Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 3 № 10176 
К горизонтальной лёгкой рейке, лежащей на двух опорах А и В, в точке О прикреплён груз массой 10 кг. Длина отрезка ОА равна 4 м, длина отрезка ОВ равна 1 м. Определите модуль силы, с которой действует на рейку опора В.
Спрятать решение
Решение.
На рейку действуют сила реакции опоры в точке A и в точке B, а также сила тяжести груза. Запишем уравнение моментов относительно точки А
Ответ: 80.
Аналоги к заданию № 10176: 10245 Все
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 1.3.1 Момент силы относительно оси вращения
Спрятать решение
·
·
Сообщить об ошибке · Помощь
Физика перевод баллов решу егэ Физика перевод баллов решу егэ Ускоренная подготовка к ЕГЭ с репетиторами Учи. Дома. Записывайтесь на бесплатное занятие! —> ДатаЕГЭ Досрочный этап 21 марта (пн) География, литература, химия 24 марта (чт) Русский язык 28 марта (пн) Профильная и базовая математика 31 марта (чт) Иностранные языки (за исключением раздела «Говорение»), история, физика […]
Ядерная физика решу егэ Ядерная физика решу егэ Ускоренная подготовка к ЕГЭ с репетиторами Учи. Дома. Записывайтесь на бесплатное занятие! —> Задание 13 № 10268 Установите соответствие между функциями и субъектами власти Российской Федерации, которые их исполняют: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца. А) гражданство в Российской Федерации […]
Физика решу егэ 803 Решу егэ физика теория. Теория по физике Экзаменационная работа состоит из двух частей, включающих в себя 32 задания . Часть 1 содержит 27 заданий. В заданиях 1–4, 8–10, 14, 15, 20, 25–27 ответом является целое число или конечная десятичная дробь. Ответом к заданиям 5–7, 11, 12, 16–18, 21, 23 и 24 […]
Физика решу егэ формулы Физика решу егэ формулы Ускоренная подготовка к ЕГЭ с репетиторами Учи. Дома. Записывайтесь на бесплатное занятие! —> Задание 19 № 2802 Пучок света переходит из воды в воздух. Частота световой волны равна скорость света в воздухе равна С, показатель преломления воды относительно воздуха равен N. А) Длина волны света в воздухе […]
Физика решу егэ 10176 Физика решу егэ 10176 Ускоренная подготовка к ЕГЭ с репетиторами Учи. Дома. Записывайтесь на бесплатное занятие! —> Задание 5 № 10176 К горизонтальной лёгкой рейке, лежащей на двух опорах А и В, в точке О прикреплён груз массой 10 кг. Длина отрезка ОА равна 4 м, длина отрезка ОВ равна 1 […]
Яндекс физика решу егэ Яндекс физика решу егэ Ускоренная подготовка к ЕГЭ с репетиторами Учи. Дома. Записывайтесь на бесплатное занятие! —> Задание 17 № 24366 На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, образованном конденсатором и катушкой, индуктивность которой равна 0,3 Гн. Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения и […]
Физика решу егэ 807 №807 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика) При ремонте электрической плитки спираль была укорочена на 0,1 первоначальной длины. Во сколько раз изменилась мощность плитки? *Цитирирование задания со ссылкой на учебник производится исключительно в учебных целях для лучшего понимания разбора решения задания. Во сколько раз изменилась мощность плитки. Reshak. ru 29.11.2020 14:48:15 2020-11-29 […]
Физика решу егэ 8859 Решение №28 ЕГЭ по физике Дно водоёма всегда кажется расположенным ближе к поверхности воды для наблюдателя, находящегося в лодке. Объяснить это явление. Рассмотрим ход лучей 1 и 2, отражённых от некоторой точки А, лежащей на дне водоёма. Луч 1 (взятый для удобства построения) падает перпендикулярно на границу раздела сред (вода-воздух) и […]
Физика решу егэ 804 Физика решу егэ 804 Ускоренная подготовка к ЕГЭ с репетиторами Учи. Дома. Записывайтесь на бесплатное занятие! —> Задание 9 № 804 Концентрацию молекул одноатомного идеального газа уменьшили в 5 раз. Одновременно в 2 раза увеличили среднюю энергию хаотичного движения молекул газа. Чему равно отношение конечного давления к начальному? Давление одноатомного идеального […]
Сила лоренца решу егэ физика Сила лоренца решу егэ физика Ускоренная подготовка к ЕГЭ с репетиторами Учи. Дома. Записывайтесь на бесплатное занятие! —> Задания Д15 № 5296 Протон Р имеет скорость направленную горизонтально вдоль прямого длинного проводника с током I (см. рисунок). Куда направлена действующая на протон сила Лоренца? 1) перпендикулярно плоскости рисунка от нас 2) […]
В историческом здании в Рахмановском переулке, где в настоящее время располагается Министерство здравоохранения Российской Федерации, расширят офисные площади за счет реставрации и приспособления под современное использование чердачного пространства. Главгосэкспертиза России выдала положительное заключение по итогам рассмотрения проектно-сметной документации на проведение работ.
Здание Главной Московской сберегательной кассы, или Московских Государственных сберегательных касс, построенное в 1902-1907 годах по проекту архитектора Иллариона Иванова-Шица, имеет статус объекта культурного наследия регионального значения. Отмечается, что в структуре его фасадов отслеживается стремление к ордерной упорядоченности, а в деталях – прежняя приверженность архитектора, являющегося сторонником сдержанного, объемно и декоративно уравновешенного модерна, к классицизированному «венскому» варианту этого архитектурного стиля.
