Решу егэ физика 6650 - Помощь в подготовке к экзаменам и поступлению

Металлическая проволока сопротивлением 4 Ом изогнута в виде окружности с диаметром AB. К точке A прикреплена неподвижная клемма. Вторую клемму C можно двигать вдоль окружности (с сохранением электрического контакта). Клемму C совмещают с точкой B на окружности. Чему при этом становится равно электрическое сопротивление между клеммами?

Спрятать решение

Решение.

Считая, что проволока однородная, получаем, что сопротивление верхнего полукольца AB и нижнего равны между собой и равны Сопротивление полученной электрической схемы  — это сопротивление параллельно подключенных проводников:

Ответ: 1.

Источник

Каталог заданий

Версия для печати и копирования в MS Word

Тип 12 № 6650

Аналоги к заданию № 6650: 6689 Все

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 3.2.7 Параллельное и последовательное соединение проводников

Решение

Сообщить об ошибке · Помощь

Источник

Тренировочная работа №5 статград ЕГЭ 2022 по физике 11 класс задания и ответы для тренировочных вариантов ФИ2110501, ФИ2110502, ФИ2110503, ФИ2110504. Официальная дата проведения работы: 16 мая 2022 год.

Скачать тренировочные варианты

Все ответы (решения) и задания (без водяного знака)

Каждый вариант работы по физике 11 класс состоит из двух частей, включающих в себя 30 заданий.

Тренировочные варианты статград ФИ2110501 и ФИ2110502 ЕГЭ 2022 по физике 11 класс задания и ответы:

Задания и ответы варианта ФИ2110501 статграда:

1)Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите цифры, под которыми они указаны.

1) Момент силы относительно некоторой оси вращения твёрдого тела не зависит от точки приложения силы к этому телу.
2) Уравнение Менделеева-Клапейрона хорошо описывает только поведение достаточно разреженных газов.
3) Мощность, развиваемая батареей с заданными ЭДС и внутренним сопротивлением, не зависит от силы тока, протекающего через эту батарею.
4) Углы, под которыми наблюдаются главные максимумы при падении монохроматического света на дифракционную решётку, уменьшаются с увеличением периода решётки (при прочих равных условиях).
5) При вылете одной альфа-частицы из ядра его зарядовое число уменьшается на 4.

Правильный ответ: 24

2)На рисунке изображены три графика. Установите соответствие между этими графиками А), Б) и В) и зависимостями физических величин, обозначенных цифрами 1–5. Для каждого графика А–В подберите соответствующую зависимость и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

1) Зависимость силы тока от времени в идеальном колебательном контуре.
2) Зависимость модуля силы взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов от расстояния между ними.
3) Зависимость проекции на ось OX ускорения груза пружинного маятника от его смещения вдоль указанной оси.
4) Зависимость вертикальной координаты камня от его горизонтальной координаты при бросании камня в горизонтальном направлении с высокого отвесного обрыва (в отсутствие сопротивления воздуха).
5) Зависимость модуля силы Ампера от длины прямого проводника с током, расположенного в однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции.

Правильный ответ: 413

3)Брусок массой 3 кг покоится на шероховатой наклонной плоскости с углом наклона 30°. Найдите модуль силы трения, которая действует на этот брусок.

Правильный ответ: 15

4)Тяжёлый ящик тянут по горизонтальному полу со скоростью 0,3 м/с при помощи троса, модуль силы натяжения которого постоянен и равен 160 Н. Трос всё время составляет с полом угол 60°. Какую работу совершит сила натяжения троса за 10 секунд, если ящик не отрывается от пола?

Правильный ответ: 240

5)Какую длину должен иметь математический маятник для того, чтобы период его колебаний был таким же, как у пружинного маятника с грузом массой 0,2 кг, подвешенного на пружине жёсткостью 20 Н/м?

