0e− βt cos(ωt +ϕ0)
B)x (t ) = Aei(ω0t +ϕ0 )
C)x (t ) = A cos(ωt +ϕ0 )
D)x (t ) = A cos(ωt −ψ )
23ÍÒ1(Ç) Êолебàтельный режим в реàльных осцилляторàх имеет место, если
A)ω0 < β
B)ω0 = β *C) ω0 > β
D)ω0 = 2β
24ÍÒ1(Ç) Êритический режим релàксàции реàльных осцилляторов имеет место, если A) ω0 < β
*B) ω0 = β
C)ω0 > β
D)ω0 = 2β
25ÍÒ1(Ç) Àпериодический режим релàксàции реàльных осцилляторов имеет место, если *A) ω0 < β
B)ω0 = β
C)ω0 > β
D)ω0 = 2β
26ÍÒ1(Ç) Êолебàтельный режим в пружинном мàятнике имеет место, если
À) r = |
km |
||||||||||
Â) r < |
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ñ) r > |
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
*D) r < 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
km |
|||||||||
27ÍÒ1(Ç) |
|
|
Êритический режим в колебàтельном контуре реàлизуется, если |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
*A) R = 2 |
|
|
|
L |
|
||||||
|
|
|
C |
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
B) R < 2 |
|
|
|
L |
|
||||||
|
|
C |
|||||||||
|
|
|
86
C) R > 2
L
C
D) R = 2 L
C
28ÍÒ1(Ç) Àмплитудà зàтухàющих колебàний изменяется со временем по зàкону A) Àt = A0eβt
*B) Àt = A0e− βt
C)At = A0e− βt cos(ωt +ϕ0 )
D)At = A0eβt cos(ωt +ϕ0 )
29ÍÒ1(Ç) Ñкорость убывàния àмплитуды зàрядà в колебàтельном контуре с ростом индуктивности L
À) не меняется *Â) убывàет Ñ) возрàстàет
D) рàстет прямо пропорционàльно L
2.3 зàдàчи
рàд
1ÍÒ1(Ç) Ïри β >> ω0 и ω0 = 10 àмплитудà отклонения осцилляторà при его свободной
с
1
релàксàции изменилàсь в «е» рàз зà время t = 1с коэффициент зàтухàния β = …
с
Îтвет : 50
1
2ÍÒ1(Î) Ïри β >> ω0 и β = 20 àмплитудà отклонения осцилляторà от положения
с
рàвновесия уменьшилàсь в «е» рàз зà время t = 10-1 с собственнàя чàстотà осцилляторà рàвнà
рàд
ω0 = …
с
Îтвет : 2 3ÍÒ3(Ç) Èзвестно , что в общем случàе àпериодический процесс релàксàции описывàется
двумя слàгàемыми, одно из которых убывàет при β >> ω0 существенно быстрее другого. Åсли
собственнàя чàстотà осцилляторà ω0 = 2 рàд , à более «медленное» слàгàемое убывàет в «е»
с
рàз зà t = 0,2 с . Òо пренебречь быстро убывàющим слàгàемым можно уже при t >>…
À) 10-3 c Â) 0,05 с Ñ) 0,01 с *D) 0,1 с
4ÍÒ1(Î) Åсли собственнàя чàстотà колебàний диссипàтивного осцилляторà рàвнà ω0 = 10
рàд , то критический режим процессà релàксàции будет иметь место при β = ….с-1
с
Îтвет : 10
5ÍÒ1(Î) Â электрическом контуре L =10-6 Ãн, Ñ = 1ÌкÔ критический режим процессà релàксàции токà после отключения контурà от источникà будет иметь место при R = … Îм
87
Îтвет: 2
6ÍÒ1(Ç) Äля того, чтобы в RLC контуре имели место колебàния при R= 20 Îм и Ñ = 1 ÌкÔ, индуктивность должнà быть больше L > … Ãн
*À) 10-4 Â) 5 ×10-5 Ñ) 4×10-4 D) 2×10-4
7ÍÒ1(Î) ×àстотà свободных зàтухàющих колебàний диссипàтивного осцилляторà рàвнà
4 |
рàд |
, à собственнàя чàстотà 5 |
рàд |
|
с |
с |
|||
|
|
1
Êоэффициент зàтухàния осцилляторà рàвен β =…
с
Îтвет: 3
8ÍÒ1(Î)Öиклическàя чàстотà свободных зàтухàющих колебàний в RLC контуре с
|
рàд |
|
рàд |
|
сопротивлением R = 6 Îм рàвнà 4 |
|
, à собственнàя чàстотà 5 |
|
. |
с |
|
|||
|
|
с |
||
Èндуктивность контурà рàвнà L =… Ãн |
|
|
|
|
Îтвет:1 |
|
|
|
9ÍÒ2(Ç)
Íàчàльнà фàзà в RLC контуре ϕ = 30о сдвиг среды между током и нàпряжением нà UL ψ& = 100о векторнàя диàгрàммà колебàний имеет вид:
Îтвет: Â 10ÍÒ2(Î) Îтношение квàдрàтов циклической чàстоты зàтухàющих колебàний к
коэффициенту зàтухàния рàвно 3. Ñдвиг фàзы между нàпряжением нà конденсàторе и током в RLC контуре рàвен(в грàдусàх)…
Îтвет: 150 11ÍÒ2(Î) Íà рисунке приведенà векторнàя диàгрàммà зàтухàющих колебàний для некоторого
моментà времени в RLC контуре, циклическàя чàстотà колебàний ω = 10 3 рàд
с
88
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
U R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
150° |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
-4 |
-3 |
-2 |
-1 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
-1 |
|
60° |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
UL |
|
-2 |
|
|
UC |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-3 |
|
|
|
|
1
Êоэффициент зàтухàния контурà рàвен β = …
с
Îтвет: 10 12ÍÒ2(Î) Íà рисунке приведенà векторнàя диàгрàммà зàтухàющих колебàний для некоторого
моментà времени в RLC контуре, циклическàя чàстотà колебàний ω = 10 3 рàд
с
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
UR |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
150° |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
- 4 |
-3 |
-2 |
- 1 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
-1 |
|
60° |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
-2 |
|
|
|
|
|
|
UL |
|
|
|
UC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
-3 |
|
|
|
|
Èндуктивность контурà L = 0,1 Ãн. Ñопротивление контурà R = … Îм Îтвет: 2
13ÍÒ1(Î)Â пружинном мàятнике коэффициент силы сопротивления рàвен r0 = 0,4 |
Íс |
|
|
||
|
|
, à |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
м |
|
|
|
коэффициент зàтухàния β = 2 ×с−1 . если чàстотà свободных колебàний мàятникà ω0 |
|
|
рàд |
||
= 20 |
|
, то |
|||
|
|||||
|
|
|
|
с |
Í
коэффициент упругости пружины k = …,
м
Îтвет: 40
89
14ÍÒ1(Ç) Êолебàтельнàя функция некоторого диссипàтивного осцилляторà имеет вид
π− t
ξ= 2cos(2πt + )e 2 . Ãрàфик функции приведён нà рисунке…
3
90