fiz-ekz2sem
.pdf
F |
cos F1, sin F 2 |
|
|
|
|
|
|
|
||
b 0 b1, 2 b2, b3 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
c |
arcctg |
2 2 |
c1, arctg |
2 |
2 |
c2, arctg |
2 |
c3 |
|
|
0 |
0 |
|
|
|
||||||
2 |
2 |
2 |
2 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
Ответ: x=a3F1(b3t+c1)
22НТ2(О) Вынужденные колебания описываются уравнением
x 2 x 02x f 0cos(t)
Записать выражение для амплитуды смешения a установившихся колебаний маятника по шаблону
a b @ F(c @ d) , где
b f b1, |
|
|
f |
0 |
b2, |
f |
2 |
|
|
b3 |
|
|
|||
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
0 |
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
c ( 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
c3 |
|
2) c1, ( 2 2) |
2 c2, ( 2 2 )2 |
|
|||||||||||||
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
||
d 4 02 2 d1, 4 2 2 d 2, 02 2 d3, 4 d 4 |
|||||||||||||||
F exp F1, |
|
|
|
|
|
|
|
F3 |
|
|
|||||
|
|
|
F 2, 4 |
|
|
|
|
||||||||
@ ( , , / |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответ: a |
|
|
|
|
b1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
F 2(c3 d 2) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
23НТ2(О) Отклонение пружинного маятника от положения равновесия под действием переменной силы f (t) f 0cos t происходит по закону
x a cos( t )
Записать выражение для сдвига по фазе между смещением и силой по шаблону d @ arcctg (c @b) , где
b 2 b1, b2, 2 |
0 |
b3, 2 b4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c ( 2 |
2) c1, ( 2 2) c2, ( 2 2) c3 |
|
|
||
0 |
|
|
0 |
|
|
d / 2 d1, 0 d 2, / 2 d3, d 4, d5 |
|
||||
@ , , / |
|
|
|
|
|
Ответ: d 2 arcctg(bc14)
24НТ2(О) Отклонение пружинного маятника от положения равновесия под действием переменной силы f (t) f 0cos t происходит по закону
x a cos( t )
Записать выражение для сдвига по фазе между скоростью смещения x и силой по шаблону
101
d @ arcctg (c @b) ,где |
|
|
|
|
|
b 2 b1, b2, 2 |
0 |
b3, 2 b4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c ( 2 |
2) c1, ( 2 2) c2, ( 2 2) c3 |
|
|
||
0 |
|
|
0 |
|
|
d / 2 d1, 0 d 2, / 2 d3, d 4, d5 |
|
||||
@ , , / |
|
|
|
|
|
Ответ: d1 arcctg(bc14)
25НТ2(О) В последовательном колебательном контуре происходят вынужденные электромагнитные колебания под действием переменного внешнего
напряженияU U 0 |
cos(t) Записать выражение для амплитуды напряжения на |
|||||||||||||||
конденсаторе |
U C |
по шаблону |
|
|||||||||||||
a @ f (b @ c) , где |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
a U |
|
R a1, U |
|
|
a2, U |
|
L a3, |
U 0 |
a4 |
|
||||||
0 |
0 |
0 |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
b R b1, R 4 b2, R 2 b3, 1/ R 2 b4 |
|
|||||||||||||||
c (L) 2 c1, |
(1/ c) 2 c2, |
(L) 2 (1/ C) 2 c3, |
(L 1/ C) 2 c4 |
|||||||||||||
f |
|
|
|
f 1, |
4 |
|
f 2 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
@ , , / |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
L индуктивность катушки, C - емкость конденсатора, R - активное сопротивление
Ответ: |
a4 |
|
|
f 1(b3 c4) |
26НТ2(О) В последовательном колебательном контуре происходят вынужденные электромагнитные колебания под действием переменного внешнего