Правильный ответ: 10

6)В инерциальной системе отсчёта вдоль оси OX движется тело массой 0,5 кг. На рисунке приведён график зависимости проекции ускорения ax этого тела от времени t. Известно, что при t = 0 проекция скорости этого тела на ось OX была равна 2 м/с. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, описывающие данное движение тела. Запишите цифры, под которыми они указаны.

1) В интервале времени от 3 с до 8 с тело движется равноускоренно.
2) К концу третьей секунды движения модуль скорости тела равен 8 м/с.
3) В момент времени t = 7 с на тело действует сила, проекция которой на ось OX равна –0,5 Н.
4) В течение первых 8 с движения кинетическая энергия тела всё время возрастает.
5) В момент времени t = 4 с кинетическая энергия тела больше, чем в момент времени t = 3 с.

Правильный ответ: 235

7)Первый камень бросают с горизонтальной поверхности под углом 45° к горизонту. Второй камень бросают с той же по модулю начальной скоростью, но угол, под которым она направлена к горизонту, уменьшают в 2 раза. Как для второго камня по сравнению с первым изменятся время полёта и дальность полёта, если сопротивление воздуха пренебрежимо мало? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

Правильный ответ: 22

9)Давление постоянной массы идеального газа равно 90 кПа. Каким будет давление этого газа, если его температуру увеличить в 2 раза, а концентрацию уменьшить в 3 раза?

Правильный ответ: 60

10)Идеальный одноатомный газ, находящийся в сосуде под поршнем, переходит из состояния 1 в состояние 2 (см. рисунок, где Т – абсолютная температура газа, р – его давление). Масса газа в процессе не изменяется. Найдите отношение объёма газа в состоянии 2 к объёму газа в состоянии 1.

Правильный ответ: 1,5

11)Твёрдый образец массой 0,4 кг поместили в калориметр и стали нагревать. На графике представлена зависимость температуры T этого образца от времени t нагревания. Мощность нагревателя равна 1,5 кДж/мин. Чему равна удельная теплоёмкость вещества, из которого сделан образец? Потерями количества теплоты при нагревании и теплоёмкостью калориметра можно пренебречь.

Правильный ответ: 250

12)В сосуде, закрытом подвижным поршнем, находится воздух с относительной влажностью 60 % при температуре 100 °С. Давление насыщенного водяного пара при этой температуре равно 105 Па. Объём сосуда медленно уменьшают, сохраняя температуру воздуха постоянной. В конечном состоянии объём сосуда в 2 раза меньше начального. Выберите все верные утверждения, которые соответствуют результатам проведённого эксперимента.

1) При уменьшении объёма сосуда в 1,5 раза на стенках появляется роса.
2) В конечном состоянии парциальное давление пара равно 100 кПа.
3) Парциальное давление пара в сосуде всё время увеличивается.
4) В конечном состоянии весь пар в сосуде сконденсировался.
5) В конечном состоянии масса пара в сосуде меньше, чем в начальном состоянии.

Правильный ответ: 25

13)С одним молем гелия проводят процесс 1–2–3, показанный на pV-диаграмме (p – давление гелия, V – его объём). Начальное давление гелия р0 и его начальный объём V0 являются известными величинами. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их в рассматриваемой задаче. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Правильный ответ: 23

14)Медный цилиндрический проводник длиной l подключили к источнику постоянного напряжения. При этом сила тока, текущего через проводник, равна 0,6 А. Найдите силу тока, который будет течь через этот проводник, если последовательно присоединить к нему медный цилиндрический проводник длиной 2l того же сечения и подключить их к тому же источнику напряжения.

Правильный ответ: 0,2

15)Прямолинейный проводник длиной 0,1 м, по которому течёт ток силой 5 А, расположен в однородном магнитном поле под углом 90° к линиям его магнитной индукции. Каков модуль индукции данного магнитного поля, если сила, действующая на этот проводник со стороны магнитного поля, равна по модулю 0,2 Н?

