Тип 14 № 21188

По закону сохранения энергии для идеального колебательного контура: $$\frac{L I^2(t)}{2} + \frac{q^2(t)}{2C} = \text{const}$$ Проанализируем каждое утверждение, опираясь на таблицу:

1. В момент $t = 2 \cdot 10^{-6}\text{ с}$ заряд конденсатора равен нулю ($q = 0$). Следовательно, энергия электрического поля конденсатора равна нулю, а вся энергия контура сосредоточена в магнитном поле катушки, то есть модуль силы тока принимает максимальное значение. Утверждение 1 верно.

2. Амплитуда колебаний заряда представляет собой максимальное отклонение заряда от нулевого значения. Из таблицы видно, что наибольшее значение по модулю составляет $q_{\max} = 2 \cdot 10^{-9}\text{ Кл}$. Утверждение 2 неверно.

3. Период колебаний $T$ — минимальное время, через которое состояние системы полностью повторяется (значение заряда и направление его изменения). При $t = 0$ заряд равен $+2 \cdot 10^{-9}\text{ Кл}$ и начинает уменьшаться; в следующий раз такое же состояние наступает в момент $t = 8 \cdot 10^{-6}\text{ с}$. Следовательно, период равен $T = 8 \cdot 10^{-6}\text{ с}$. Утверждение 3 неверно.

4. В момент $t = 4 \cdot 10^{-6}\text{ с}$ заряд достигает своего максимального по модулю отрицательного значения ($|q| = 2 \cdot 10^{-9}\text{ Кл}$). В этот момент энергия конденсатора максимальна, а сила тока в контуре проходит через нуль ($I = 0$). Утверждение 4 верно.

5. Энергия конденсатора определяется формулой $W_C = \dfrac{q^2}{2C}$. В момент $t = 6 \cdot 10^{-6}\text{ с}$ заряд конденсатора равен нулю ($q = 0$), значит, и энергия электрического поля конденсатора равна нулю, а не максимальна. Утверждение 5 неверно.