Строение украшало изрядное количество нарисованных декоративных деталей и элементов отделки, многие из которых были утрачены. После Октябрьской революции здесь размещалась Московская биржа труда, позже Министерство здравоохранения СССР и, наконец, Минздрав России. Чтобы разместить в здании больше сотрудников ведомства, было решено приспособить под дополнительные офисные помещения его чердачное пространство, в том числе выполнив его реставрацию.
«Приспособление помещений Московской сберегательной кассы выполнят с учетом передового опыта применения инновационных технологий и материалов. При усилении перекрытий предметы охраны затронуты не будут. Согласно архивным фотографиям 1907 года, эта часть чердака, как и затрагиваемые надстроенные стены, относится к более поздним конструкциям», – уточнил главный эксперт проекта Службы ГЭП по объектам культурного наследия и инженерно-технической инфраструктуры Главгосэкспертизы России Кирилл Кунаков.
Помимо прочего, проектными решениями запланированы утепление наружных ограждающих конструкций, устройство мансардных окон, увеличение существующей лестничной клетки в объеме чердачного пространства и так далее. Покрытие и ограждение кровли, решетки, открытия слуховых окон, парапет отреставрируют с применением аналогичного историческому по типу и цвету материала – оцинкованного металла, а обрешетки и контробрешетки крыши, балки, стропила, столбы крыши – с применением дерева – для их сохранения и усиления.
Застройщик объекта – Министерство здравоохранения Российской Федерации. Генпроектировщик – ООО «БС 98 Констракшн».
Фото: ООО «БС 98 Констракшн»
2019-02-20 
В солдата, сидящего в окопе, неприятель выстрелил из мортиры (см. рис.). Снаряд летел ровно на него, но до окопа не долетел. С точки зрения солдата снаряд поднимался в течение $t_{1}$ секунд, а опускался быстрее, за $t_{2}$ секунд, смотрел он из окопа от уровня земли. Известно, что неприятельские мортиры стреляют под углом а к горизонту, а модуль начальной скорости снаряда равен $V_{0}$. Найдите, на каком расстоянии от окопа упал снаряд? Сопротивлением воздуха пренебречь, ускорение свободного падения равно $g$.
Решение:
Понятно, что с точки зрения солдата снаряд поднимается до тех пор пока угол под которым он виден солдату увеличивается. Этот угол становится максимальным в тот момент, когда прямая направленная от нашего наблюдателя к снаряду совпадает с касательной к его траектории (см. рис. точка номер 2). Очевидно, что после прохождения этой точки угол под которым виден снаряд начинает уменьшаться, и для солдата снаряд начинает опускаться.
На рисунке точка B соответствует моменту, когда прямая, направленная от солдата к снаряду, совпадает с касательной к его траектории. Из сказанного выше понятно, что в этой точке снаряд окажется через время $t_{1}$ после выстрела. Вектор скорости всегда направлен по касательной к траектории, следовательно он лежит на прямой AB на рисунке.
Напомним, что при движении тела под углом к горизонту его перемещение удобно разложить на две составляющие. По горизонтальной оси OX тело двигается прямолинейно с постоянной скоростью $V_{x} = V_{x0} = V_{0} cos alpha$ (см. рис.). А то вертикальной оси OY тело двигается с постоянным ускорением $g$ направленным вниз и начальной скоростью $V_{y0} = V_{0} sin alpha$. То есть в момент времени $t$ вертикальная проекция скорости равна $V_{y} = V_{y0} — gt = V_{0} sin alpha — gt$.
Разложим скорость в точке B на горизонтальную и вертикальную проекции. Тогда отрезок $A^{ prime}C^{ prime}$ равен горизонтальной проекции скорости $A^{ prime}C^{ prime} = V_{x} = V_{0} cos alpha$, а отрезок $BC^{ prime}$ равен вертикальной проекции, то есть $BC^{ prime} = V_{y} = V_{0} sin alpha — gt_{1}$. Отрезок BC можно вычислить как перемещение по вертикали $BC = V_{y0}t_{1} — frac{g}{2} t_{1}^{2}$. Теперь рассмотрим треугольники $Delta ABC$ и $Delta A^{ prime}BC^{ prime}$. Так как это прямоугольные треугольники и у них есть общий угол, то они подобны. Тогда запишем:
$frac{AC}{A^{ prime} C^{ prime} } = frac{BC}{BC^{ prime} }$.
Откуда выразим отрезок AC и подставим уже полученные выражения для других отрезков:
$AC = frac{A^{ prime}C^{ prime} cdot BC }{BC^{ prime} } = frac{V_{0} cos alpha left ( V_{0} sin alpha t_{1} — frac{g}{2}t_{1}^{2} right ) }{V_{0} sin alpha — gt_{1} }$.