16)В идеальном колебательном контуре, состоящем из плоского конденсатора и катушки индуктивности, происходят электромагнитные колебания с периодом 2 мс. Каким будет период колебаний в этом контуре, если увеличить расстояние между пластинами конденсатора в 4 раза?

17)Идеальная катушка индуктивности может быть подключена к источнику постоянного напряжения с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением через резистор с сопротивлением R = 50 Ом (см. рис.). В момент времени t = 0 ключ К замыкают. Значения силы тока в этой электрической цепи, измеренные в последовательные моменты времени, представлены в таблице. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения о процессах, происходящих в данной электрической цепи. Запишите цифры, под которыми они указаны.

1) Напряжение на резисторе в момент времени t = 0,5 c равно по модулю 30 В.
2) Модуль ЭДС самоиндукции катушки в момент времени t = 0 c равен 30 В.
3) ЭДС источника напряжения равна 60 В.
4) Напряжение на катушке максимально по модулю в момент времени t = 0,6 c.
5) Энергия катушки достигает максимума в момент времени t = 0,5 c и после этого не изменяется.

18)Протон движется в однородном магнитном поле по замкнутой траектории с постоянной по модулю скоростью, направленной перпендикулярно линиям магнитной индукции. Как при увеличении модуля скорости протона изменятся модуль действующей на него силы Лоренца и период обращения протона? Индукция магнитного поля остаётся прежней. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

19)Пучок света переходит из стекла в воздух. Частота световой волны и её длина в стекле равны ν и λ. Абсолютный показатель преломления стекла равен n. Установите соответствие между физическими величинами и выражающими их формулами. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

20)Длина волны рентгеновского излучения равна 0,1 нм. Во сколько раз энергия одного фотона этого излучения превосходит энергию одного фотона видимого света с длиной волны 500 нм?

21)Большое число N радиоактивных ядер некоторого элемента распадается так, что в результате каждого распада образуется одно стабильное дочернее ядро. Период полураспада равен Т. Какое количество исходных ядер останется через время, равное 2Т, и какое количество дочерних ядер появится за время 3Т после начала наблюдений? Установите соответствие между физическими величинами и их значениями. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

22)На рисунке изображена лицевая панель настольных кухонных весов, с помощью которых измеряют массу муки, необходимой для приготовления пирогов. Чему равна масса взвешиваемой муки, если погрешность прямого измерения массы равна цене деления?

23)Экспериментатору необходимо изучить свойства дифракционного спектрометра. В его распоряжении имеются несколько спектрометров, каждый из которых состоит из источника света (светодиода), дифракционной решётки и экрана. Пучок световых лучей, испускаемых светодиодом, с помощью собирающей линзы делается параллельным и направляется на дифракционную решётку. Сразу после решётки излучение проходит через вторую собирающую линзу, в задней фокальной плоскости которой расположен экран. Основные параметры спектрометров приведены в таблице. Какие два спектрометра нужно использовать для того, чтобы на опыте обнаружить зависимость расстояния между первыми главными дифракционными максимумами на экране от периода решётки?

24)Одна половина поверхности большого горизонтального стола очень гладкая, а другая половина – шероховатая. По гладкой половине стола скользит в направлении к шероховатой половине тонкий однородный стержень. Вектор начальной скорости стержня направлен вдоль него и составляет угол 90° с границей AB раздела гладкой и шероховатой половин стола (на рисунке изображён вид сверху, направление движения указано стрелкой). Коэффициент трения между стержнем и столом равен µ. В момент времени t1 > 0 стержень начинает пересекать границу AB, в момент времени t2 он целиком оказывается на шероховатой половине, обладая при этом отличной от нуля скоростью. В момент времени t3 стержень останавливается, целиком находясь при этом на поверхности стола. Пусть ось OX направлена вдоль стержня. Опираясь на законы физики, изобразите график зависимости проекции ускорения стержня на ось OX от времени t. Объясните построение графика, указав явления и закономерности, которые Вы при этом использовали. На осях координат обозначьте физические величины в «особых» точках графика (максимумы, минимумы, разрывы, точки излома графика), если они есть.