напряженияU U 0 cos(t) Записать выражение для амплитуды напряжения на индуктивностиU L по шаблону
a @ f (b @ c) , где
a U |
|
R a1, U |
|
|
a2, U |
|
L a3, |
U 0 |
a4 |
|
|||||
0 |
0 |
0 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
b R b1, R 4 b2, R 2 b3, 1/ R 2 b4 |
|
||||||||||||||
c (L) 2 c1, |
(1/ c) 2 c2, |
(L) 2 (1/ C) 2 c3, |
(L 1/ C) 2 c4 |
||||||||||||
f |
|
|
|
f 1, |
4 |
|
|
|
f 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
@ , , / |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
L индуктивность катушки, C - емкость конденсатора, R - активное сопротивление
Ответ: |
a3 |
|
|
f 1(b3 c4) |
27НТ2(О) В последовательном колебательном контуре происходят вынужденные электромагнитные колебания под действием переменного внешнего
102
напряженияU U0 cos( t) Записать выражение для амплитуды напряжения на сопротивлении U R по шаблону
a @ f (b @ c) , где |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
a U |
|
R a1, U |
|
|
a2, U |
|
L a3, |
U 0 |
a4 |
|
|||||
0 |
0 |
0 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
b R b1, R 4 b2, R 2 b3, 1/ R 2 b4 |
|
||||||||||||||
c (L) 2 c1, |
(1/ c) 2 c2, |
(L) 2 (1/ C) 2 c3, |
(L 1/ C) 2 c4 |
||||||||||||
f |
|
|
|
f 1, |
4 |
|
|
|
f 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
@ , , / |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
L индуктивность катушки, C - емкость конденсатора, R - активное сопротивление
Ответ: |
a1 |
|
|
f 1(b3 c4) |
3.2 Элементы теории
1НТ1(З) На рисунке приведена векторная диаграмма вынужденных колебаний в электрическом контуре
|
4 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
0 |
1 |
2 |
3 |
|
|
-1 |
|
|
|
|
-2
U C
-3
-4
А) рост заряда на конденсаторе опережает, а тока отстает по фазе от роста внешнего напряжения (t)
В) q(t) - отстает, а I (t) опережает по фазе изменение (t) С) q(t) отстает по фазе на а ток на + изменение (t)
*D) q(t) отстает по фазе на , а ток опережает на 2 – рост (t)
2НТ1(З) Сдвиги фаз изменения dIdt q , тока I = q и заряда q при вынужденных колебаниях равны:
А) q и I равен всегда π , q и q - 2
*В) q и q равен всегда π; q – относительно q на + 2
103
C) q и q меняется от 0 до π при изменении ω от 0 до ∞ 
- всегда сдвинута на
2 относительноq
D) q и q равен всегда π, q относительно 
= I на + 2 (опережает) при ω < ω0 и на - 2
(запаздывает) при ω > ω0
3НТ2(З) Сдвиг фаз изменения ЭДС самоиндукции i ,напряжения на резисторе (UR) и
напряжения на конденсаторе UC при вынужденных гармонических колебаниях в электрическом контуре :
*А) i относительно UC всегда «0», UR относительно UC : + 2
В) i относительно UC всегда π, UR относительно UC |
: + |
|
|
|
|
||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
С) i относительно UC: +π, ω < ω0 ; -π, ω > ω0 UR относительно UC |
: + |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
D) |
i |
по отношению к UC всегда 0 UR по отношению к UC + |
ω < ω0, - |
ω >ω0 |
|||
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4НТ1(О) На рисунке представлена векторная диаграмма резонанса амплитуды заряда вынужденных гармонических колебаний в электрическом контуре. Частота вынужденных колебаний ……собственной частоты контура.