После небольших упрощений получаем:
$AC = frac{V_{0} sin alpha t_{1} — frac{g}{2} t_{1}^{2} }{tg alpha — frac{gt_{1} }{V_{0} cos alpha } }$. (1)
С точки зрения солдата когда снаряд летит из точки B в D — он опускается. По условию снаряд опускался в течении $t_{2}$ секунд, тогда найдем отрезок DC, просто как перемещение по горизонтали:
$DC = V_{0} cos alpha t_{2}$. (2)
Очевидно, что расстояние на котором снаряд упал от окопа будет равно $AD = AC — DC$, то есть пользуясь (1) и (2) получим:
$AD = frac{V_{0} sin alpha t_{1} — frac{g}{2} t_{1}^{2} }{tg alpha — frac{gt_{1} }{V_{0} cos alpha } } — V_{0} cos alpha t_{2} = frac{V_{0} sin alpha (t_{1} — t_{2} ) — frac{gt_{1} }{2} (t_{1} — 2t_{2} ) }{tg alpha — frac{gt_{1} }{V_{0} cos alpha } }$.
- 09.03.2023
Пятый тренировочный вариант, составленный на основе демоверсии ЕГЭ 2023 года по физике от ФИПИ. Вариант включает все задания кодификатора 2023 года и учитывает все изменения, которые произошли в 2023 году (полный список изменений). Вариант содержит правильные ответы и подробные разборы для второй части теста — задания повышенной сложности. Ответы сохранены в конце варианта.
- Другие тренировочные варианты по физике
В варианте присутствуют задания на знание физических законов и явлений, на проведение простых физических экспериментов, на расчет физических величин, а также на решение задач. Сам тренировочный вариант состоит из нескольких частей. В первой части обычно представлены задания на знание физических законов и явлений, а также на проведение простых физических экспериментов. Вторая часть содержит задания на расчет физических величин, таких как скорость, ускорение, работа, мощность и т.д. Третья часть включает задания на решение задач, в которых учащиеся должны применить свои знания физики для решения конкретной задачи.
Задания из тренировочного варианта №5
Задание 1. Материальная точка движется вдоль оси OX. Её координата изменяется с течением времени по закону x=3+3t-2t2 (все величины даны в СИ). Чему равна проекция скорости материальной точки на ось OX в момент времени t = 2 с?
Задание 2. Тело массой 1,5 кг лежит на горизонтальном столе. На него почти мгновенно начинает действовать сила, направленная вертикально вверх. Через 3 с после начала действия силы модуль скорости этого тела равен 9 м/с. Чему равен модуль приложенной к телу силы?
Задание 3. Координата тела массой 8 кг, движущегося вдоль оси x, изменяется по закону x=x0 + vxt, где . x0 = 6 м; vx = 8 м/с. Чему равна кинетическая энергия тела в момент времени t = 10 с?
Задание 4. Два одинаковых бруска толщиной 5 см и массой 1 кг каждый, связанные друг с другом, плавают в воде так, что уровень воды приходится на границу между ними (см. рисунок). Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения.
- Плотность материала, из которого сделаны бруски, равна 500 кг/м3.
- Если на верхний брусок положить груз массой 0,7 кг, то бруски утонут..
- Если воду заменить на керосин, то глубина погружения брусков уменьшится.
- Сила Архимеда, действующая на бруски, равна 20 Н.
- Если в стопку добавить еще 2 таких же бруска, то глубина её погружения увеличится на 10 см.
Задание 7. Какое изменение температуры Δt (в градусах Цельсия) соответствует нагреву на 27 К?
Задание 8. Рабочее тело тепловой машины с КПД 40% за цикл получает от нагревателя количество теплоты, равное 50 Дж. Какое количество теплоты рабочее тело за цикл отдает холодильнику?
Задание 9. Кусок свинца, находившийся при температуре +27,5 °C, начали нагревать, подводя к нему постоянную тепловую мощность. Через 39 секунд после начала нагревания свинец достиг температуры плавления +327,5 °C. Через сколько секунд после этого момента кусок свинца расплавится? Потери теплоты отсутствуют.
Задание 13. На сколько отличаются наибольшее и наименьшее значения модуля силы, действующей на прямой провод длиной 20 см с током 10 А, при различных положениях провода водородном магнитном поле, индукция которого равна 1 Тл?
Задание 14. На какой частоте корабли передают сигнал SOS, если по Международному соглашению длина радиоволн должна быть равна 600м?
Задание 20. Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите цифры, под которыми они указаны.
- При увеличении частоты звуковой волны скорость ее распространения увеличивается.
- При изотермическом сжатии идеального газа его давление уменьшается.
- Сопротивление резистора не зависит от силы тока через него.
- При переходе света из воздуха в стекло угол падения меньше, чем угол преломления.
- Работа выхода электронов из металла при фотоэффекте не зависит от энергии падающих фотонов.
Задание 26. Поток фотонов выбивает из металла электроны. Энергия фотона равна 2 эВ. Если длину волны падающего излучения уменьшить в 2,5 раза, то максимальная скорость фотоэлектронов, вылетающих из этого металла, увеличится в 2 раза. Определите работу выхода электронов из металла.
Задание 27. В горизонтальном цилиндрическом сосуде, закрытым поршнем, находится одноатомный идеальный газ. Первоначальное давление газа p1 = 4105 Па. Расстояние от дна сосуда до поршня L = 0,3 м. Площадь поперечного сечения поршня S. В результате медленного нагревания газ получил количество теплоты Q = 1,65 кДж, а поршень сдвинулся на расстояние x = 10 см. При движении поршня на него со стороны стенок сосуда действует сила трения величиной Fтр = 3103 Н. Найдите S. Считать, что сосуд находится в вакууме.