25)На горизонтальный диск проигрывателя пластинок положили два одинаковых маленьких грузика массой m каждый, соединённых между собой горизонтальной нитью, один – в центре, другой – на расстоянии R =12 см от оси вращения (см. рисунок). Коэффициенты трения грузиков о диск одинаковы и равны µ = 0,4. Диск начали вращать, медленно увеличивая его угловую скорость. При каком значении частоты ν вращения грузики свалятся с диска? Считайте, что нить невесома, нерастяжима и вначале не была натянута.

26)Одним из экспериментов по проверке справедливости утверждения о том, что частицы могут проявлять как корпускулярные, так и волновые свойства (корпускулярно-волновой дуализм), является наблюдение дифракции электронов на кристаллах. Рассмотрим опыт, в котором пучок электронов с определённой энергией E, полученной при прохождении ускоряющей их разности потенциалов U = 1 кВ, падает перпендикулярно на лист графена с периодом решётки a0 = 0,246 нм. Под каким углом φ1 к исходному пучку будет наблюдаться дифракционный максимум первого порядка? Графен является двумерным (плоским) кристаллом.

27)С одним молем неона провели процесс, в котором газ из начального состояния с давлением p1 = 105 Па и объёмом V1 = 25 л перешёл в конечное состояние с объёмом V2 = 50 л. Давление при этом изменялось по линейному закону p = p0 + αV, где p0 – некоторая постоянная величина, α = p1/(2V1). На какую величину изменилась при этом среднеквадратичная скорость движения атомов неона?

28)Параметры элементов электрической цепи, схема которой изображена на рисунке, равны: ε1 = ε2 = 9 В, r1 = r2 = 1 Ом, R1 = 8 Ом, R2 = 11 Ом, C = 0,1 мкФ. Чему будет равен заряд левой обкладки конденсатора после завершения всех переходных процессов, начавшихся после сборки этой цепи? Ответ дайте с учётом знака.

29)Хорошо проводящее металлическое кольцо радиусом r = 10 см закреплено в однородном магнитном поле с индукцией B, линии которой перпендикулярны плоскости кольца (см. рисунок). Вокруг шарнира, расположенного в центре кольца, вращается с угловой скоростью ω = 628 с–1 проводящая перемычка, другой конец которой скользит по кольцу. Между центральным шарниром и кольцом подключён проводниками амперметр А, причём полное сопротивление всей замкнутой цепи равно R = 2 Ом. Чему равна индукция B магнитного поля, если амперметр показывает ток силой I = 0,5 А?

30)На горизонтальном столе находится система, состоящая из трёх грузиков массой m каждый и трёх одинаковых пружинок жёсткостью k, соединённых с этими грузиками (см. рис.) Коэффициент трения о стол у двух грузиков – левого и правого – равен µ, а средний грузик может скользить по столу без трения (µ = 0). К левому свободному концу самой левой пружинки (точка О) начинают прикладывать горизонтальную силу F, которая очень медленно увеличивается по модулю от нуля до того значения, при котором самый правый грузик начинает скользить по столу. На какое расстояние xО сместится точка О к этому моменту? Известно, что m = 100 г, µ = 0,4, k = 10 Н/м. Какие законы Вы использовали для описания движения системы грузов? Обоснуйте их применимость к данному случаю.

Задания и ответы варианта ФИ2110502 статграда:

1) Момент силы относительно некоторой оси вращения твёрдого тела зависит от модуля и от направления силы, а также от точки её приложения к этому телу.
2) Уравнение Менделеева-Клапейрона хорошо описывает поведение газов при любых температурах и давлениях.
3) КПД батареи с заданными ЭДС и внутренним сопротивлением не зависит от силы тока, протекающего через эту батарею.
4) Углы, под которыми наблюдаются главные максимумы при падении монохроматического света на дифракционную решётку, увеличиваются с возрастанием периода решётки (при прочих равных условиях).
5) При вылете одной альфа-частицы из ядра его зарядовое число уменьшается на 2.

