Часть С ВАРИАНТ 1 С1 В сосуде лежит кусок льда. Температура

Часть С
ВАРИАНТ 1
С1 В сосуде лежит кусок льда. Температура льда t1 = 0 °С. Если сообщить ему количество
теплоты Q, то весь лёд растает и образовавшаяся вода нагреется до температуры t2 = 20 °С.
Какая доля k льда растает, если сообщить ему количество теплоты q =Q/2? Тепловыми
потерями на нагрев сосуда пренебречь.
С2 В цепи, изображённой на рисунке, сопротивление диодов в прямом
направлении пренебрежимо мало, а в обратном — многократно превышает
сопротивление резисторов. При подключении к точке А — положительного,
а к точке В — отрицательного полюса батареи с ЭДС 12 В и пренебрежимо
малым внутренним сопротивлением потребляемая мощность равна 7,2 Вт.
При изменении полярности подключения батареи потребляемая мощность
оказалась равной 14,4 Вт. Укажите условия протекания тока через диоды и резисторы в обоих
случаях и определите сопротивление резисторов в этой цепи.
С3 Проводник длиной 1м движется равноускоренно в однородном магнитном поле,
индукция которого равна 0,5 Тл и направлена перпендикулярно проводнику и
скорости его движения. Начальная скорость движения проводника 4 м/с. Значение
ЭДС индукции в этом проводнике в конце перемещения на расстояние 1м равно 3 В. Чему
равно ускорение, с которым движется проводник в магнитном поле?
ВАРИАНТ 2
С1 Необходимо расплавить лёд массой 0,2 кг, имеющий температуру 0 °С. Выполнима ли эта
задача, если потребляемая мощность нагревательного элемента 400 Вт, тепловые потери
составляют 30%, а время работы нагревателя не должно превышать 5 минут?
С2 В электрической схеме, показанной на рисунке, ключ К замкнут. ЭДС
батарейки = 24 В, сопротивление резистора R=25 0м, заряд конденсатора 2
мкКл. После размыкания ключа К в результате разряда конденсатора на
резисторе выделяется количество теплоты 20мкДж. Найдите внутреннее сопротивление
батарейки r.
С3 Тонкая линза с фокусным расстоянием F = 24 см даёт на экране чёткое изображение
предмета с четырёхкратным увеличением. Экран пододвинули к линзе вдоль её главной
оптической оси на b = 48см. Затем при неизменном положении линзы и экрана передвинули
предмет так, чтобы изображение на экране снова стало чётким. На какое расстояние сдвинули
предмет относительно его первоначального положения?
ВАРИАНТ 3
C1 Сферическую оболочку воздушного шара делают из материала, квадратный метр которого
имеет массу 1кг. Шар наполняют гелием при атмосферном давлении 10 5 Па. Определите
минимальную массу оболочки, при которой шар начнёт поднимать сам себя. Температура
гелия и окружающего воздуха одинакова и равна 0 °С. (Площадь сферы S=4πr2, объем шара V
=4/3 πr3.)
С2 Полый шарик массой m=0,4 г с зарядом q=8нКл движется в однородном горизонтальном
электрическом поле из состояния покоя. Траектория шарика образует с вертикалью угол =
45°. Чему равен модуль напряжённости электрического поля Е?
С3 Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода λ0 = 290нм. При облучении
катода светом с длиной волны фототок прекращается при запирающем напряжении между
анодом и катодом U= 1,9 В. Определите длину волны λ.
ВАРИАНТ 4
С1. В горизонтальном цилиндрическом сосуде, закрытом поршнем, находится одноатомный
идеальный газ. Первоначальное давление газа р1 = 4*105Па. Расстояние от дна сосуда до
поршня равно L. Площадь поперечного сечения поршня S = 25 см2. В результате медленного
нагревания газ получил количество теплоты Q=1,65кДж, а поршень сдвинулся на расстояние
х=10см. При движении поршня на него со стороны стенок сосуда действует сила трения
величиной Fтр = 3* 103 Н. Найдите L. Считать, что сосуд находится в вакууме.
С2 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 Угол наклона плоскости = 30°. Отношение массы стержня к
его длине m/L=0,1кг/м. Модуль индукции магнитного поля В = 0,2 Тл.
Ускорение стержня а = 1,9 м/с2. Чему равна сила тока в стержне?
С3 Фотон с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта, выбивает
электрон из фотокатода, помещённого в сосуд, из которого откачан воздух. Электрон
разгоняется однородным электрическим полем напряжённостью Е = 5*104 В/м. До какой
скорости электрон разгонится в этом поле, пролетев путь S=5*10 -4м? Релятивистские
эффекты и силу тяжести не учитывать.
ВАРИАНТ 5
С1 В безветренную погоду самолёт затрачивает на перелёт между городами 6 часов. Если во
время полёта дует боковой ветер перпендикулярно линии полёта, то самолёт затрачивает на
перелёт на 9 минут больше. Найдите скорость ветра, если скорость самолёта относительно
воздуха постоянна и равна 328 км/ч.
С2 В идеальном колебательном контуре амплитуда колебаний силы тока в катушке
индуктивности = 5 мА, а амплитуда напряжения на конденсаторе m = 2,0 В. В момент
времени t напряжение на конденсаторе равно 1,2 В. Найдите силу тока в катушке в этот
момент.
С3 На рисунке представлены энергетические уровни электронной оболочки атома и указаны
частоты фотонов, излучаемых и поглощаемых при переходах между ними. Какова длина
волны фотонов, поглощаемых при переходе с уровня Е1 на уровень Е4, если v13 = 6*1014 Гц, v24
= 4*1014 Гц, v32 = 3*1014Гц?
ВАРИАНТ 6
С1 Замкнутое медное кольцо подвешено на длинных нитях вблизи катушки
индуктивности, закреплённой на столе и подключённой к источнику постоянного
тока (см. рисунок). Первоначально электрическая цепь катушки разомкнута. Как
будет двигаться кольцо при замыкании цепи? Ответ поясните, указав, какие
физические явления и закономерности вы использовали.
С2 Из пружинного пистолета выстрелили вертикально вниз в мишень, находящуюся на
расстоянии 2 м от него. Совершив работу 0,12 Дж, пуля застряла в мишени. Какова масса
пули, если пружина была сжата перед выстрелом на 2 см, а её жесткость 100 Н/м?
С3 Маленький шарик с зарядом q = 4 • 10-8 Кл 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?
ВАРИАНТ 7
С1 В калориметре находился 1 кг льда. Чему равна первоначальная температура льда, если
после добавления в калориметр 15 г воды, имеющей температуру 20 °С, в калориметре
установилось тепловое равновесие при -2 °С? Теплообменом с окружающей средой и теплоёмкостью калориметра пренебречь.