Задание 29. В плоскости, параллельной плоскости тонкой собирающей линзы, по окружности со скоростью v = 5 м/с движется точечный источник света. Расстояние между плоскостями d = 15 см. Центр окружности находится на главной оптической оси линзы. Фокусное расстояние линзы F = 10 см. Найдите скорость движения изображения точечного источника света. Сделайте пояснительный чертеж, указав ход лучей в линзе.
Смотреть в PDF:
Или прямо сейчас: cкачать в pdf файле.
К однородному медному цилиндрическому проводнику длиной 40 м приложили разность потенциалов 10 В. Каким будет изменение температуры проводника DT через 15 с? Изменением сопротивления проводника и рассеянием тепла при его нагревании пренебречь. (Удельное сопротивление меди 1,7´10–8 Ом´м.)
На рисунке показана схема устройства для предварительного отбора заряженных частиц для последующего детального исследования. Устройство представляет собой конденсатор, пластины которого изогнуты дугой радиусом 
см. Предположим, что в промежуток между обкладками конденсатора из источника заряженных частиц (и. ч.) влетают ионы, как показано на рисунке. Напряжённость электрического поля в конденсаторе по модулю равна 5 кВ/м. Скорость ионов равна 105 м/с. При каком значении отношения заряда к массе ионы пролетят сквозь конденсатор, не коснувшись его пластин? Считать, что расстояние между обкладками конденсатора мало, напряжённость электрического поля в конденсаторе всюду одинакова по модулю, а вне конденсатора электрическое поле отсутствует. Влиянием силы тяжести пренебречь.
По прямому горизонтальному проводнику длиной 1 м с площадью поперечного сечения 
подвешенному с помощью двух одинаковых невесомых пружинок жёсткостью 100 Н/м, течёт ток 
(см. рисунок).
Какой угол 
составляют оси пружинок с вертикалью после включения вертикального магнитного поля с индукцией 
если абсолютное удлинение каждой из пружинок при этом составляет 
? (Плотность материала проводника 
)
В электрической цепи, показанной на рисунке, ЭДС источника тока равна 12 В, емкость конденсатора 2 мФ, индуктивность катушки 5 мГн, сопротивление лампы 5 Ом и сопротивление резистора 3 Ом.
В начальный момент времени ключ К замкнут. Какая энергия выделится в лампе после размыкания ключа? Внутренним сопротивлением источника тока, и проводов пренебречь.
Пылинка, имеющая массу 
и заряд 
влетает в электрическое поле вертикального высокого конденсатора в точке, находящейся посередине между его пластинами (см. рисунок, вид сверху).
Чему должна быть равна минимальная скорость, с которой пылинка влетает в конденсатор, чтобы она смогла пролететь его насквозь? Длина пластин конденсатора 10 см, расстояние между пластинами 1 см, напряжение на пластинах конденсатора 5 000 В. Система находится в вакууме.
Плоская горизонтальная фигура площадью 0,1 м2, ограниченная проводящим контуром, имеющим сопротивление 5 Ом, находится в однородном магнитном поле. Проекция вектора магнитной индукции на вертикальную ось Оz медленно и равномерно возрастает от некоторого начального значения B1z до конечного значения B2z = 4,7 Тл. За это время по контуру протекает заряд Δq= 0,08 Кл. Найдите B1z.
В электрической схеме, показанной на рисунке, ключ К замкнут.
Заряд конденсатора 
ЭДС батарейки 
её внутреннее сопротивление 
сопротивление резистора 
Найдите количество теплоты, которое выделяется на резисторе после размыкания ключа К в результате разряда конденсатора. Потерями на излучение пренебречь.
Тонкий алюминиевый брусок прямоугольного сечения, имеющий длину L = 0,5 м, соскальзывает из состояния покоя по гладкой наклонной плоскости из диэлектрика в вертикальном магнитном поле индукцией В = 0,1 Тл (см. рисунок). Плоскость наклонена к горизонту под углом a = 30°. Продольная ось бруска при движении сохраняет горизонтальное направление. Найдите величину ЭДС индукции на концах бруска в момент, когда брусок пройдёт по наклонной плоскости расстояние l = 1,6 м.
Проводящий стержень длиной l = 20 см движется поступательно в однородном магнитном поле со скоростью v = 1 м/с так, что угол между стержнем и вектором скорости = 30° (см. рисунок). ЭДС индукции в стержне равна 0,05 В. Какова индукция магнитного поля?
Как и во сколько раз изменится мощность, выделяющаяся на резисторе 
в цепи, схема которой изображена на рисунке, если перевести ключ К из положения 1 в положение 2? Параметры цепи: 
На уроке физики школьник собрал схему, изображенную на рисунке. Ему было известно, что сопротивления резисторов равны 
и 
Токи, измеренные школьником при помощи идеального амперметра А при последовательном подключении ключа К к контактам 1, 2 и 3, оказались равными, соответственно, 
Чему было равно сопротивление резистора 
?
В цепи, схема которой изображена на рисунке, вначале замыкают ключ 
а затем, спустя длительное время, ключ 
Известно, что после этого через ключ 
протек заряд, равный по модулю 
Чему равна ЭДС 
источника тока, если 
? Источник считайте идеальным.
