Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
На рисунке изображён участок длинного прямого провода, по которому протекает ток силой I. Провод лежит в плоскости рисунка. В точке A вектор индукции 
магнитного поля, созданного этим проводом, направлен
1) перпендикулярно вектору 
(вверх)
2) перпендикулярно вектору (вниз)
3) за плоскость чертежа (от нас)
4) из плоскости чертежа (на нас)
Спрятать решение
Решение.
Направление магнитного поля, создаваемое проводником с током, определяется по правилу правой руки. Следовательно, в точке А индукция магнитного поля направлена за плоскость чертежа.
Правильный ответ указан под номером 3.
ЕГЭ | Физика с Натальей Прокопьевой — ege_exam_fizika
Статистика
Просмотров: 18
Подписчиков: 211
Добавлено: 5 февраля 2023 г. (Воскресенье)
Обновлено: 4 недели назад
Описание канала
👩🏻🏫Наталья Андреевна
🔥Подготовка к ЕГЭ по физике с любого уровня знаний
💁♀️100% выпускников поступили на бюджет
Поставьте пожалуйста оценку:
Голосов: 0 чел. Рейтинг: 0 из 5.
Опрос: Как часто Вы пользуетесь телеграмом? (Кол-во голосов: 8047)
Каждый день
Через день
Раз в неделю
Раз в месяц
Очень редко
Чтобы проголосовать, кликните на нужный вариант ответа.
Результаты
Тип 0 № 2401 
Для определения плотности деревянного бруска длиной 
его погрузили сначала в масло, а потом в воду. При переносе бруска из масла в воду глубина его погружения уменьшилась на 
Какую плотность имеет деревянный брусок? Плотность воды 
масла 
Брусок плавает вертикально, его длина измерена вдоль вертикали. Ответ дайте в 
Спрятать решение
Решение.
В обоих случаях выполняется условие равновесия 
Здесь x — длина выступающей из жидкости части. Решая эти уравнения, получим
Ответ: 900.
?
Олимпиада Газпром, 9 класс, 1 тур (отборочный)
Классификатор: Механика. Сила Архимеда. Условие плавания тел
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
Новый пробный тренировочный вариант №7 КИМ №211206 в форме решу ЕГЭ 2022 по физике 11 класс для подготовки на 100 баллов от 6 декабря 2021 года. Данный тренировочный тест составлен по новой демоверсии ФИПИ экзамена ЕГЭ 2022 года, к тренировочным заданиям прилагаются правильные ответы и решения.
скачать вариант с ответами
Решу ЕГЭ 2022 по физике 11 класс вариант №211206:
Задания и ответы для варианта ЕГЭ 2022:
1)Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите цифры, под которыми они указаны.
- 1) Механическим движением называется изменение положения тела или частей тела в пространстве относительно других тел с течением времени.
- 2) Средняя скорость движения броуновской частицы в газе не зависит от температуры газа, но существенно зависит от массы самой частицы.
- 3) Одноимённые точечные электрические заряды притягиваются друг к другу.
- 4) Силой Ампера называют силу, с которой магнитное поле действует на проводник с током.
- 5) Явления интерференции и дифракции могут наблюдаться только для видимого света.
Правильный ответ: 125
2)Даны следующие зависимости величин: А) зависимость центростремительного ускорения точки, находящейся на расстоянии R от центра вращения, от угловой скорости Б) зависимость количества теплоты, выделяющегося при сгорании топлива, от массы топлива В) зависимость силы тока от сопротивления резистора при постоянном напряжении на резисторе Установите соответствие между этими зависимостями и видами графиков, обозначенных цифрами 1–5. Для каждой зависимости А–В подберите соответствующий вид графика и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Правильный ответ: 234
3)Сила притяжения Земли к Солнцу в 1,875 раза меньше, чем сила притяжения Венеры к Солнцу. Во сколько раз средний радиус орбиты Венеры меньше среднего радиуса орбиты Земли вокруг Солнца, если масса Земли в 1,2 раза больше массы Венеры?
Правильный ответ: 1,5
4)Тело массой 0,3 кг свободно падает без начальной скорости. За некоторый промежуток времени изменение модуля импульса тела равно 9 кг м/с. Чему равен этот промежуток времени? Сопротивлением воздуха можно пренебречь.
Правильный ответ: 3
5)Длина нити математического маятника при проведении первого опыта была равна 1,75 м, а при проведении второго опыта – 28 см. Во сколько раз увеличилась частота колебаний математического маятника при проведении второго опыта?