С2 Пылинка, имеющая массу 10-8 г и заряд
(-1,8)*10-14 Кл, влетает в электрическое поле конденсатора в точке,
находящейся посередине между его пластинами (см. рисунок). 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
5000 В. Силой тяжести пренебречь. Система находится в вакууме.
С3 Препарат, активность которого равна 1,7*1012 частиц в секунду, помещён в калориметр,
заполненный водой при 293 К. Сколько времени потребуется, чтобы довести до кипения 10 г
воды, если известно, что данный препарат испускает -частицы энергией 5,3 МэВ, причём
энергия всех -частиц полностью переходит во внутреннюю энергию? Теплоёмкостью
препарата, калориметра и теплообменом с окружающей средой пренебречь
ВАРИАНТ 8
С1 Около небольшой металлической пластины, укреплённой на изолирующей подставке,
подвесили на шёлковой нити лёгкую металлическую незаряженную гильзу. Когда пластину
подсоединили к клемме высоковольтного выпрямителя, подав на неё положительный заряд,
гильза пришла в движение. Опишите движение гильзы. Ответ поясните, указав, какие
физические явления и закономерности вы использовали.
С2 Начальная скорость снаряда, выпущенного из пушки вертикально вверх, равна 500 м/с. В
точке максимального подъема снаряд разорвался на два осколка. Первый упал на землю
вблизи точки выстрела, имея скорость в 2 раза больше начальной скорости снаряда, а второй
— в этом же месте через 100 с после разрыва. Чему равно отношение массы первого осколка
к массе второго осколка? Сопротивлением воздуха пренебречь.
С3 Конденсатор емкостью 2мкФ присоединён к источнику постоянного тока с ЭДС
3,6 В и внутренним сопротивлением 1 Ом. Сопротивления резисторов R1 = 4 Ом, R2
= 7 Ом, R3 = 3 Ом. Каков заряд на левой обкладке конденсатора?
ВАРИАНТ 9
С1 Цветок в горшке стоит на подоконнике. Цветок полили водой и накрыли стеклянной
банкой. Когда показалось солнце, на внутренней поверхности банки появилась роса. Почему?
Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали.
С2 Напряжённость электрического поля плоского конденсатора (см.
рисунок) равна 24 кВ/м. Внутреннее сопротивление источника = 10 Ом,
ЭДС =30 В, сопротивления резисторов R1=20 Ом, R2=40 Ом, Найдите
расстояние между пластинами конденсатора.
С3 В двух опытах по фотоэффекту металлическая пластинка облучалась
светом с длинами волн соответственно λ1 = 350 нм и λ2 = 540 нм. В этих опытах максимальные скорости фотоэлектронов отличались в 1/ 2=2раза. Какова работа выхода с
поверхности металла
ВАРИАНТ 10
С1. Лёгкая трубочка из тонкой алюминиевой фольги подвешена к штативу на
тонкой шёлковой нити. Что произойдёт с трубочкой, когда вблизи неё окажется
отрицательно заряженный шар? Трубочка не заряжена, длина нити не позволяет
трубочке коснуться шара. Ответ обоснуйте, указав, какие физические явления и
закономерности вы использовали.
С2. Электрическая цепь состоит из источника тока и реостата. ЭДС источника =6 В, его
внутреннее сопротивление = 2 0м. Сопротивление реостата можно изменять в пределах от 1
Ом до 5 Ом. Чему равна максимальная мощность тока, выделяемая на реостате?
С3. Медное кольцо, диаметр которого 20 см, а диаметр провода кольца 2 мм, расположено в
однородном магнитном поле. Плоскость кольца перпендикулярна вектору магнитной
индукции. Определите модуль скорости изменения магнитной индукции со временем, если
при этом в кольце возникает индукционный ток 10 А. Удельное сопротивление меди
=
1,72 • 10–8 Ом * м.
ВАРИАНТ 11
С1. После толчка льдинка закатилась в яму с гладкими стенками, в которой она может
двигаться практически без трения. На рисунке приведен график зависимости энергии
взаимодействия льдинки с Землей от её координаты в яме. В некоторый момент времени
льдинка находилась в точке А с координатой 10 см и двигалась влево, имея кинетическую
энергию, равную 2 Дж. Сможет ли льдинка выскользнуть из ямы? Ответ поясните, указав,
какие
физические
закономерности
вы
использовали
для
объяснения.
С2 Горизонтально расположенный проводник длиной 1 м движется равноускоренно в
вертикальном однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,5Тл и напрвавлена
перпендикулярно проводнику и скрости его движения (см рисунок). Начальная скорость
проводника равна нулю, а его ускорение 8м\с2 . Вычислите ЭДС индукции на концах
проводника в тот момент, когда он переместился на 1м?
С3 К источнику тока с ЭДС
и внутренним сопротивлением
подключили параллельно соединенные резистор с сопротивлением
и плоский конденсатор, расстояние
между пластинами которого
. Какова напряженность электрического поля между
пластинами конденсатора?
ВАРИАНТ 12
С1 Если кольцо диаметром 3—4 см, согнутое из тонкой проволоки, окунуть в раствор мыла
или стирального порошка, то, вынув его из раствора, можно обнаружить радужную пленку,
затягивающую отверстие кольца. Если держать кольцо так, чтобы его плоскость была вертикальна, и рассматривать пленку в отраженном свете на темном фоне, то в верхней части пленки через некоторое время будет видно растущее темное пятно, окольцованное разноцветными
полосами. Как чередуется цвет полос в направлении от темного пятна к нижней части кольца?
Ответ
поясните,
используя
физические
закономерности.
С2 В безветренную погоду самолет затрачивает на перелет между городами 6 часов. Если во
время полета дует боковой ветер со скоростью
перпендикулярно линии полета, то самолет затрачивает на перелет на несколько минут больше. Определите, на какое время увеличивается время полета, если скорость самолета относительно воздуха постоянна и равна
.
С3 В 2012 году зима в Подмосковье была очень холодной, и приходилось использовать системы отопления дачных домов на полную мощность. В одном из них установлено газовое
отопительное оборудование с тепловой мощностью 17,5 кВт и КПД 85%, работающее на природном газе — метане
. Сколько пришлось заплатить за газ хозяевам дома после месяца
(30 дней) отопления в максимальном режиме? Цена газа составляла на этот период 3 рубля 30
копеек за 1 кубометр газа, удельная теплота сгорания метана 50,4 МДж/кг. Можно считать,
что объём потреблённого газа измеряется счётчиком при нормальных условиях. Ответ округлите до целого числа рублей в меньшую сторону.