Ответ: меньше
5НТ1(З) На рисунке приведена зависимость сдвига фазы смещения механических колебаний
пружинно маятника от при разных β относительно фазы вынуждающей гармонической силы
0
104
*А) β1 < β2 < β3 B) β1 > β2 > β3
C) Приведенные кривые не отражают реальной ситуации, т.к. Ψ ( 0 ) не зависит от β
D) По приведенным кривым установить соотношение между βi нельзя т.к. Ψ ( 0 ) также функция амплитуды колебаний
6НТ1(З) При резонансе сдвиг фазы между вынуждающей силой и смещением в механических колебаниях равен А) 0
В)
2
*С) 2
D)
7НТ1(З) В электрическом контуре при резонансе тока сдвиг фазы между внешней ЭДС (ε(t)) и зарядом (q(t)) конденсатора равен :
А) 0
В)
2
С) - π
*D) 2
8НТ1(З) В электрическом контуре при резонансе тока сдвиг фазы между внешней ЭДС (ε(t)) и током равен:
*А) 0
В) 2
С) 2
D) π
9НТ1(З) Амплитуда тока при резонансе тока в электрическом контуре равна
*А) m
R
105
В) qmax 02
C)Rm Q , где Q - добротность контура
D)Rm Q2
10НТ1(З) При резонансе электрического заряда ( напряжения UC) сдвиг фазы между током (напряжением UR) и ЭДС источника вынуждающих колебаний
*А) ,( << 1) В) + ( << 1)
C)( ), 1 2
D)2
11НТ2(З) Векторная диаграмма построена для механических вынужденных колебаний при следующих соотношениях между ω0, ω и β, (ω0 - собственная частота колебаний: ω - частота вынужденных колебаний, β- коэффициент затухания )
A. 20 ; 0 4
B. 3 0 ; 02
2
C. 40 ; 0 4
D. 20 ; 0 2
12НТЗ(З) На векторной диаграмме, построенной для механических вынужденных колебаний сдвиг фаз между вынуждающей силой и смещением равен:
106
А.≈ 72° * В. ≈162° C. ≈ 29° D. ≈ 90°
13НТ2(З) При вынужденных колебаниях в электрическом контуре выполняется условие
A.UCm Emax всегда
B.UCm Emax всегда
C.UCm Emax всегда
*D. может быть как UCm Emax , так и UCm Emax
(UCm - максимальное значение амплитуды напряжения на конденсаторе, Emax- амплитуда внешней ЭДС)
14НТ2(З) При вынужденных колебаниях в электрическом контуре выполняется условие A. UCm Emax всегда
*B. UCm Emax всегда C. UCm Emax всегда
D. может быть как UCm Emax , так и UCm Emax
(UCm - максимальное значение амплитуды напряжения на сопротивлении, Emax- амплитуда внешней ЭДС)
15НТ2(З) При вынужденных колебаниях в электрическом контуре выполняется условие
A.UCm Emax всегда
B.UCm Emax всегда
C.UCm Emax всегда
*D. может быть как UCm Emax , так и UCm Emax
(UCm - максимальное значение амплитуды напряжения на катушке индуктивности, Emax- амплитуда внешней ЭДС)
16НТ2(З) Привести в соответствие номера векторов (1, 2, 3, 4) и величины, обозначенные указанными векторами (упругость - а, трение - б, инертность - в ,внешнее воздействие - г ) на векторной диаграмме, построенной для механических вынужденных колебаний.
107
А. 16; 2в; За; 4г. *В. 1а; 2г; 36; 4в. C. 1в; 26; Зг; 4а. D. 1г; 2а; Зв; 46.
17НТ1(З) На векторной диаграмме, построенной для механических вынужденных колебаний, упругость характеризуется вектором
*А. 1
B.2.
C.3.
D.4.
108
18НТ1(З) На векторной диаграмме, построенной для механических вынужденных колебаний, инертность характеризуется вектором
A.1
B.2.
C.3. *D. 4.
19НТ1(З) На векторной диаграмме, построенной для механических вынужденных колебаний, внешнее воздействие характеризуется вектором
109
А. 1 *В. 2
C.3.
D.4.
20НТ1(З) На векторной диаграмме, построенной для механических вынужденных колебаний, трение характеризуется вектором
A.1.
B.2.
*С 3.
D.4.
21НТ1(З) При резонансе тока в случае вынужденных колебаний в RLC контуре напряжение на резисторе (R) равно
A) Q
*B) m
C)m
D)m UC (илиU L , т.к. U L = UC ), здесь Q - добротность контура, m - амплитуда напряжения источника вынужденных колебаний.0
22НТ1(З) Выберите все неверные ответы
При вынужденных колебаниях в RLC контуре сдвиг фазы между напряжениями UL и UC : A) Всегда равен
B) Равен только при резонансе напряжения U L
C) Равен при любом резонансе до резонансов и после
110