Правильный ответ: 2,5
6)К телу, имеющему внутреннюю герметичную вакуумную полость, на невесомой нерастяжимой нити привязан сплошной шарик. Система «тело + шарик» плавает в сосуде с жидкостью, не касаясь стенок и дна сосуда. Плотность материала тела и шарика 1,2 г/см3 , плотность жидкости 900 кг/м3 , объём полости составляет 1/2 объёма тела, объём шарика равен 1/2 объёма тела. На основании данных условия задачи выберите все верные утверждения. 1) Модуль силы Архимеда, действующей на тело, больше модуля силы Архимеда, действующей на шарик. 2) Модуль силы натяжения нити больше модуля силы тяжести, действующей на шарик. 3) Модуль силы натяжения нити равен модулю силы Архимеда, действующей на тело. 4) Модуль силы тяжести, действующей на шарик, меньше модуля силы тяжести, действующей на тело. 5) Объём погружённой части тела равен 5/6 объёма этого тела.
Правильный ответ: 15
7)Насаженное на ось колесо начинают раскручивать из состояния покоя, прикладывая к ободу колеса постоянную по модулю силу. Затем модуль силы увеличивают, не изменяя её направления и точки приложения, и начинают раскручивать колесо из состояния покоя заново. Как в результате этого изменятся следующие физические величины: момент силы относительно оси колеса; период вращения колеса через 5 секунд после начала раскручивания? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится
Правильный ответ: 12
8)На лёгкую пружину жёсткостью 200 Н/м и длиной 8 см, прикреплённую вертикально к неподвижному штативу, аккуратно подвесили груз массой 0,4 кг и дождались, пока груз придёт в состояние покоя. Установите соответствие между физическими величинами и их значениями в СИ. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Правильный ответ: 32
9)Найдите, какова концентрация идеального газа в сосуде при давлении 207 кПа и температуре 27 C.
Правильный ответ: 5
10)В некотором циклическом процессе совершаемая газом за один цикл работа составляет 7/13 от модуля количества теплоты, отданного газом за цикл холодильнику. Чему равен КПД такого теплового двигателя?
Правильный ответ: 35
11)Определите абсолютную влажность воздуха в комнате при температуре 22 °С, если известно, что относительная влажность этого воздуха равна 40%, а плотность насыщенного пара при этой температуре равна 19,5 кг/м3 .
Правильный ответ: 7,8
12)На pT-диаграмме изображён циклический процесс, происходящий с постоянным количеством идеального газа. Выберите два верных утверждения. Выберите все верные утверждения. 1) На участке 1 – 2 газ отдал положительное количество теплоты. 2) На участке 2 – 3 газ совершает положительную работу. 3) На участке 3 – 4 внутренняя энергия газа уменьшается. 4) На участке 4 – 1 газу сообщили некоторое количество теплоты. 5) Внутренняя энергия газа в состоянии 2 больше, чем внутренняя энергия газа в состоянии 4.
Правильный ответ: 12
13)В вертикальном цилиндрическом сосуде с гладкими стенками с площадью основания S под поршнем массой т в состоянии равновесия находится ν моль идеального газа с молярной массой μ. Начальный объём газа равен V. Газ медленно охлаждают так, что система вновь приходит в состояние равновесия, при этом объём газа уменьшается на ∆V. Универсальная газовая постоянная равна R. Атмосферное давление во время процесса постоянно и равно р0. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно определить. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры.
Правильный ответ: 24
14)Точечный положительный заряд величиной 4 мкКл помещён между двумя протяжёнными пластинами, равномерно заряженными разноимёнными зарядами. Модуль напряжённости электрического поля, создаваемого положительно заряженной пластиной, равен 103 В/м, а поля, создаваемого отрицательно заряженной пластиной, в 4 раза больше. Определите модуль электрической силы, которая будет действовать на указанный точечный заряд.
Правильный ответ: 0,02
15)По проволочной катушке протекает постоянный электрический ток силой 0,6 А. При этом поток вектора магнитной индукции через контур, ограниченный витками катушки, равен 2 мВб. Чему будет равен поток вектора магнитной индукции через этот контур, если по катушке будет протекать постоянный электрический ток силой 3 А?
Правильный ответ: 10
16)На рисунке показан ход лучей от точечного источника света А через тонкую линзу. Какова оптическая сила линзы, если одна клетка на рисунке соответствует 2 см?
Правильный ответ: 1
17)В масс-спектрографе разные ионы, ускоренные предварительно электрическим полем до скорости υ, попадают в область однородного магнитного поля с индукцией B, в котором они движутся по дуге окружности радиусом R. В таблице представлены начальная скорость иона υ, с которой он влетает в магнитное поле с индукцией B = 0,5 Тл, и радиус R окружности, описываемой этим ионом в магнитном поле.