ВАРИАНТ 13
С1 Широкую стеклянную трубку длиной около полуметра, запаянную с одного конца, целиком заполнили водой и установили вертикально открытым концом вниз, погрузив низ трубки
на несколько сантиметров в тазик с водой (см. рисунок).При комнатной температуре трубка
остается целиком заполненной водой. Воду в тазике медленно нагревают. Где установится
уровень воды в трубке, когда вода в тазике начнет закипать? Ответ поясните, используя физические закономерности
С2 Тело, свободно падающее с некоторой высоты, первый участок пути проходит за время
, а такой же последний — за время . Найдите полное время падения тела t, если его
начальная скорость равна нулю
С3 Плоская рамка из провода сопротивлением 5 Ом находится в однородном магнитном
поле. Проекция магнитной индукции поля на ось Ox, перпендикулярную плоскости рамки,
меняется от
до
. За время изменения поля по рамке протекает заряд
1,6 Кл. Определите площадь рамки.
ВАРИАНТ 14
С1 Известно, что сжиженные газы с низкими температурами кипения при нормальном давлении (например, метан, азот, кислород, водород, гелий) хранят в открытых теплоизолированных сосудах, сообщающихся с атмосферой. При таком хранении потери на испарение,
отнесённые к единице массы сжиженного газа, уменьшаются при увеличении объёма сосуда.
С2 Из пружинного пистолета выстрелили вертикально вниз в мишень, находящуюся на расстоянии 2 м от него. Совершив работу 0,12 Дж, пуля застряла в мишени. Какова масса пули,
если пружина была сжата перед выстрелом на 2 см, а ее жесткость 100 Н/м?
С3 Идеальная тепловая машина обменивается теплотой с тёплым телом — окружающей средой, находящейся при температуре +25 °С, и холодным телом с температурой −18 °С. В некоторый момент машину запустили в обратном направлении, так что все составляющие теплового баланса - работа и количества теплоты — поменяли свои знаки. При этом за счёт работы,
совершенной двигателем тепловой машины, от холодного тела теплота стала отбираться, а
тёплому телу — сообщаться. Какую работу совершил двигатель тепловой машины, если количество теплоты, отведенной от холодного тела, равно 165 кДж? Ответ округлите до целого
числа кДж.
ВАРИАНТ 15
С1 На рисунке изображены две изолированные друг от друга электрические цепи.
Первая содержит последовательно соединенные источник тока, реостат, катушку индуктивности и амперметр, а вторая — проволочный моток, к концам которого присоединен гальванометр, изображенный на рисунке справа. Катушка и моток надеты на железный сердечник. Как
будут изменяться показания приборов, если катушку, присоединенную к источнику тока,
плавно перемещая вверх, снять с сердечника? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.
С2
В электрической схеме, показанной на рисунке, ключ К замкнут.
Заряд конденсатора
, ЭДС батарейки
, ее внутреннее сопротивление
,
сопротивление резистора
. Найдите количество теплоты, которое выделяется на резисторе после размыкания ключа К в результате разряда конденсатора. Потерями на излучение пренебречь.
С3
Фотон с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта, выбивает электрон
из металлической пластинки (катода), помещенной в сосуд, из которого откачан воздух. Электрон разгоняется однородным электрическим полем, напряженностью Е. Пролетев путь
, он приобретает скорость
. Какова напряженность электрического
поля? Релятивистские эффекты не учитывать.
ВАРИАНТ 16
С1 На фотографии изображена электрическая цепь, состоящая из резистора, реостата, ключа,
цифровых вольтметра, подключенного к батарее, и амперметра. Используя законы постоянного тока, объясните, как изменится (увеличится или уменьшится) сила тока в цепи и напряжение на батарее при перемещении движка реостата в крайнее правое положение.
С2 С разреженным азотом, который находится в сосуде под поршнем, провели два опыта. В
первом опыте газу сообщили, закрепив поршень, количество теплоты
, в результате чего его температура изменилась на 1 К. Во втором опыте, предоставив азоту возможность
изобарно расширяться, сообщили ему количество теплоты
, в результате чего его
температура изменилась также на 1 К. Определите массу азота в опытах.
С3
При облучении металлической пластинки квантами света с энергией 3 эВ из нее выбиваются
электроны, которые проходят ускоряющую разность потенциалов
. Какова работа выхода
, если максимальная энергия ускоренных электронов равна удвоенной энергии фотонов, выбивающих их из металла?
ВАРИАНТ 17
С1 В цилиндрическом сосуде под поршнем длительное время находятся вода и ее пар. Поршень начинают медленно выдвигать из сосуда. При этом температура воды и пара остается
неизменной. Как будет меняться при этом масса жидкости в сосуде? Ответ поясните, указав,
какие
физические
закономерности
вы
использовали
для
объяснения.
С2 На экране наблюдается спектр с помощью дифракционной решетки, имеющей 500 штрихов на миллиметр. Расстояние от решетки до экрана
. Спектральная линия в спектре
первого порядка отклоняется на расстоянии
от центра экрана. Определите длину
волны
наблюдаемой
спектральной
линии
С3 При облучении металлической пластинки квантами света с энергией 3 эВ из нее выбиваются электроны, которые проходят ускоряющую разность потенциалов U. Работа выхода
электронов из металла
. Определите ускоряющую разность потенциалов U, если
максимальная энергия ускоренных электронов равна удвоенной энергии фотонов, выбивающих их из металла.
ВАРИАНТ 18
С1На рисунке приведена электрическая цепь, состоящая из гальванического элемента, реостата, трансформатора, амперметра и вольтметра.
В начальный момент времени ползунок реостата установлен посередине и неподвижен. Опираясь на законы электродинамики, объясните, как будут изменяться показания приборов в
процессе перемещения ползунка реостата вправо. ЭДС самоиндукции пренебречь по сравнению с .
С2 Масляная пленка на воде при наблюдении вертикально к поверхности кажется оранжевой.
Каково минимальное возможное значение толщины пленки? Показатель преломления воды
1,33, масла — 1,47. Длина световой волны
. Учтите, что отражение света от оптиче-
ски более плотной среды происходит с потерей полуволны, а от оптически менее плотной
среды без потери полуволны.
С3 Предположим, что схема нижних энергетических уровней атомов некоего элемента имеет
вид, показанный на рисунке, и атомы находятся в состоянии с энергией
. Электрон, столкнувшись с одним из таких покоящихся атомов, в результате столкновения получил некоторую
дополнительную энергию. Импульс электрона после столкновения с атомом оказался равным
. Определите кинетическую энергию электрона до столкновения. Возможностью испускания света атомом при столкновении с электроном пренебречь. Эффектом отдачи
пренебречь.