В цепи, изображённой на рисунке, сопротивление диода в прямом направлении пренебрежимо мало, а в обратном многократно превышает сопротивление резисторов. При подключении к точке А положительного полюса, а к точке В отрицательного полюса батареи с ЭДС 12 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением потребляемая мощность равна 14,4 Вт. При изменении полярности подключения батареи потребляемая мощность оказалась равной 21,6 Вт. Укажите, как течёт ток через диод и резисторы в обоих случаях, и определите сопротивления резисторов в этой цепи.
В цепи, изображённой на рисунке, сопротивления резисторов равны между собой: R1= R2 = R3 = R. При разомкнутом ключе К через резистор R3 течёт ток I0 =1,4 А. Загорится ли лампа после замыкания ключа, если она загорается при силе тока I = 0,5 А? Сопротивление лампы в этом режиме Rл = 3R. Внутренним сопротивлением источника пренебречь, диод считать идеальным.
Решение
1. Из рисунка видно, что диод включен противоположно направлению тока. Так как диод идеальный, то ток через него и резистор 
не потечёт.
2. При разомкнутом ключе резисторы 
и 
подключены последовательно, а значит, сила тока в этом случае по закону Ома равна
3. Когда ключ замыкают, лампа включается параллельно резистору 
а значит, сопротивление участка с параллельным соединением проводов будет:
Ток в цепи в этом случае:
Напряжение на параллельных участках одинаково и равно 
Тогда через лампу будет проходить ток:
что меньше величины необходимого тока, а значит, лампа не загорится.
Задача 16
Одни и те же элементы соединены в электрическую цепь сначала по схеме 1, а затем по схеме 2 (см. рисунок). Сопротивление резистора равно R, сопротивление амперметра 
сопротивление вольтметра 
Найдите отношение мощностей 
выделяемых на резисторах в этих схемах. Внутренним сопротивлением источника и сопротивлением проводов пренебречь.
Решение
Пусть 
— сопротивление амперметра, 
— сопротивление вольтметра, — ЭДС источника. В схеме 1 напряжение на резисторе определяется с помощью закона Ома для замкнутой цепи: 
где 
— сопротивление участка цепи, содержащего резистор и вольтметр. Отсюда:
В схеме 2 с помощью закона Ома найдём силу тока через резистор:
Отношение мощностей 
Задача 17
Маленький шарик с зарядом 
и массой 3 г, подвешенный на невесомой нити с коэффициентом упругости 100 Н/м, находится между вертикальными пластинами плоского воздушного конденсатора. Расстояние между обкладками конденсатора 5 см. Какова разность потенциалов между обкладками конденсатора, если удлинение нити 0,5 мм?
Решение
Условия равновесия: 
Возведем оба равенства в квадрат и сложим их: 
откуда
Напряженность электрического поля в конденсаторе: 
Таким образом, 
Задача 18
По П-образному проводнику 
постоянного сечения скользит со скоростью 
медная перемычка 
длиной 
из того же материала и такого же сечения.
Проводники, образующие контур, помещены в постоянное однородное магнитное поле, вектор индукции которого направлен перпендикулярно плоскости проводников (см. рисунок). Какова индукция магнитного поля 
если в тот момент, когда 
разность потенциалов между точками 
и 
равна 
? Сопротивление между проводниками в точках контакта пренебрежимо мало, а сопротивление проводов велико.
Решение
При движении перемычки в ней возникает ЭДС
Закон Ома для замкнутой цепи 
:
где 
— сопротивление перемычки 
Следовательно, 
Задача 19
Два плоских конденсатора ёмкостью С и 2С соединили параллельно и зарядили до напряжения U. Затем ключ К разомкнули, отключив конденсаторы от источника (см. рисунок). Пространство между их обкладками заполнено жидким диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε. Какой будет разность потенциалов между обкладками, если из правого конденсатора диэлектрик вытечет?
Решение
В соответствии с определением понятия «ёмкость» для суммарного заряда конденсаторов имеем:
где 3С — суммарная ёмкость конденсаторов, когда оба они заполнены жидким диэлектриком. После вытекания диэлектрика из правого конденсатора суммарный заряд останется прежним. Так как для плоского конденсатора C~ε, то суммарная ёмкость станет равной (С + 2С/ε), а напряжение будет равно U1, так что
Решая систему уравнений (1) и (2), получим ответ:
Задача 20
Катод фотоэлемента с работой выхода 
освещается светом частотой 
Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле с индукцией 
перпендикулярно линиям индукции этого поля. Чему равен максимальный радиус окружности R, по которой движутся электроны?
Решение
| № этапа | Содержание этапа решения | Чертёж, график, формула | Оценка этапа в баллах |
| 1 | Записано уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: |  |
1 |
| 2 | Записано уравнение, связывающее силу Лоренца, действующую на электрон, с величиной центростремительного ускорения:
Уравнение преобразовано к виду, устанавливающему связь между кинетической энергией электрона и радиусом орбиты: |
  |
1 |
| 3 | Решена система уравнений и получен ответ в алгебраической форме:
Подставлены значения констант и параметров и получен ответ в числовой форме: |
  |
1 |
| Максимальный балл | 3 |
Задача 21
В однородном магнитном поле, индукция которого 
протон движется перпендикулярно вектору магнитной индукции В по окружности радиусом 5 м. Определите скорость протона.
Решение
Из уравнения, связывающего на основе второго закона Ньютона силу Лоренца, действующую на протон, с модулем центростремительного ускорения: 
. Откуда выражаем искомую скорость.