Правильный ответ: 24
18)На рисунке изображена схема электрической цепи, состоящей из источника постоянного напряжения, двух резисторов, конденсатора, ключа и идеального амперметра. Сначала ключ К замкнут в положении 1. Затем ключ переключают в положение 2. Определите, как при этом изменятся заряд на конденсаторе и показания амперметра. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится
Правильный ответ: 21
19)Конденсатор колебательного контура подключен к источнику постоянного напряжения (см. рис). Графики А и Б представляют зависимость от времени t физических величин, характеризующих колебания в контуре после переведения переключателя К в положение 2 в момент t = 0. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Правильный ответ: 42
20)Атомы некоторого газа могут находиться в трёх энергетических состояниях, энергетическая диаграмма которых показана на рисунке. Атом находится в состоянии с энергией E2. Фотон с какой энергией может излучить атом этого газа?
Правильный ответ: 1,4
21)Экспериментатор проводит первый опыт, наблюдая в течение времени t радиоактивный альфа-распад некоторого элемента массой 1 г, помещённого в запаянную пробирку. Затем он в течение того же времени проводит второй опыт, используя для него 1 г элемента с меньшим периодом полураспада, также в запаянной пробирке. Как при проведении второго опыта (по сравнению с первым) изменятся следующие физические величины: количество ядер, не распавшихся к моменту окончания опыта; масса вещества, подвергшегося распаду. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится
Правильный ответ: 21
22)Тележка, двигаясь по рельсам, прошла расстояние 120 см за 40 секунд. Погрешность измерения пройденного тележкой расстояния равна 4 см, а время измеряется электронным секундомером с очень высокой точностью. В каких пределах, согласно этим измерениям, может лежать модуль средней скорости тележки за указанное время? Укажите минимальное и максимальное значения в см/с.
Правильный ответ: 2,93,1
23)Необходимо экспериментально обнаружить наличие зависимости угла преломления светового луча от величины показателя преломления среды. Какие два опыта следует для этого провести?
Правильный ответ: 13
24)Вакуумные лампочки накаливания имеют весьма ограниченный срок службы – в конце своей «жизни» они перегорают, причём случается это, как правило, в момент включения в сеть. Объясните указанные факты, указав, какие физические явления и законы Вы использовали.
25)Два груза подвешены на достаточно длинной невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через идеальный блок (см. рисунок). Грузы удерживали неподвижно, а затем осторожно опустили, после чего они начали двигаться равноускоренно. Через t = 1 с после начала движения скорость правого груза направлена вверх и равна 4 м/с. Определите силу натяжения нити, если масса левого груза М = 1 кг. Трением пренебречь.
26)На дифракционную решётку, имеющую 500 штрихов на 1 мм, перпендикулярно её поверхности падает луч монохроматического света частотой 6,5 1014 Гц. Каков максимальный порядок дифракционного максимума, доступного для наблюдения?
27)В калориметре находится 1 кг льда при температуре –5 °С. Какую массу воды, имеющей температуру 20 °С, нужно добавить в калориметр, чтобы температура его содержимого после установления теплового равновесия оказалась равной –2 °С? Теплоёмкостью калориметра и потерями тепла в окружающую среду пренебречь.
28)У школьника в наличии был источник постоянного напряжения с малым внутренним сопротивлением, два точных, но неидеальных измерительных прибора – амперметр и вольтметр, а также резистор с сопротивлением R = 4 Ом. Школьник сначала подключил к источнику только вольтметр, и он показал напряжение U0 = 5 В. Затем школьник собрал цепь, схема которой изображена на рисунке, и обнаружил, что амперметр показывает ток I1 = 1 А, а вольтметр – напряжение U1 = 3 В. Затем школьник поменял в цепи местами измерительные приборы. Чему при этом стали равны их показания I2 и U2?
29)На оптической оси тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием F = 20 см слева от неё на расстоянии a = 3F/2 = 30 см находится точечный источник света S. За линзой справа от неё на таком же расстоянии a = 30 см расположено плоское зеркало, перпендикулярное оси линзы. На каком расстоянии от источника находится его изображение S′ в данной оптической системе? К решению приложите рисунок с изображением хода лучей от S до S′.
30)На вертикальной оси укреплена гладкая горизонтальная штанга, по которой могут перемещаться два груза массами т1 = 100 г и т2 = 400 г, связанные нерастяжимой невесомой нитью длиной l. Нить закрепили на оси так, что грузы располагаются по разные стороны от оси и натяжение нити с обеих сторон от оси при вращении штанги одинаково. При вращении штанги с частотой 900 об/мин модуль силы натяжения нити, соединяющей грузы, Т = 150 Н. Определите длину нити l.
Другие пробные варианты ЕГЭ 2022 по физике 11 класс:
Тренировочные варианты ЕГЭ по физике 11 класс задания с ответами
Пробный вариант №211122 ЕГЭ 2022 по физике 11 класс 100 баллов с ответами