ВАРИАНТ 19
С1 В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате
на стенке стакана с холодной водой начинается конденсация паров воды из воздуха, если снизить температуру стакана до
. По результатам этих экспериментов определите относительную влажность
воздуха. Для решения задачи воспользуйтесь таблицей. Изменится ли относительная влажность при повышении температуры воздуха в комнате, если конденсация паров воды из воздуха будет начинаться при той же температуре стакана
? Давление и плотность насыщенного водяного пара при различной температуре показано в таблице:
7
9
11
12
13
14
15
16
19
21
23
25
27
29
40
60
10 11
13
14
15
16
17
18
22
25
28
32
36
40
74
200
7,7 8,8 10,0 10,7 11,4 12,11 12,8 13,6 16,3 18,4 20,6 23,0 25,8 28,7 51,2 130,5
С2. В сосуде с небольшой трещиной находится воздух. Воздух может медленно просачиваться сквозь трещину. Во время опыта объем сосуда уменьшили в 8 раз, давление воздуха в сосуде увеличилось в 2 раза, а его абсолютная температура увеличилась в 1,5 раза. Каково изменение внутренней энергии воздуха в сосуде? (Воздух считать идеальным газом.)
С3При коротком замыкании клемм аккумулятора сила тока в цепи равна 20 А. При подключении к клеммам аккумулятора электрической лампы с электрическим сопротивлением нити
5,4 Ом сила тока в цепи равна 2 А. По этим результатам измерений определите ЭДС и внутреннее сопротивление аккумулятора
ВАРИАНТ 20
С1В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате
на стенке стакана
с холодной водой начинается конденсация паров воды из воздуха, если снизить температуру
стакана до
. По результатам этих экспериментов определите относительную влажность
воздуха. Для решения задачи воспользуйтесь таблицей. Изменится ли относительная влажность при повышении температуры воздуха в комнате, если конденсация паров воды из воздуха будет начинается при той же температуре стакана
? Давление и плотность насыщенного водяного пара при различной температуре показано в таблице:
7 9 11
10 11 13
12
14
13
15
14
16
15
17
16
18
19
22
21
25
23
28
25
32
27
36
29
40
40
74
60
200
7,7 8,8 10,0 10,7 11,4 12,11 12,8 13,6 16,3 18,4 20,6 23,0 25,8 28,7 51,2 130,5
С2 В сосуде с небольшой трещиной находится воздух. Воздух может медленно просачиваться сквозь трещину. Во время опыта объем сосуда уменьшили в 4 раза, давление воздуха в сосуде увеличилось тоже в 4 раза, а его абсолютная температура увеличилась в 1,5 раза. Каково
изменение внутренней энергии воздуха в сосуде? (Воздух считать идеальным газом.)
С3 В однородном магнитном поле, индукция которого
, протон движется перпендикулярно вектору магнитной индукции В по окружности радиусом 5 м. Определите скорость
протона
ВАРИАНТ 21
C 1 На рисунке приведена электрическая цепь, состоящая из гальванического элемента, реостата, трансформатора, амперметра и вольтметра.
В начальный момент времени ползунок реостата установлен в крайнем правом положении и
неподвижен. Опираясь на законы электродинамики, объясните, как будут изменяться показания приборов в процессе перемещения ползунка реостата влево. ЭДС самоиндукции пренебречь по сравнению с .
C 2 В аттракционе человек массой 60 кг движется на тележке по рельсам и совершает «мертвую петлю» в вертикальной плоскости по круговой траектории радиусом 25 м. Какова сила
давления человека на сидение тележки при скорости прохождения нижней точки 10 м/с?
Ускорение свободного падения принять равным
.
C 3 В однородном магнитном поле, индукция которого
, протон движется перпендикулярно вектору магнитной индукции В по окружности радиусом 5 м. Определите скорость протона.
ВАРИАНТ 22
C 1 Грибник ушёл от дороги далеко в лес и заблудился. Компаса у него не было, погода была
облачная, солнца не видно, а без ориентации по сторонам света найти дорогу к своему автомобилю было невозможно. Тут он вспомнил, что в кармане у него есть противобликовые автомобильные очки, покрытые поляроидной плёнкой. Он вышел на поляну, достал очки и стал
их поворачивать вокруг оптической оси очковых стёкол, глядя сквозь них на небо в разных
направлениях. Через небольшое время он смог определить направление на солнце. Объясните, основываясь на известных физических законах и закономерностях, смысл его действий
при таком способе ориентирования. Справка: поляроидная плёнка имеет выделенное направление и пропускает только проекцию вектора напряжённости электромагнитного поля в световой волне на это направление.
C 2 Снаряд массой 2m разрывается в полёте на две равные части, одна из которых продолжает движение по направлению движения снаряда, а другая — в противоположную сторону. В
момент разрыва суммарная кинетическая энергия осколков увеличивается за счёт энергии
взрыва на величину ΔЕ. Модуль скорости осколка, движущегося по направлению движения
снаряда, равен , а модуль скорости второго осколка равен . Найдите ΔЕ.
C 3 В однородном магнитном поле с индукцией
протон движется перпендикулярно вектору индукции со скоростью
. Определите радиус траектории протона.
ВАРИАНТ 23
C 1 Грибник ушел от дороги далеко в лес и заблудился. Компаса у него не было, погода была
облачная, солнца не видно, а без ориентации по сторонам света найти дорогу к своему автомобилю было невозможно. В кармане у него были противобликовые автомобильные очки, покрытые поляроидной плёнкой. Он вышел на поляну, достал очки и стал их поворачивать вокруг оптической оси очковых стекол, глядя сквозь них на небо в разных направлениях. Оказалось, что в одном из направлений интенсивность света, прошедшего через очки от облачного
неба, сильно меняется, а в другом, перпендикулярном первому, не меняется. Помог ли грибнику этот факт сориентироваться? Объясните, основываясь на известных физических законах
и закономерностях, смысл его действий и укажите направление на Солнце. (Справка: поляроидная пленка имеет выделенное направление и пропускает только проекцию вектора
напряжённости электромагнитного поля в световой волне на это направление).
C 2 Снаряд, движущийся со скоростью , разрывается на две равные части, одна из которых
продолжает движение по направлению движения снаряда, а другая — в противоположную
сторону. В момент разрыва суммарная кинетическая энергия осколков увеличивается за счёт
энергии взрыва на величину ΔЕ. Скорость осколка, движущегося вперёд по направлению движения снаряда, равна . Найдите массу m осколка.
