ЕГЭ 2014, реальный вариант, вариант 302

зад 1 Ускорение автомобиля

Механика › КинематикаРавноускоренное движениесложность 1/10

Начальная скорость автомобиля, движущегося прямолинейно и равноускоренно, равна 5 м/с. После прохождения расстояния 40 м его скорость оказалась равной 15 м/с. Чему равно ускорение автомобиля?

1) $3{,}0\ \text{ м/с}^2$

2) $2{,}0\ \text{ м/с}^2$

3) $2{,}5\ \text{ м/с}^2$

4) $3{,}5\ \text{ м/с}^2$

▶ОтветСкрыть

Ответ

зад 2 Сила по графику скорости

Механика › КинематикаГрафики движения, путь как площадьЗаконы Ньютона, силысложность 1/10

Скорость тела массой 5 кг, движущегося вдоль оси $Ox$ в инерциальной системе отсчёта, изменяется со временем в соответствии с графиком (см. рисунок). Равнодействующая приложенных к телу сил в момент времени $t = 2{,}5$ с равна

1) 8 Н

2) 2 Н

3) 10 Н

4) 20 Н

▶ОтветСкрыть

Ответ

зад 3 Жёсткость пружин

Механика › ДинамикаСила упругости, пружины и их соединениясложность 2/10

Первая упругая пружина растягивается силой $F$, вторая — силой $1{,}5F$. При этом оказалось, что удлинение второй пружины $\Delta l_2$ в 2 раза меньше, чем удлинение первой пружины $\Delta l_1$. Если жёсткость первой пружины равна $k_1$, то жёсткость второй равна

1) $0{,}5\,k_1$

2) $3k_1$

3) $2k_1$

4) $4k_1$

▶ОтветСкрыть

Ответ

зад 4 Слипание шаров

Механика › Законы сохраненияИмпульс, закон сохранения импульсаНеупругие столкновениясложность 2/10

Одинаковые шары движутся со скоростями, показанными на рисунке, и при столкновении слипаются. Как будет направлен суммарный импульс шаров после столкновения, если $v_2 = \sqrt{2}\,v_1$?

1) $\rightarrow$

2) $\leftarrow$

3) $\uparrow$

4) $\nearrow$

▶ОтветСкрыть

Ответ

зад 5 Кинетическая энергия тела

Механика › КинематикаРавноускоренное движениеМеханическая энергия, консервативные системысложность 1/10

Координата тела массой 10 кг, движущегося вдоль оси $x$, изменяется по закону $x = x_0 + \upsilon_x t$, где $x_0 = -10$ м; $\upsilon_x = -6$ м/с. Какова кинетическая энергия тела в момент времени $t = 4$ с?

1) 36 Дж

2) $-180$ Дж

3) 90 Дж

4) 180 Дж

▶ОтветСкрыть

Ответ

зад 6 Плечо силы

Механика › СтатикаРавновесие тел, моменты силУстойчивость равновесиясложность 2/10

Однородный куб опирается одним ребром на гладкий пол, другим на вертикальную стену (см. рисунок). Плечо силы $\vec F_{\text{тр}}$ относительно оси, проходящей через точку $O_2$ перпендикулярно плоскости чертежа, равно

1) $O_2O_1$

2) 0

3) $OO_1$

4) $OO_2$

▶ОтветСкрыть

Ответ

зад 7 Порядок температур

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газУравнение состояниясложность 1/10

Температура первого тела равна $-20$ °С; второго тела 283 К; третьего тела 5 °С. Каков правильный порядок перечисления этих тел по возрастанию температуры?

1) 2, 3, 1

2) 1, 3, 2

3) 3, 1, 2

4) 1, 2, 3

▶ОтветСкрыть

Ответ

зад 8 Давление водорода

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газУравнение состоянияИзопроцессысложность 2/10

3 моль водорода находятся в сосуде под поршнем при температуре $T$ и давлении $p$. Каким станет давление в том же сосуде при температуре $3T$, если уменьшить объём под поршнем в 2 раза? (Водород считать идеальным газом.)