Задача 22
К одному концу лёгкой пружины жёсткостью k = 100 Н/м прикреплён массивный груз, лежащий на горизонтальной плоскости, другой конец пружины закреплён неподвижно (см. рисунок). Коэффициент трения груза по плоскости 
Груз смещают по горизонтали, растягивая пружину, затем отпускают с начальной скоростью, равной нулю. Груз движется в одном направлении и затем останавливается в положении, в котором пружина уже сжата. Максимальное растяжение пружины, при котором груз движется таким образом, равно d = 15 см. Найдите массу m груза.
Решение
1. Начальная энергия системы равна потенциальной энергии растянутой пружины: 
После того, как пружину отпустили, она остановится в положении, при котором она сжата на величину
Тогда конечная энергия системы равна потенциальной энергии сжатой пружины: 
Приращение полной энергии системы равно работе силы трения 
где 
— модуль силы реакции опоры.
2. В момент, когда груз остановился, по второму закону Ньютона равнодействующая всех сил стала равна нулю. Пружина сжата, поэтому сила упругости пружины направлена вправо. Её уравновешивает сила трения покоя, которая направлена против возможного движения, причём эта сила максимальна, т. к. по условию начальное положение пружины соответствует максимальному растяжению пружины, при котором груз движется таким образом.
Запишем закон Ньютона для вертикальной и горизонтальной оси:
3. Подставим полученное выражение для 
в равенство из пункта 1:
После подстановки получим 
Задача 23
Хорошо проводящая рамка площадью 
вращается в однородном магнитном поле с индукцией 
перпендикулярной оси вращения рамки, с частотой 
Скользящие контакты от рамки присоединены к цепи, состоящей из резистора сопротивлением 
к которому последовательно присоединены два параллельно соединенных резистора сопротивлениями 
и 
(см. рис.). Найти максимальную силу тока, текущего через резистор в процессе вращения рамки. Индуктивностью цепи можно пренебречь.
Решение
При вращении рамки в магнитном поле в ней возникает ЭДС индукции, равная, по закону электромагнитной индукции Фарадея,
(здесь 
— угловая частота вращения рамки).
В цепи из резисторов, присоединенной к рамке, под действием этой ЭДС возникает ток, равный, согласно закону Ома для полной цепи, 
где согласно формулам для сопротивления цепи, состоящей из последовательно и, параллельно соединенных резисторов, 
Поскольку падение напряжения на параллельно соединенных резисторах и одинаково, по закону Ома для участка цепи 
причем в точке разветвления тока 
Из всех записанных уравнений следует, что
откуда искомая максимальная сила тока 
равна, очевидно,
Подставляя числовые данные и проверяя размерность, получаем:
Задача 24
На двух вертикальных лёгких проводах длиной l каждый подвешен в горизонтальном положении массивный проводящий стержень длиной L. Верхние концы проводов присоединены к обкладкам конденсатора ёмкостью С. Система находится в вертикальном однородном магнитном поле с индукцией В (см. рисунок). Стержень отклоняют от положения равновесия параллельно самому себе на небольшое расстояние 
и отпускают с нулевой начальной скоростью. Найдите зависимость от времени t заряда q конденсатора, считая, что в начальный момент, при 
конденсатор был не заряжен. Трением, сопротивлением всех проводников и контактов между ними, а также силами взаимодействия токов в проводниках с магнитным полем пренебречь.
Решение
Согласно условию задачи, взаимодействие токов в проводниках с магнитным полем пренебрежимо мало. Поэтому после отпускания стержень будет совершать свободные колебания, как математический маятник, с круговой частотой 
по закону 
где x — текущее отклонение стержня от положения равновесия.
Поток вектора магнитной индукции через замкнутый контур, содержащий все проводники и конденсатор, равен
По закону электромагнитной индукции Фарадея при колебаниях стержня в данном контуре будет возникать ЭДС индукции, равная
Поскольку сопротивлением проводников мы также пренебрегаем, то по закону Ома для полной цепи эта ЭДС равняется напряжению между обкладками конденсатора: 
откуда
Задача 25
В однородном магнитном поле с индукцией 
протон движется перпендикулярно вектору 
индукции со скоростью 
Определите радиус траектории протона.
Задача 26
Ядро изотопа водорода 
— дейтерия — движется в однородном магнитном поле индукцией 
перпендикулярно вектору В индукции по окружности радиусом 10 м. Определите скорость ядра.
Задача 27
В однородном магнитном поле с индукцией B, направленной вертикально вниз, равномерно вращается в горизонтальной плоскости против часовой стрелки положительно заряженный шарик массой m, подвешенный на нити длиной l (конический маятник). Угол отклонения нити от вертикали равен 
скорость движения шарика равна v. Найдите заряд шарика q.
Решение
Задача 28
На непроводящей горизонтальной поверхности стола проводящая жёсткая рамка массой m из однородной тонкой проволоки, согнутая в виде квадрата ACDE со стороной (см. рисунок). Рамка находится в однородном горизонтальном магнитном поле, вектор индукции которого перпендикулярен сторонам АЕ и CD и равен по модулю В. По рамке течёт ток в направлении, указанном стрелками (см. рисунок). При какой минимальной силе тока рамка начнет поворачиваться вокруг стороны CD?
Решение
Для того, чтобы рамка начала поворачиваться вокруг оси CD, вращательный момент сил, действующих на рамку и направленных вверх, должен быть не меньше суммарного момента сил, направленных вниз.