Правильный ответ: 15

1) Зависимость проекции на ось OX ускорения груза пружинного маятника от его координаты x при движении вдоль указанной оси.
2) Зависимость модуля напряжённости электростатического поля внутри плоского конденсатора от расстояния до его обкладки.
3) Зависимость от времени потенциальной энергии камня (относительно поверхности земли) при его бросании с некоторой высоты без начальной скорости в отсутствие сопротивления воздуха.
4) Зависимость предельного угла полного внутреннего отражения от относительного показателя преломления.
5) Зависимость энергии конденсатора в идеальном колебательном контуре от времени.

Правильный ответ: 351

3)Брусок массой 4 кг покоится на шероховатой наклонной плоскости с углом наклона 30°. Найдите модуль силы трения, которая действует на этот брусок.

Правильный ответ: 20

4)Тяжёлый ящик тянут по горизонтальному полу со скоростью 0,15 м/с при помощи троса, модуль силы натяжения которого постоянен. Трос всё время составляет с полом угол 60°. За 20 секунд сила натяжения троса совершает работу 360 Дж. Чему равен модуль силы натяжения троса, если ящик не отрывается от пола?

Правильный ответ: 240

5)Какую массу должен иметь груз пружинного маятника, подвешенный на пружине жёсткостью 25 Н/м, для того, чтобы период его колебаний был таким же, как у математического маятника длиной 20 см?

Правильный ответ: 500

6)В инерциальной системе отсчёта вдоль оси OX движется тело массой 2 кг. На рисунке приведён график зависимости проекции ускорения ax этого тела от времени t. Известно, что при t = 0 проекция скорости этого тела на ось OX была равна 3 м/с. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, описывающие данное движение тела. Запишите цифры, под которыми они указаны.

1) К концу второй секунды движения модуль импульса тела равен 14 кг⋅м/с.
2) В момент времени t = 4 с кинетическая энергия тела больше, чем в момент времени t = 8 с.
3) В интервале времени от 0 с до 4 с тело движется равноускоренно.
4) В момент времени t = 7 с на тело действует сила, модуль которой равен 2 Н.
5) В течение первых 8 с движения кинетическая энергия тела всё время убывает.

Правильный ответ: 124

7)Первый камень бросают с горизонтальной поверхности под углом 45° к горизонту. Второй камень бросают с той же по модулю начальной скоростью, но угол, под которым она направлена к горизонту, увеличивают в 1,5 раза. Как для второго камня по сравнению с первым изменятся время полёта и дальность полёта, если сопротивление воздуха пренебрежимо мало? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

Правильный ответ: 12

8)Два небольших пластилиновых шарика массами m и 2m летят навстречу друг другу с одинаковыми по модулю скоростями υ. Между ними происходит абсолютно неупругое лобовое соударение. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их в рассматриваемой задаче. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Правильный ответ: 34

9)Давление постоянной массы идеального газа равно 120 кПа. Каким будет давление этого газа, если его температуру уменьшить в 3 раза, а концентрацию увеличить в 4 раза?

Правильный ответ: 160

10)Идеальный одноатомный газ, находящийся в сосуде под поршнем, переходит из состояния 1 в состояние 2 (см. рисунок, где Т – абсолютная температура газа, V – его объём). Масса газа в процессе не изменяется. Найдите отношение давления газа в состоянии 2 к давлению газа в состоянии 1.

Правильный ответ: 0,375

11)Твёрдый образец массой 5 кг поместили в калориметр и стали нагревать. На графике представлена зависимость температуры T этого образца от времени t нагревания. Мощность нагревателя равна 50 кДж/мин. Чему равна удельная теплоёмкость вещества, из которого сделан образец? Потерями количества теплоты при нагревании и теплоёмкостью калориметра можно пренебречь.