C 3 Ядро изотопа водорода — дейтерия — движется в однородном магнитном поле индукцией
перпендикулярно вектору В индукции по окружности радиусом 10 м.
Определите скорость ядра.
ВАРИАНТ 24
C 1 Зимой по краям заснеженных наклонных крыш домов часто образуются сосульки, которые при не слишком морозной погоде быстро растут и могут сорваться и упасть, представляя
большую опасность для проходящих внизу людей. На крышах многих современных загородных домов сосульки, однако, не образуются благодаря специальной конструкции этих крыш:
они двухслойные, и между верхним и нижним слоями имеется зазор, в котором воздух может
свободно циркулировать и выходить наружу. Объясните, основываясь на известных физических законах и закономерностях, причину образования сосулек в первом случае и их отсутствие во втором случае.
C 2 Снаряд в полёте разрывается на две равные части, одна из которых продолжает движение
по направлению движения снаряда, а другая — в противоположную сторону. В момент разрыва суммарная кинетическая энергия осколков увеличивается за счёт энергии взрыва на величину ΔЕ. Модуль скорости осколка, движущегося по направлению движения снаряда,
равен , а модуль скорости второго осколка равен . Найдите массу снаряда.
C 3 Ион ускоряется в электрическом поле с разностью потенциалов
и попадает в од-
нородное магнитное поле перпендикулярно к вектору его индукции (см. рисунок). Отношение массы иона к его электрическому заряду
кг/Кл. Определите радиус траектории
движения иона в магнитном поле, если
Тл. Кинетической энергией иона при его вылете
из источника пренебрегите.
ВАРИАНТ 25
C 1 Зимой по краям заснеженных наклонных крыш домов часто образуются сосульки, которые при не слишком морозной погоде быстро растут и могут сорваться и упасть, представляя
большую опасность для проходящих внизу людей. Крыши многих современных загородных
домов имеют специальную конструкцию: они двухслойные, и между верхним и нижним слоями имеется зазор, в котором воздух может свободно циркулировать и выходить наружу. Объясните, основываясь на известных физических законах и закономерностях, причину образования сосулек в первом случае и влияние на них воздушного зазора между нижним и верхним слоями крыши во втором случае.
C 2 Снаряд массой 2m, движущийся со скоростью , разрывается на две равные части, одна
из которых продолжает движение по направлению движения снаряда, а другая — в противоположную сторону. В момент разрыва суммарная кинетическая энергия осколков увеличивается за счёт энергии взрыва на величину ΔЕ. Скорость осколка, движущегося по направлению
движения снаряда, равна . Найдите ΔЕ.
C 3 Ион ускоряется в электрическом поле с разностью потенциалов U и попадает в однородное магнитное поле перпендикулярно к вектору его индукции (см. рисунок). Радиус траектории движения иона в магнитном
м, индукции магнитного поля
Тл, оношение
электрического заряда иона к его массе
Кл/кг. Определите численное значение U.
Кинетической энергией иона при его вылете из источника пренебрегите.
ВАРИАНТ 26
C 1 Зимой школьник решил поставить опыт: полностью заполнил две тонкие пластиковые бутылки с практически нерастяжимыми стенками горячей водой (почти кипятком), потом из
одной вылил воду, сразу же обе плотно закрыл крышками и выставил бутылки на мороз на
всю ночь. В результате одна бутылка лопнула, а другая сплющилась. Объясните, основываясь
на известных физических законах и закономерностях, какая из бутылок лопнула и почему.
C 2 На шнуре перекинутом через неподвижный блок, подвешены два груза массами 200 г и
300г. С каким ускорением движутся грузы? Какова сила натяжения нити?
C 3 В электрической схеме, показанной на рисунке, ключ К замкнут. ЭДС батарейки
В,
ёмкость конденсатора
мкФ. Отношение внутреннего сопротивления батарейки к сопротивлению резистора
. Найдите количество теплоты, которое выделится на резисторе после размыкания ключа К в результате разряда конденсатора.
ВАРИАНТ 27
C 1 Зимой школьник решил поставить опыт: налил в две тонкие пластиковые бутылки с практически нерастяжимыми стенками горячую воду (почти кипяток) до самого горлышка, одну
плотно закрыл крышкой, а из другой сначала вылил воду и потом сразу же плотно закрыл
крышкой, и выставил обе бутылки на мороз на всю ночь. В результате одна бутылка лопнула,
а другая сплющилась. Объясните, основываясь на известных физических законах и закономерностях, какая из бутылок сплющилась и почему.
C 2 . Тележка массой 5кг движется под действием гири массой 2кг. Определить натяжение
нити, если коэффициент трения равен 0,1.
C 3 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 формулу для заряда шарика q, .
ВАРИАНТ 28
C 1 Две порции одного и того же идеального газа нагреваются в сосудах одинакового объёма.
Графики процессов представлены на рисунке. Почему изохора I лежит выше изохоры II?
Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.
C 2 К источнику тока с ЭДС
и внутренним сопротивлением
подключили параллельно соединенные резистор с сопротивлением
и плоский конденсатор, расстояние между пластинами которого
. Какова напряженность электрического поля
между
пластинами
конденсатора?
C 3 В однородном магнитном поле с индукцией B, направленной вертикально вниз, равномерно вращается в горизонтальной плоскости против часовой стрелки шарик, имеющий положительный заряд q. Шарик подвешен на нити длиной l (конический маятник). Угол отклонения нити от вертикали равен , скорость движения шарика равна v. Найдите массу шарика m.
ВАРИАНТ 29
C 1 На рисунке изображены графики двух процессов, проведённых с идеальным газом при
одном и том же давлении. Графики процессов представлены на рисунке. Почему изобара I
лежит выше изобары II? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.
C 2 К источнику тока с ЭДС
и внутренним сопротивлением
подключили параллельно соединенные резистор с сопротивлением
и плоский конденсатор. В установившемся режиме напряженность электрического поля между пластинами конденсатора
. Определите расстояние между его пластинами.
C 3 В горизонтальное дно водоема глубиной 3 м вертикально вбита свая, полностью скрытая
под водой. Высота сваи 2 м. При угле падения солнечных лучей на поверхность воды, равном
, определите длину тени сваи на дне водоёма. Коэффициент преломления воды
.
ВАРИАНТ 30
C 1 На рисунке изображены графики двух процессов, проведённых с идеальным газом при
одном и том же давлении. Графики процессов представлены на рисунке. Почему изобара I
лежит выше изобары II? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.