На проводник с током в магнитном поле действует сила Ампера 
Если направление тока и магнитного поля параллельны, то сила Ампера не действует. В данном случае на сторону АЕ действует сила Ампера 
которая по правилу буравчика направлена вверх (на рисунке — на нас). На каждую из сторон действует сила тяжести 
т. к. масса всего квадрата равна 
Запишем условие моментов: 
где 
и 
— плечи сил относительно оси CD.
Отсюда находим минимальную силу тока 
Задача 29
Ион ускоряется в электрическом поле с разностью потенциалов 
кВ и попадает в однородное магнитное поле перпендикулярно к вектору его индукции (см. рисунок). Радиус траектории движения иона в магнитном поле 
м, модуль индукции магнитного поля равен 0,5 Тл. Определите отношение массы иона к его электрическому заряду 
Кинетической энергией иона при его вылете из источника пренебрегите.
Решение
Разность потенциалов сообщает иону кинетическую энергию
В магнитном поле, на движущийся ион действует сила Лоренца, которая сообщает ему центростремительное ускорение:
Приравнивая правые части полученных равенств, имеем
Задача 30
Горизонтальный проводящий стержень прямоугольного сечения поступательно движется с ускорением вверх по гладкой наклонной плоскости в вертикальном однородном магнитном поле (см. рисунок).
По стержню протекает ток I. Угол наклона плоскости 
Отношение массы стержня к его длине 
Модуль индукции магнитного поля 
Ускорение стержня 
Чему равна сила тока в стержне?
Решение
1) На рисунке показаны силы, действующие на стержень с током:
— сила тяжести 
направленная вертикально вниз;
— сила реакции опоры 
направленная перпендикулярно к наклонной плоскости;
— сила Ампера 
направленная горизонтально вправо, что вытекает из условия задачи.
2) Модуль силы Ампера 
3) Систему отсчёта, связанную с наклонной плоскостью, считаем инерциальной. Для решения задачи достаточно записать второй закон Ньютона в проекциях на ось х (см. рисунок):
Отсюда находим 
Задача 31
В зазоре между полюсами электромагнита вращается с угловой скоростью ω = 100 с–1проволочная рамка в форме полуокружности радиусом r = 5 см, содержащая N = 20 витков провода. Ось вращения рамки проходит вдоль оси О рамки и находится вблизи края области с постоянным однородным магнитным полем с индукцией В = 1 Тл (см. рисунок), линии которого перпендикулярны плоскости рамки. Концы обмотки рамки замкнуты через скользящие контакты на резистор с сопротивлением R = 25 Ом. Пренебрегая сопротивлением рамки, найдите тепловую мощность, выделяющуюся в резисторе.
Решение
При вращении рамки в магнитном поле в ней возникает ЭДС индукции, равная по модулю
За малое время 
рамка поворачивается на угол 
и её площадь, находящаяся в магнитном, поле увеличивается на 
так что
Так происходит до тех пор, пока площадь рамки в поле увеличивается. После того как вся рамка окажется в поле, эта площадь начнёт уменьшаться с такой же скоростью, так что ЭДС поменяет знак, но сохранит своё значение.
Таким образом, согласно закону Ома для замкнутой цепи, в рамке всё время будет течь ток с одинаковым значением 
периодически изменяя своё направление на противоположное.
По закону Джоуля — Ленца тепловая мощность, выделяющаяся при этом процессе в резисторе, не зависит от направления тока и равняется
Задача 32
На шероховатой плоскости, наклонённой под углом 
к горизонту, находится однородный цилиндрический проводник массой от 
г и длиной 
см (см. рисунок). По проводнику пропускают ток в направлении «от нас», за плоскость рисунка, и вся система находится в однородном магнитном поле с индукцией 
направленной вертикально вниз. При какой силе тока 
цилиндр будет оставаться на месте, не скатываясь с плоскости и не накатываясь на неё?
РешениеНарисуем силы, действующие на проводник с током: силу тяжести 
направленную вертикально вниз, силу нормального давления 
перпендикулярную плоскости, и силу Ампера 
равную по модулю 
и направленную в данном случае, согласно правилу левой руки, горизонтально влево (см. рисунок). Заметим, что все эти три силы приложены таким образом, что они не создают моментов сил относительно оси цилиндра. Поэтому в равновесии сила сухого трения цилиндра о шероховатую наклонную плоскость децствительно должна равняться нулю — иначе он бы покатился.
Спроецируем эти силы на направление вдоль плоскости и на перпендикуляр к ней. Условия равновесия имеют вид 
Из первого уравнения находим искомую величину силы тока при равновесии цилиндра: 
Подставляя это значение во второе уравнение, находим 
(хотя эту величину находить по условию не требовалось).
Задача 33
Проводник движется равноускоренно в однородном вертикальном магнитном поле. Направление скорости перпендикулярно проводнику. Длина проводника — 2 м. Индукция перпендикулярна проводнику и скорости его движения. Проводник перемещается на 3 м за некоторое время. При этом начальная скорость проводника равна нулю, а ускорение 5 м/с2. Найдите индукцию магнитного поля, зная, что ЭДС индукции на концах проводника в конце движения равна 2 В.