Правильный ответ: 500

12)В сосуде, закрытом подвижным поршнем, находится воздух с относительной влажностью 40 % при температуре 100 °С. Давление насыщенного водяного пара при этой температуре равно 105 Па. Объём сосуда медленно уменьшают, сохраняя температуру воздуха постоянной. В конечном состоянии объём сосуда в 4 раза меньше начального. Выберите все верные утверждения, которые соответствуют результатам проведённого эксперимента.

1) При уменьшении объёма сосуда в 2 раза относительная влажность воздуха увеличилась до 80 %.
2) При уменьшении объёма сосуда в 3 раза парциальное давление пара равно 100 кПа.
3) Концентрация пара в сосуде всё время увеличивается.
4) В конечном состоянии пар в сосуде является ненасыщенным.
5) При уменьшении объёма сосуда в 2 раза сконденсировалась половина пара.

Правильный ответ: 12

Правильный ответ: 2

14)Медный цилиндрический проводник площадью поперечного сечения S подключили к источнику постоянного напряжения. При этом сила тока, текущего через проводник, равна 0,5 А. Найдите силу тока, который будет течь через этот проводник, если последовательно присоединить к нему медный цилиндрический проводник той же длины с площадью поперечного сечения S/4 и подключить их к тому же источнику напряжения.

Правильный ответ: 0,1

15)Прямолинейный проводник длиной 0,1 м, по которому течёт постоянный ток, расположен в однородном магнитном поле под углом 90° к линиям его магнитной индукции. Чему равна сила тока, текущего через данный проводник, если модуль индукции магнитного поля равен 0,5 Тл, а сила, действующая на этот проводник со стороны магнитного поля, равна по модулю 0,2 Н?

16)В идеальном колебательном контуре, состоящем из плоского конденсатора и катушки индуктивности, происходят электромагнитные колебания с частотой 500 Гц. Чему будет равна частота ν колебаний в этом контуре, если уменьшить расстояние между пластинами конденсатора в 4 раза?

18)Электрон движется в однородном магнитном поле по замкнутой траектории с постоянной по модулю скоростью, направленной перпендикулярно линиям магнитной индукции. Как при увеличении модуля индукции магнитного поля изменятся кинетическая энергия электрона и частота обращения электрона? Скорость электрона остаётся прежней. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

19)Пучок света переходит из стекла в воздух. Частота световой волны в стекле равна ν, а длина волны в воздухе равна λ. Абсолютный показатель преломления стекла равен n. Установите соответствие между физическими величинами и выражающими их формулами. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

20)Длина волны рентгеновского излучения равна 0,1 нм. Во сколько раз модуль импульса одного фотона этого излучения превосходит модуль импульса одного фотона видимого света с длиной волны 0,4 мкм?

21)Большое число N радиоактивных ядер некоторого элемента распадается так, что в результате каждого распада образуется одно стабильное дочернее ядро. Период полураспада равен Т. Какое количество исходных ядер останется через время, равное 3Т, и какое количество дочерних ядер появится за время 2Т после начала наблюдений? Установите соответствие между физическими величинами и их значениями. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

22)На рисунке изображена лицевая панель настольных кухонных весов, с помощью которых измеряют массу сахара, необходимого для приготовления печенья. Чему равна масса взвешиваемого сахара, если погрешность прямого измерения массы равна цене деления?

23)Экспериментатору необходимо изучить свойства дифракционного спектрометра. В его распоряжении имеются несколько спектрометров, каждый из которых состоит из источника света (светодиода), дифракционной решётки и экрана. Пучок световых лучей, испускаемых светодиодом, с помощью собирающей линзы делается параллельным и направляется на дифракционную решётку. Сразу после решётки излучение проходит через вторую собирающую линзу, в задней фокальной плоскости которой расположен экран. Основные параметры спектрометров приведены в таблице. Какие два спектрометра нужно использовать для того, чтобы на опыте обнаружить зависимость количества дифракционных максимумов на экране от длины волны света, излучаемого светодиодом?