1) $\dfrac{1}{3}\,p$

2) $\dfrac{1}{2}\,p$

3) $6p$

4) $p$

▶ОтветСкрыть

Ответ

зад 9 Относительная влажность

Термодинамика и молекулярная физика › Фазовые переходыВлажность воздуха, точка росысложность 2/10

Парциальное давление водяного пара в атмосфере в субботу было выше, чем в воскресенье. Температура воздуха в эти дни оставалась постоянной. Относительная влажность воздуха

1) в воскресенье была больше, чем в субботу

2) в эти дни была одинаковой, так как не менялось давление насыщенного пара

3) в субботу была больше, чем в воскресенье

4) в эти дни была одинаковой, так как изменялись и парциальное давление водяного пара в атмосфере, и давление насыщенного пара

▶ОтветСкрыть

Ответ

зад 10 Работа газа

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиПервый закон, работа газасложность 2/10

Идеальный газ переводят из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на графике зависимости давления газа от объёма. Работа внешних сил при этом равна

1) $p_0V_0$

2) $\dfrac{1}{2}\,p_0V_0$

3) $4p_0V_0$

4) $2p_0V_0$

▶ОтветСкрыть

Ответ

зад 11 Знаки зарядов

Электростатика › Поле зарядовНапряжённость поля, принцип суперпозицииЗакон Кулонасложность 2/10

На рисунке показано направление вектора напряжённости электрического поля $\vec E$ в точке $A$, равноудалённой от равных по модулю точечных зарядов $q_1$ и $q_2$. Какие знаки имеют заряды?

1) $q_1>0$; $q_2<0$

2) $q_1<0$; $q_2>0$

3) $q_1>0$; $q_2>0$

4) $q_1<0$; $q_2<0$

▶ОтветСкрыть

Ответ

зад 12 Показание вольтметра

Электрические цепи › Постоянный токЗакон Ома, сопротивлениеЭквивалентный источниксложность 2/10

В схеме, изображённой на рисунке, ЭДС источника тока равна 5 В, а его внутреннее сопротивление 2 Ом. Сила тока в цепи 1 А. Каково показание вольтметра, если он идеальный?

1) 3 В

2) 5 В

3) 7 В

4) 4 В

▶ОтветСкрыть

Ответ

зад 13 Сила Лоренца

Магнетизм и индукция › Силы в магнитном полеСила Лоренца, движение частиц в магнитном полесложность 1/10

Протон $p$, влетевший в зазор между полюсами электромагнита, имеет скорость $\vec\upsilon$, которая перпендикулярна вектору индукции $\vec B$ магнитного поля, направленному вертикально (см. рисунок). Как направлена действующая на протон сила Лоренца $\vec F$?

1) горизонтально влево $\leftarrow$

2) от наблюдателя $\otimes$

3) вертикально вверх $\uparrow$

4) к наблюдателю $\odot$

▶ОтветСкрыть

Ответ

зад 14 Ток в кольце при вращении

Магнетизм и индукция › Электромагнитная индукцияЭлектродвигатели и генераторысложность 2/10

При вращении в однородном магнитном поле плоскости металлического кольца с периодом $T$ вокруг оси, перпендикулярной линиям поля, максимальная сила индукционного тока, возникающего в кольце, равна $I_1$. Чему будет равна максимальная сила индукционного тока $I_2$ в этом кольце при увеличении периода в 2 раза?

1) $I_2 = 4I_1$

2) $I_2 = 2I_1$

3) $I_2 = I_1$

4) $I_2 = 0{,}5I_1$

▶ОтветСкрыть

Ответ

зад 15 Мнимое изображение

Геометрическая оптика › ЛинзыХод лучей в линзах, построенияФормула линзы, увеличениесложность 2/10

Какой из образов 1–4 служит мнимым изображением предмета $AB$ в тонкой линзе с фокусным расстоянием $F$?