C 2 К однородному медному цилиндрическому проводнику длиной 40 м приложили разность
потенциалов 10 В. Каким будет изменение температуры проводника за 15 с? Изменением сопротивления проводника и рассеянием тепла при его нагревании пренебречь. (Плотность
меди
,
удельное
сопротивление
,
удельная
теплоёмкость
.)
C 3В 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.
ВАРИАНТ 31
C 1 Две порции одного и того же идеального газа изотермически расширяются при одной и
той же температуре. Изотермы представлены на рисунке. Почему изотерма I лежит выше изотермы II? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для
объяснения.
C 2 Через однородный медный цилиндрический проводник длиной 40 м пропускают постоянный электрический ток. Определите разность потенциалов, если за 15 с проводник нагрелся
на 16 К. Изменением сопротивления проводника и рассеянием тепла при его нагревании пренебречь. (Плотность меди
, удельное сопротивление
, удельная
теплоёмкость
.)
C 3Свет с длиной волны
ангстрем падает нормально на дифракционную решётку. Одному из главных дифракционных максимумов соответствует угол дифракции 30°, а наибольший порядок наблюдаемого спектра равен 5. Найдите период данной решётки. Справка: 1
ангстрем = 10-10 м.
ВАРИАНТ 32
C1
В схеме на рисунке сопротивление резистора и полное сопротивление реостата равны
R, ЭДС батарейки равна Е, её внутреннее сопротивление ничтожно (
). Как ведут себя
(увеличиваются, уменьшаются, остаются постоянными) показания идеального вольтметра
при перемещении движка реостата из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение? Ответ
поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.
C 2 При коротком замыкании клемм источника тока сила тока в цепи равна 12 А. При подключении к клеммам электрической лампы электрическим сопротивлением 5 Ом сила тока в
цепи равна 2 А. По результатам этих экспериментов определите ЭДС источника тока.
C 3 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.
ВАРИАНТ 33
C1
В схеме на рисунке сопротивление резистора и полное сопротивление реостата равны
R, ЭДС батарейки равна Е, её внутреннее сопротивление ничтожно (
). Как ведут себя
(увеличиваются, уменьшаются, остаются постоянными) показания идеального вольтметра
при перемещении движка реостата из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение? Ответ
поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения
C 2 При коротком замыкании выводов аккумулятора сила тока в цепи равна 12 А. При подключении к выводам аккумулятора электрической лампы электрическим сопротивлением
5 Ом сила тока в цепи равна 2 А. По результатам этих экспериментов определите внутреннее
сопротивление аккумулятора.
C 3 В домашнем радиоприёмнике, принимающем сигнал в диапазонах длинных, средних и
коротких волн (длины волн от 13 м до 2600 м), индуктивности катушек входного колебательного контура могут изменяться в пределах от 1 мкГн до 4 мГн. В каких минимальных
пределах при этом должна меняться ёмкость С переменного конденсатора этого контура?
ВАРИАНТ 34
C 1 В установке по наблюдению фотоэффекта свет от точечного источника S, пройдя через
собирающую линзу, падает на фотокатод параллельным пучком. В схему внесли изменение:
на место первоначальной линзы поставили другую того же диаметра, но с большим фокусным расстоянием. Источник света переместили вдоль главной оптической оси линзы так,
что на фотокатод свет снова стал падать параллельным пучком. Как изменился при этом
(уменьшился или увеличился) фототок насыщения? Объясните, почему изменяется фототок
насыщения, и укажите, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.
C 2 При коротком замыкании клемм аккумулятора сила тока в цепи равна 20 А. При подключении к клеммам аккумулятора электрической лампы с электрическим сопротивлением
нити 5,4 Ом сила тока в цепи равна 2 А. По этим результатам измерений определите ЭДС и
внутреннее
сопротивление
аккумулятора
C 3 Свет с неизвестной волны падает нормально на дифракционную решётку с периодом
и одному из главных дифракционных максимумов соответствует угол дифракции
30°. При этом наибольший порядок наблюдаемого спектра равен 5. Найдите длину волны
света, падающего на решетку, и выразите его в ангстремах. Справка: 1 ангстрем = 10-10 м.
ВАРИАНТ 35
C 1 В установке по наблюдению фотоэффекта свет от точечного источника S, пройдя через
собирающую линзу, падает на фотокатод параллельным пучком. В схему внесли изменение:
на место первоначальной линзы поставили собирающую линзу того же диаметра, но с меньшим фокусным расстоянием. Источник света переместили вдоль главной оптической оси
линзы так, что на фотокатод свет снова стал падать параллельным пучком. Как изменился при
этом (уменьшился или увеличился) фототок насыщения? Объясните, почему изменяется фототок насыщения, и укажите, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.
C 2 При коротком замыкании клемм аккумулятора сила тока в электрической цепи равна
24 А. При подключении к клеммам аккумулятора электрической лампы с электрическим сопротивлением нити 23 Ом сила тока в электрической цепи равна 1 А. По этим результатам измерений определите ЭДС и внутреннее сопротивление аккумулятора.
C 3 Определите фокусное расстояние тонкой линзы, если линейные размеры изображения
тонкого карандаша, помещённого на расстоянии = 60 см от линзы и расположенного перпендикулярно главной оптической оси, меньше размеров карандаша в = 3 раза.
ВАРИАНТ 36
C 1 Дно водоёма всегда кажется расположенным ближе к поверхности воды для
наблюдателя, находящегося в лодке. Объяснить это явление.
С2. Шар массой 1 кг свободно, без начальной скорости, падает с высоты 13,2 м. На высоте 10
м, он насквозь простреливается горизонтально летящей пулей массой 10 г. Скорость пули за
время движения в шаре изменяется от V1=700 м/с до V2=100 м/с. Найдите кинетическую
энергию шара в момент удара о горизонтальную поверхность земли.
С3. Как изменится температура идеального газа, если увеличить его объем в 2 разапри
осуществлении процесса, описываемого формулой pV =const?
4
ВАРИАНТ 37
С1 Электрическое поле образовано двумя неподвижными, вертикально расположенными,
параллельными, разноименно заряженными непроводящими пластинами. Пластины
распложены на расстоянии d = 5см друг от друга. Напряженность поля между пластинами Е
=104В/м. Между пластинами, на равном расстоянии от них, помещен шарик с зарядом q = 10-5
Кл и массой m = 20г. После того как шарик отпустили, он начинает падать и ударяется об
одну из пластин. На какое расстояние Δh по вертикали сместится шарик к моменту его удара
об одну из пластин?