24)Одна половина поверхности большого горизонтального стола очень гладкая, а другая половина – шероховатая. По гладкой половине стола скользит в направлении к шероховатой половине тонкий однородный стержень. Вектор начальной скорости стержня направлен вдоль него и составляет угол 90° с границей AB раздела гладкой и шероховатой половин стола (на рисунке изображён вид сверху, направление движения указано стрелкой). Коэффициент трения между стержнем и столом равен µ. В момент времени t1 > 0 стержень начинает пересекать границу AB, в момент времени t2 он целиком оказывается на шероховатой половине, обладая при этом отличной от нуля скоростью. В момент времени t3 стержень останавливается, целиком находясь при этом на поверхности стола. Опираясь на законы физики, изобразите график зависимости модуля ускорения a стержня от времени t. Объясните построение графика, указав явления и закономерности, которые Вы при этом использовали. На осях координат обозначьте физические величины в «особых» точках графика (максимумы, минимумы, разрывы, точки излома графика), если они есть.

25)На горизонтальный диск проигрывателя пластинок положили два одинаковых маленьких грузика массой m каждый, соединённых между собой горизонтальной нитью, один – в центре, другой – на расстоянии R =10 см от оси вращения (см. рисунок). Коэффициенты трения грузиков о диск одинаковы и равны µ = 0,25. Диск начали вращать, медленно увеличивая его угловую скорость. При каком значении периода обращения диска грузики свалятся с диска? Считайте, что нить невесома, нерастяжима и вначале не была натянута.

26)Одним из экспериментов по проверке справедливости утверждения о том, что частицы могут проявлять как корпускулярные, так и волновые свойства (корпускулярно-волновой дуализм), является наблюдение дифракции электронов на кристаллах. Рассмотрим опыт, в котором пучок электронов с определённой энергией E, полученной при прохождении ускоряющей их разности потенциалов U = 2 кВ, падает перпендикулярно на лист графена с периодом решётки a0 = 0,246 нм. Под каким углом φ2 к исходному пучку будет наблюдаться дифракционный максимум второго порядка? Графен является двумерным (плоским) кристаллом.

27)С одним молем аргона провели процесс, в котором газ из начального состояния с давлением p1 = 105 Па и объёмом V1 = 20 л перешёл в конечное состояние с объёмом V2 = 60 л. Объём при этом изменялся по линейному закону V =V0 + αp, где V0 – некоторая постоянная величина, α = 2V1/p1. На какую величину изменилась при этом среднеквадратичная скорость движения атомов аргона?

28)Параметры элементов электрической цепи, схема которой изображена на рисунке, равны: ε1 = ε2 = 6 В, r1 = r2 = 0,5 Ом, R1 = 6 Ом, R2 = 12 Ом, C = 0,15 мкФ. Чему будет равен заряд правой обкладки конденсатора после завершения всех переходных процессов, начавшихся после сборки этой цепи? Ответ дайте с учётом знака.

29)Хорошо проводящее металлическое кольцо радиусом r = 15 см закреплено в однородном магнитном поле с индукцией B ≈ 0,34 Тл, линии которой перпендикулярны плоскости кольца (см. рисунок). Вокруг шарнира, расположенного в центре кольца, вращается с угловой скоростью ω = 314 с–1 проводящая перемычка, другой конец которой скользит по кольцу. Между центральным шарниром и кольцом подключён проводниками амперметр А, причём полное сопротивление всей замкнутой цепи равно R = 1,5 Ом. Какую силу тока показывает амперметр?