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

▶ОтветСкрыть

Ответ

зад 16 Интерференция от двух источников

Волновая оптика и электромагнитные волны › ИнтерференцияОпыт Юнга, две щелисложность 1/10

Точечные источники света $S_1$ и $S_2$ находятся близко друг от друга и создают на удалённом экране Э устойчивую интерференционную картину (см. рисунок). Это возможно, если $S_1$ и $S_2$ — малые отверстия в непрозрачном экране, освещённые

1) плоской монохроматической световой волной

2) одно зелёным светом, а другое красным светом

3) одно лампочкой накаливания, а другое горящей свечой

4) каждое своей лампочкой накаливания

▶ОтветСкрыть

Ответ

зад 17 Энергия фотонов при фотоэффекте

Атомная, ядерная и квантовая физика › ФотоныФотоэффектсложность 2/10

На металлическую пластинку падает монохроматическая электромагнитная волна, выбивающая из неё электроны. Максимальная кинетическая энергия электронов, вылетевших из пластинки в результате фотоэффекта, составляет половину от энергии фотонов, а работа выхода из металла равна 4 эВ. Чему равна энергия фотонов падающего излучения?

1) 10 эВ

2) 8 эВ

3) 6 эВ

4) 4 эВ

▶ОтветСкрыть

Ответ

зад 18 Состав атома

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроЯдерные реакции, дефект масссложность 1/10

Связанная система элементарных частиц содержит 13 нейтронов, 17 протонов и 17 электронов. Эта система частиц является

1) ионом хлора $^{30}_{17}\text{Cl}$

2) ионом алюминия $^{30}_{13}\text{Al}$

3) нейтральным атомом алюминия $^{30}_{13}\text{Al}$

4) нейтральным атомом хлора $^{30}_{17}\text{Cl}$

▶ОтветСкрыть

Ответ

зад 19 Распад эрбия

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроРадиоактивный распадсложность 2/10

Из ядер эрбия $^{171}_{68}\text{Er}$ при $\beta^-$-распаде с периодом полураспада 8 ч образуются ядра тулия с периодом полураспада 2 года. В момент начала наблюдения в образце содержится $8\cdot10^{20}$ ядер эрбия. Через какую из точек, кроме начала координат, пройдёт график зависимости от времени числа ядер тулия (см. рисунок)?

1) С

2) D

3) В

4) А

▶ОтветСкрыть

Ответ

зад 20 Скорость маятника

Колебания и волны › Механические колебанияМатематический и физический маятниксложность 1/10

Ученик изучал в школьной лаборатории колебания математического маятника. Результаты измерений каких величин дадут ему возможность рассчитать скорость маятника при прохождении положения равновесия?

1) массы маятника $m$ и длины его нити $l$

2) массы маятника $m$ и знание табличного значения ускорения свободного падения $g$

3) длины нити маятника $l$, максимального угла отклонения от положения равновесия и знание табличного значения ускорения свободного падения $g$

4) массы маятника $m$ и амплитуды его колебаний $A$

▶ОтветСкрыть

Ответ

зад 21 ЭДС самоиндукции

Магнетизм и индукция › Электромагнитная индукцияСамоиндукция, энергия магнитного полясложность 2/10

Катушка индуктивности подключена к источнику тока с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением через резистор $R = 60$ Ом (см. рисунок). В момент $t = 0$ ключ К замыкают. Значения силы тока в цепи, измеренные в последовательные моменты времени с точностью $\pm 0{,}01$ А, представлены в таблице.

$t$, c	$0$	$0{,}5$	$1{,}0$	$1{,}5$	$2{,}0$	$3{,}0$	$4{,}0$	$5{,}0$	$6{,}0$
$I$, А	$0$	$0{,}12$	$0{,}19$	$0{,}23$	$0{,}26$	$0{,}28$	$0{,}29$	$0{,}30$	$0{,}30$

Оцените модуль ЭДС самоиндукции катушки в момент времени $t = 2{,}0$ с.

1) 2,4 В

2) 15,4 В

3) 0 В

4) 18,0 В

▶ОтветСкрыть

Ответ

зад 22 Стержень в банке

Механика › СтатикаРавновесие тел, моменты силСтержни, шарниры, нерастяжимые связисложность 3/10

Однородный массивный стержень $AB$ покоится, упираясь в стык дна и стенки банки концом $B$ и опираясь на край банки в точке $C$ (см. рисунок). Модуль силы, с которой стержень давит на стенку сосуда в точке $C$, равен 0,5 Н. Вертикальная составляющая силы, с которой стержень давит на сосуд в точке $B$, равна по модулю 0,6 Н, а её горизонтальная составляющая равна по модулю 0,3 Н. Чему равна сила тяжести, действующая на стержень? Трением пренебречь.