С2 Маленький шарик массой 1 г, несущий заряд 0,15 мкКл, брошен издалека со скоростью 1
м/с в сферу, имеющую заряд 0,3 мкКл. При каком минимальном значении радиуса сферы
шарик достигнет ее поверхности?
С3 На диаграмме представлены изменения давления и объема идеального одноатомного газа.
Какое количество теплоты было получено или отдано газом при переходе из состояния 1 в
состояние 3?
ВАРИАНТ 38
С1В цилиндрическом сосуде под поршнем длительное время находятся вода и ее пар.
Поршень начинают выдвигать из сосуда. При этом температура воды и пара остается
неизменной. Как будет меняться при этом масса жидкости в сосуде?
Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.
С2В вакууме находятся два покрытых кальцием электрода, к которым подключен
конденсатор ёмкостью С. При длительном освещении катода светом с длиной волны
λ=100нм фототок, возникший вначале, прекращается, а на конденсаторе появляется заряд
q=9,6∙10-10 Кл. Работа выхода электрона из кальция А=4,42∙10-19 Дж. Определите ёмкость
конденсатора
С.
С3 Горизонтальный проводник длиной 1 м движется равноускоренно в вертикальном
однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,5 Тл. Скорость проводника
горизонтальна и перпендикулярна проводнику (см. рисунок).
ВАРИАНТ 39
С1 Дно водоёма всегда кажется расположенным ближе к поверхности воды для наблюдателя,
находящегося в лодке. Объяснить это явление
С2 Две вертикально расположенные параллельные заряженные пластины находятся на
расстоянии d = 10 см друг от друга. Напряженность поля между ними Е = 104 В/м. Между
пластинами на равном расстоянии от них помешен шарик, имеющий заряд q = 10 -5 Кл и массу
m = 20 г. После того, как шарик отпустили, он начал падать. Через какое время шарик
ударится об одну из пластин? На сколько шарик сместится вниз за время полета?
С3 На экране наблюдается спектр с помощью дифракционной решетки, имеющей 500
штрихов на миллиметр. Расстояние от решетки до экрана
. Спектральная линия в
спектре первого порядка отклоняется на расстоянии
от центра экрана. Определите
длину волны наблюдаемой спектральной линии.
ВАРИАНТ 40
С1 На трёх параллельных металлических пластинах большой площади располагаются заряды,
указанные на рисунке. Какой заряд находится на правой плоскости третьей пластины?
С2 Как изменится температура идеального газа, если увеличить его объем в 2 разапри
осуществлении
процесса,
описываемого
формулой
pV4=const?
С3
Фотон с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта, выбивает
электрон из металлической пластинки (катода), помещенной в сосуд, из которого откачан
воздух. Электрон разгоняется однородным электрическим полем, напряженностью Е.
Пролетев путь
, он приобретает скорость
. Какова напряженность
электрического поля
ВАРИАНТ 41
С1 Каким образом установка батареи отопления под окном помогает выравниванию
температур в комнате в зимнее время? Поясните ответ используя физические
закономерности.
С2 Из баллона со сжатым водородом емкостью 10 л вследствие неисправности вентиля
утекает газ. При температуре 7°С манометр показывал давление 5•106 Па. Через некоторое
время при температуре 17°С манометр показывал такое же давление. Какая масса газа утекла?
С3 К однородному медному цилиндрическому проводнику длиной 10 м приложили разность
потенциалов 2 В. Определите промежуток времени, в течение которого температура
проводника повысится на 10 К. Изменением сопротивления проводника и рассеянием тепла
при его нагревании пренебречь. (Удельное сопротивление меди 1,7 10 -8 Ом·м.)
ВАРИАНТ 42
С1 . На фотографии изображена электрическая цепь, состоящая из резистора, реостата, ключа, цифровых вольтметра, подключенного к батарее, и амперметра. Составьте принципиальную электрическую
схему этой цепи и, используя законы постоянного тока, объясните, как изменятся (увеличатся или уменьшатся) сила тока в цепи и напряжение на батарее при перемещении движка реостата в крайнее левое положение.
С2 В цилиндрах двигателя внутреннего сгорания автомобиля «Волга» после первого такта
(всасывание) температура 55 ºС. При втором такте (сжатие) объем рабочей смеси уменьшился
с 2,5 л до 0,36 л, а давление возросло в 15 раз. Какова при этом температура рабочей смеси?
С3 К однородному медному цилиндрическому проводнику длиной 40м приложили разность
потенциалов 5В. Каким будет изменение температуры проводника через 15с? Изменением
сопротивления проводника и рассеянием тепла при его нагревании пренебречь.
ВАРИАНТ 43
С1 В зазоре между полюсами электромагнита создано сильное магнитное поле, линии индукции которого практически горизонтальны. Над зазором на некоторой высоте удерживают
длинную плоскую медную пластинку, параллельную вертикальным поверхностям полюсов
(см. рис.). Затем пластинку отпускают без начальной скорости, и она падает, проходя через
зазор между полюсами, не касаясь их. Опишите, опираясь на физические законы, как и почему будет изменяться скорость пластинки во время ее падения.
С2Горизонтально расположенный проводник длиной 1 м движется равноускоренно в
вертикальном однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,5 Тл и направлена
перпендикулярно проводнику и скорости его движения (см. рисунок). Начальная скорость
проводника равна нулю, а его ускорение 8 м/с2. Вычислите ЭДС индукции на концах
проводника в тот момент, когда он переместился на 2 м?
С3 К однородному медному цилиндрическому проводнику на 15 с приложили разность
потенциалов 2 В. Какова длина проводника, если его температура при этом повысилась на 10
К? Изменением сопротивления проводника и рассеянием тепла при его нагревании
пренебречь. (Удельное сопротивление меди 1,7 10-8 Ом·м.)
ВАРИАНТ 44
С1 В сельской местности люди обычно живут в деревянных домах. Трубы, по которым в дом
подаётся из уличного водопровода холодная вода, имеющая температуру 8—10° С, опытные
хозяева теплоизолируют и защищают от влаги, оборачивая влагостойкими материалами с низкой теплопроводностью. Это, наряду с проветриванием, позволяет уменьшить сырость в
доме. Объясните, опираясь на известные физические законы, зачем это делается и почему
описанные процедуры уменьшают сырость.
С2 Горизонтально расположенный проводник длиной 0,5 м движется равноускоренно в
вертикальном однородном магнитном поле, индукция которого направлена перпендикулярно
проводнику и скорости его движения (см. рисунок). При начальной скорости проводника,
равной нулю, и ускорении 8 м/с2 он переместился на 1 м. Какова индукция магнитного поля, в
котором двигался проводник, если ЭДС индукции на концах проводника в конце движения
равна 2 В?