30)На горизонтальном столе находится система, состоящая из трёх грузиков массой m каждый и трёх одинаковых пружинок жёсткостью k, соединённых с этими грузиками (см. рис.) Коэффициент трения о стол у двух грузиков – левого и правого – равен µ, а средний грузик может скользить по столу без трения (µ = 0). К левому свободному концу самой левой пружинки (точка О) начинают прикладывать горизонтальную силу F, которая очень медленно увеличивается по модулю от нуля до того значения, при котором самый правый грузик начинает скользить по столу. На какое расстояние xО сместится точка О к этому моменту? Известно, что m = 200 г, µ = 0,3, k = 20 Н/м. Какие законы Вы использовали для описания движения системы грузов? Обоснуйте их применимость к данному случаю.

Другие тренировочные варианты статград ЕГЭ по физике 11 класс:

Варианты ФИ2110401-ФИ2110404 ЕГЭ 2022 работа статград физика 11 класс с ответами

Работы СТАТГРАД по физике задания и ответы

Метки: ЕГЭ 2022заданияответыстатградтренировочная работафизика 11 класс

Источник

Американский ремейк британского сериала, повествующий о взбалмошной многодетной семье Галлахеров и их соседях, которые веселятся,попадают в самые невероятные ситуации и пытаются выжить в этом мире всеми возможными средствами, но при этом как можно меньше работая.

Название: Shameless (US)
Год выхода: 2011-01-10
Страна: США
Режиссер: Иэн Б. МакДональд, Марк Майлод, Кристофер Чулак
Статус сериала: В эфире

Перевод: AlexFilm
Качество: FHD (1080p) (55 мин)
Возраст: Сериал для зрителей старше 18+ лет
8.7

8.5

В главных ролях: Уильям Х. Мэйси, Итан Каткоски, Джереми Аллен Уайт, Шанола Хэмптон, Стив Хоуи, Эмма Кинни, Камерон Монахэн, Эмми Россам, Майкл Патрик Макгилл, Ноэль Фишер
Жанры: Комедия, Зарубежный, Драма

11 сезон 12 серия

Бесстыжие / Бесстыдники смотреть онлайн в хорошем качестве бесплатно

Смотреть онлайн
Плеер 2
Плеер 3

Свет

Источник

Сериал «Во все тяжкие», это криминальная история, повествующая о непростой жизни обычного американца, попавшего в критическую ситуацию. Жизнь жителя американского Альбукерка Уолтера Уайта далека от идиллии, ибо мужчина работает преподавателем химии в средней школе, получая за свой труд гроши, а любимая супруга все время вынуждена проводить с сынишкой страдающим церебральным параличом. После посещения врача на плановом осмотре, мужчина понимает, что до этого все складывалось в общем не так плохо, ибо у него диагностирован неоперабельный рак в последней стадии. Понимая, что родные останутся без средств к существованию, бедняга изыскивает способ рискованного, но быстрого заработка, и предлагает бывшему ученику Джесси Пикману заняться производством метамфетамина. Собрав последние средства, они оборудуют лабораторию, и Уолт берется за дело, а напарник ищет рынок сбыта.

Оригинальное название: Breaking Bad
Год выхода: 2008
Страна: США
Режиссер: Мишель МакЛарен, Адам Бернштейн, Винс Гиллиган
Статус сериала: Завершен

Перевод: LostFilm
Качество: FHD (1080p) (47 мин ч.)
Возраст: Сериал для зрителей старше 18+ лет
8.9

9.4

Актеры: Брайан Крэнстон, Анна Ганн, Аарон Пол, Дин Норрис, Бетси Брандт, АрДжей Митти, Боб Оденкёрк, Джанкарло Эспозито, Джонатан Бэнкс, Стивен Майкл Кесада
Жанр: Криминал, Детектив, Триллер, Зарубежный, Драма

5 сезон 17 серия

Во все тяжкие смотреть онлайн в хорошем качестве бесплатно

Смотреть онлайн
Плеер 2
Плеер 3

Свет

Источник

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 О_z медленно и равномерно возрастает от некоторого начального значения B_1z до конечного значения B_2z = 4,7 Тл. За это время по контуру протекает заряд Δq= 0,08 Кл. Найдите B_1z.

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 R_л = 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

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