1) 2 Н

2) 1 Н

3) 1,33 Н

4) 4 Н

▶ОтветСкрыть

Ответ

зад 23 Нагрев льда

Термодинамика и молекулярная физика › ТеплообменКоличество теплоты, уравнение теплового балансаПлавление и кристаллизациясложность 3/10

Кусок льда, имеющий температуру 0 °С, помещён в калориметр с электронагревателем. Чтобы превратить этот лёд в воду температурой 16 °С, требуется количество теплоты 80 кДж. Какая температура установится внутри калориметра, если лёд получит от нагревателя количество теплоты 60 кДж? Теплоёмкостью калориметра и теплообменом с внешней средой пренебречь.

1) 6 °С

2) 12 °С

3) 0 °С

4) 4 °С

▶ОтветСкрыть

Ответ

зад 24 Масса заряженной частицы

Электростатика › Движение заряженных частицДвижение в электрическом полесложность 2/10

В области пространства, где находится частица с зарядом $2\cdot10^{-11}$ Кл, создано однородное горизонтальное электрическое поле напряжённостью $5000$ В/м. Какова масса частицы, если за 2 с она переместилась по горизонтали на расстояние 0,4 м от точки, из которой она начала двигаться из состояния покоя? Сопротивлением воздуха и действием силы тяжести пренебречь.

1) 1 мг

2) 0,5 мг

3) 0,33 мг

4) 0,25 мг

▶ОтветСкрыть

Ответ

зад 25 Мощность поглощения света

Атомная, ядерная и квантовая физика › ФотоныЭнергия и импульс фотона, эффект Комптонасложность 2/10

Детектор полностью поглощает падающий на него свет частотой $\nu = 9\cdot10^{14}$ Гц. За время $t = 5$ с детектор поглощает $N = 3\cdot10^{5}$ фотонов. Какова поглощаемая детектором мощность?

1) $3{,}6\cdot10^{-14}$ Вт

2) $1{,}4\cdot10^{-12}$ Вт

3) $10^{-13}$ Вт

4) $2{,}4\cdot10^{-14}$ Вт

▶ОтветСкрыть

Ответ

зад 26 Адиабатный процесс в гелии

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиАдиабатический процессВнутренняя энергиясложность 2/10

В ходе адиабатного процесса внутренняя энергия 1 моль разреженного гелия увеличивается. Как изменяются при этом температура гелия, его давление и объём?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

	Температура гелия	Давление гелия	Объём гелия
Ответ:

зад 27 Конденсатор с диэлектриком

Электростатика › КонденсаторыКонденсатор с диэлектриком, диэлектрикиПодвижные пластины, силы в конденсаторесложность 2/10

Плоский воздушный конденсатор с диэлектриком между пластинами подключён к аккумулятору. Не отключая конденсатор от аккумулятора, диэлектрик удалили из конденсатора. Как изменятся при этом три величины: ёмкость конденсатора, величина заряда на его обкладках, разность потенциалов между ними?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

	Ёмкость конденсатора	Величина заряда конденсатора	Разность потенциалов между обкладками конденсатора
Ответ:

зад 28 Мячик с балкона

Механика › КинематикаБаллистика: бросок под угломМеханическая энергия, консервативные системысложность 3/10

Мячик бросают с начальной скоростью $\vec\upsilon_0$ под углом $\alpha$ к горизонту с балкона высотой $h$ (см. рисунок). Сопротивлением воздуха пренебречь. Графики А и Б представляют собой зависимости физических величин, характеризующих движение мячика в процессе полёта, от времени $t$. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять. (Потенциальная энергия мячика отсчитывается от уровня $y = 0$.)