С3 Шарик массой m = 20 г подвешен на шелковой нити и помешен над положительно
заряженной плоскостью, создающей однородное вертикальное электрическое поле
напряженностью Е = 104 В/м. Шарик имеет положительный заряд q = 10-5 Кл. Период малых
колебаний шарика Т = 2 с. Какова длина нити?
ВАРИАНТ 45
С1 В герметичную банку, сделанную из очень тонкой жести и снабженную наверху завинчивающейся крышкой, налили немного воды (заполнив малую часть банки) при комнатной температуре и поставили на газовую плиту, на огонь, не закрывая крышку. Через некоторое
время, когда почти вся вода выкипела, банку сняли с огня, сразу же плотно завинтили крышку и облили банку холодной водой. Опишите физические явления, которые происходили на
различных этапах этого опыта, а также предскажите и объясните его результат.
С2 Горизонтально расположенный проводник движется равноускоренно в вертикальном
однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,5 Тл и направлена перпендикулярно
проводнику и скорости его движения (см. рисунок). При начальной скорости проводника,
равной нулю, и ускорении 8 м/с2 проводник переместился на 1 м. ЭДС индукции на концах
проводника
в
конце движения равна 4
В.
Какова
длина проводника?
С3 Мировое потребление энергии человечеством составляет примерно
в год. Если
будет возможно освобождение собственной энергии вещества, сколько килограмм вещества
потребуется расходовать человечеству в сутки для удовлетворения современных потребностей в энергии?
ВАРИАНТ 46
С1 Летом в ясную погоду над полями и лесами к середине дня часто образуются кучевые облака, нижняя кромка которых находится на одинаковой высоте. Объясните, опираясь на известные вам законы и закономерности, физические процессы, которые приводят к этому.
С2 Конденсаторы, электрическая емкость которых С1= 2 мкФ и С2 = 10 мкФ, заряжают до
напряжения U = 510 В каждый, а затем «плюс» одного из них подключают к «минусу»
другого и соединяют свободные выводы резистором 1000 Ом. Какое количество теплоты
выделится в резисторе?
С3 -мезон массой
распадается на два -кванта. Найдите модуль импульса одного
из образовавшихся -квантов в системе отсчета, где первичный -мезон покоится.
ВАРИАНТ 47
С1 Велосипедное колесо, у которого вместо металлических спиц обод удерживают натянутые
резинки, установлено в вертикальной плоскости и может свободно вращаться вокруг своей
горизонтальной оси, зажатой в штативе. К неподвижному колесу подносят слева мощную
лампу и начинают нагревать резиновые «спицы» (см. рис.). Резина, в отличие от металла, при
нагревании не расширяется, а сжимается. Опишите, опираясь на известные физические законы, что будет происходить с резинками, и как колесо будет двигаться.
С2 На диаграмме представлены изменения давления и объема идеального одноатомного
газа. Какое количество теплоты было получено или отдано газом при переходе из состояния 1
в состояние 3?
С3
В процессе колебаний в идеальном колебательном контуре в момент времени t заряд
конденсатора q = 4·10-9 Кл, а сила тока в катушке I = 3 мА. Период колебаний Τ = 6,3·10-6 с.
Определите амплитуду колебаний заряда.
ВАРИАНТ 48
С1 Известно, что сжиженные газы с низкими температурами кипения при нормальном давлении (например, метан, азот, кислород, водород, гелий) хранят в открытых теплоизолированных сосудах, сообщающихся с атмосферой. При таком хранении потери на испарение,
отнесённые к единице массы сжиженного газа, уменьшаются при увеличении объёма сосуда.
Объясните причины вышеизложенного, основываясь на известных физических законах и за-
кономерностях.
С2 Плоская горизонтальная фигура площадью S == 0,2 м2, ограниченная проводящим
контуром, сопротивление которого R = 5 Ом, находится в однородном магнитном поле. Какой
заряд протечет по контуру за большой промежуток времени, пока проекция магнитной
индукции на вертикаль равномерно меняется с В1z = 2 Тл до В2z = - 2 Тл ?
С3 Точечный заряд q, помещенный в начало координат, создает в точке А
(см. рисунок) электростатическое поле напряженностью Ε1= 65 В/м.
Определите значение модуля напряженности поля Е2 в точке С?
ВАРИАНТ 49
С1 К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с частотой . Индуктивность L катушки колебательного контура
можно плавно менять от минимального значения
до максимального
, а емкость его
конденсатора постоянна. Ученик постепенно увеличивал индуктивность катушки от минимального значения до максимального и обнаружил, что амплитуда силы тока в контуре всё
время возрастала. Опираясь на свои знания по электродинамике, объясните наблюдения ученика.
С2 Плоская горизонтальная фигура, ограниченная проводящим контуром, сопротивление
которого R = 10 Ом, находится в однородном магнитном поле. За большой промежуток
времени, пока проекция магнитной индукции на вертикаль r равномерно меняется от В 1z =2
Тл до В2z = - 2 Тл, по контуру протекает заряд Δq = 0,08 Кл. Найдите площадь фигуры.
С3 Конденсатор, электрическая емкость которого C1 = 5 мкФ, заряжен так, что разность
потенциалов между его пластинами U1 = 120 В. Второй конденсатор, электрическая емкость
которого С2 = 7 мкФ, имеет разность потенциалов между пластинами U2 = 240 В. Одноименно
заряженные пластины конденсаторов попарно соединили проводниками. Вычислите модуль
разности потенциалов U между пластинами каждого конденсатора после соединения?
ВАРИАНТ 50
С1 К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с частотой . Электроёмкость С конденсатора колебательного
контура можно плавно менять от максимального значения
до минимального
, a индуктивность его катушки постоянна. Ученик постепенно уменьшал ёмкость конденсатора от
максимального значения до минимального и обнаружил, что амплитуда силы тока в контуре
всё время возрастала. Опираясь на свои знания по электродинамике, объясните наблюдения
ученика.
С2 В циклотроне поддерживается разность потенциалов между дуантами U = 500 В. Чему
равен радиус конечной орбиты иона Ве++, если ион, двигаясь в магнитном поле с индукцией В
= 3,05 Тл, успел совершить N= 50000 оборотов? Масса иона бериллия m = 1,5·10 -26 кг.
С3 В идеальном колебательном контуре амплитуда силы тока в катушке индуктивности I = 5
мА, а амплитуда напряжения на конденсаторе Um = 2,0 В. В момент времени t сила тока в
катушке I = 3 мА. Определите напряжение на конденсаторе в этот момент.