Решение
При движении проводника в магнитном поле на электроны в проводнике действует сила Лоренца. Сила Лоренца равна 
Напряжённость поля внутри проводника можно рассчитать по формуле 
Напряжение на концах проводника равно 
Движение равноускоренное, поэтому путь, пройденный проводником рассчитывается по формуле 
откуда 
Следовательно, 
откуда
Задача 34
Плоская горизонтальная фигура площадью 0,1 м2, ограниченная проводящим контуром, имеющим сопротивление 5 Ом, находится в однородном магнитном поле. Проекция вектора магнитной индукции на вертикальную ось Оz медленно и равномерно возрастает от некоторого начального значения B1z до конечного значения B2z = 4,7 Тл. За это время по контуру протекает заряд Δq= 0,08 Кл. Найдите B1z.
Решение
Выражение для модуля ЭДС индукции в случае однородного поля: 
где S — площадь фигуры;
Закон Ома: E = IR, где R — сопротивление контура; 
— ток в контуре за время Δt изменения магнитного поля.
Выражение для заряда, протекающего по цепи: 
Задача 35
К конденсатору С1 через диод и катушку индуктивности L подключён конденсатор ёмкостью С2 = 2 мкФ. До замыкания ключа К конденсатор С1 был заряжен до напряжения U = 50 В, а конденсатор С2 не заряжен. После замыкания ключа система перешла в новое состояние равновесия, в котором напряжение на конденсаторе С2 оказалось равным U2 = 20 В. Какова ёмкость конденсатора С1? (Активное сопротивление цепи пренебрежимо мало.)
Решение
Энергия заряженного конденсатора С1 до замыкания ключа К:
Заряд конденсатора С1:
q = C1U.
Суммарная энергия заряженных конденсаторов после замыкания ключа К:
Так как процесс зарядки конденсатора С2 происходит медленно, нет потерь энергии на излучение, а следовательно, после замыкания ключа К первоначальная энергия заряженного конденсатора С1 в новом состоянии равновесия распределяется между конденсаторами:
Wэ = Wэ1 + Wэ2.
Кроме того, выполняется закон сохранения заряда: q = q1 + q2 = C1U1 + C2U2. Объединяя соотношения, получаем систему уравнений
Решая эту систему, получаем 
Задача 36
Математический маятник, грузик которого имеет массу m = 8 г, совершает малые колебания в поле силы тяжести с периодом T1 = 0,7 с. Грузик зарядили и включили направленное вниз однородное вертикальное электрическое поле, модуль напряжённости которого равен E = 3 кВ/м. В результате этого период колебаний маятника стал равным T2 = 0,5 с. Найдите заряд q грузика.
Решение
1. В первом случае период колебаний математического маятника равен 
где l — длина нити подвеса маятника.
2. Во втором случае период колебаний шарика в электрическом поле, направленном вниз, уменьшился, значит, сила натяжения нити подвеса увеличилась и заряд шарика — положительный.
3. При малых колебаниях математического маятника с грузиком массой m и с зарядом q в поле тяготения модуль F силы натяжения нити близок к mg + qE. Уравнение движения грузика в проекции на горизонтальную ось Х имеет вид: 
где 
— угол отклонения нити от вертикали, x — смещение грузика. Отсюда получаем уравнение гармонических колебаний: 
или 
где 
Период этих колебаний равен 
4. Из последнего уравнения находим заряд шарика маятника:
мкКл.
Задача 37
По горизонтально расположенным шероховатым рельсам с пренебрежимо малым сопротивлением могут скользить два одинаковых стержня массой 
и сопротивлением 
каждый. Расстояние между рельсами 
а коэффициент трения между стержнями и рельсами 
Рельсы со стержнями находятся в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией 
(см. рисунок). Под действием горизонтальной силы, действующей на первый стержень вдоль рельс, оба стержня движутся поступательно равномерно с разными скоростями. Какова скорость движения первого стержня относительно второго? Самоиндукцией контура пренебречь.
Решение
Задача 38
Два параллельных друг другу рельса, лежащих в горизонтальной плоскости, находятся в однородном магнитном поле, индукция B которого направлена вертикально вниз (см. рисунок, вид сверху). На рельсах находятся два одинаковых проводника. Левый проводник движется вправо со скоростью V, а правый — покоится. С какой скоростью v надо перемещать правый проводник направо, чтобы в три раза уменьшить силу Ампера, действующую на левый проводник? (Сопротивлением рельсов пренебречь.)
Решение
Выпишите предложение, в котором необходимо поставить две запятые. (Знаки препинания внутри предложений не расставлены.) Напишите, на каком основании Вы сделали свой выбор.
1) Девочка отложила книжку выбежала в сад и помчалась к беседке.
2) Вы тут дорогие друзья с раннего утра Мишу поджидаете?
3) Бабушка поила его чаем с малиновым вареньем рассказывала сказки.
4) Белела луна и края её сливались со студёной голубизной неба.
Правильный ответ: Вы тут, дорогие друзья, с раннего утра Мишу поджидаете?
Пояснение:
Правильный ответ должен содержать следующие элементы:
1) распознавание предложения и расстановка знаков препинания:
Вы тут, дорогие друзья, с раннего утра Мишу поджидаете?;
2) обоснование выбора предложения:
Это предложение с обращением.
ИЛИ
Обращение.
ИЛИ
Обращение внутри предложения.
Обоснование выбора может быть сформулировано иначе.
Источник:
ВПР. Русский язык. 6 класс. Вариант 3