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

1) потенциальная энергия мячика

2) полная механическая энергия мячика

3) кинетическая энергия мячика

4) проекция ускорения мячика на ось $y$

	А	Б
Ответ:

зад 29 Формулы для частицы в магнитном поле

Магнетизм и индукция › Силы в магнитном полеСила Лоренца, движение частиц в магнитном полесложность 2/10

Заряженная частица массой $m$, несущая положительный заряд $q$, движется со скоростью $\upsilon$ по окружности радиусом $R$ перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля. Действием силы тяжести пренебречь. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

А) модуль силы Лоренца, действующей на частицу

Б) индукция магнитного поля

ФОРМУЛЫ

1) $\dfrac{qR}{m\upsilon}$

2) $q\upsilon R$

3) $\dfrac{m\upsilon}{qR}$

4) $\dfrac{m\upsilon^2}{R}$

	А	Б
Ответ:

зад 30 Фотоны от лазера

Атомная, ядерная и квантовая физика › ФотоныЭнергия и импульс фотона, эффект КомптонаДавление светасложность 3/10

На площадку падает зелёный свет от лазера. Лазер заменяют на другой, который генерирует красный свет. Мощность излучения, падающего на площадку, в обоих случаях одна и та же. Как меняется в результате такой замены число фотонов, падающих на площадку в единицу времени? Укажите закономерности, которые Вы использовали при обосновании своего ответа.

▶ОтветСкрыть

Ответ

Число фотонов в единицу времени увеличивается.

▶РешениеСкрыть

Решение

1. Число фотонов, падающих на площадку в единицу времени, увеличивается.

2. Энергия фотона $E_\phi = h\nu = \dfrac{hc}{\lambda}$. Длина волны зелёного света меньше длины волны красного, поэтому частота зелёного света больше, и энергия фотона зелёного света больше энергии фотона красного света.

3. Мощность излучения, падающего на площадку, $P = \dfrac{\Delta N\cdot E_\phi}{\Delta t}$, где $\Delta N$ — число фотонов, упавших на площадку за время $\Delta t$. Отсюда число фотонов в единицу времени $\dfrac{\Delta N}{\Delta t} = \dfrac{P}{E_\phi}$. Так как $P$ одинакова, а $E_\phi$ для красного света меньше, то $\dfrac{\Delta N}{\Delta t}$ при замене лазера увеличивается.

зад 31 Шайба на желобе

Механика › Законы сохраненияНеконсервативные системы, работа тренияБаллистика: бросок под угломсложность 5/10

Массивная шайба начинает движение по желобу $AB$ из точки $A$ из состояния покоя. Точка $A$ расположена выше точки $B$ на высоте $H = 6$ м. В процессе движения по желобу механическая энергия шайбы из-за трения уменьшается на $\Delta E = 2$ Дж. В точке $B$ шайба вылетает из желоба под углом $\alpha = 15^\circ$ к горизонту и падает на землю в точке $D$, находящейся на одной горизонтали с точкой $B$ (см. рисунок). Найдите массу шайбы, если $BD = 2$ м. Сопротивлением воздуха пренебречь.

▶ОтветСкрыть

Ответ

$m = 0{,}05$ кг.

▶РешениеСкрыть

Решение

1. По закону сохранения энергии с учётом потерь на трение скорость шайбы $\upsilon$ в точке $B$ равна $\dfrac{m\upsilon^2}{2} = mgH - \Delta E$, откуда $\upsilon^2 = 2gH - \dfrac{2\Delta E}{m}$.

2. Для движения тела, брошенного под углом к горизонту, дальность полёта на одной горизонтали с точкой броска $BD = \dfrac{\upsilon^2\sin 2\alpha}{g}$, откуда $\upsilon^2 = \dfrac{g\cdot BD}{\sin 2\alpha}$.

3. Приравнивая два выражения для $\upsilon^2$ и выражая массу: $$m = \frac{2 \Delta E \sin 2\alpha}{g (2H\sin 2\alpha - BD)}.$$

4. Подставляя $\sin 2\alpha = \sin 30^\circ = 0{,}5$, $g = 10$ м/с², получаем $m = \dfrac{2\cdot 2\cdot 0{,}5}{10\,(6 - 2)} = 0{,}05$ кг.

зад 32 КПД цикла с адиабатами

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиЦиклы, работа в циклеТепловые двигатели, КПД, цикл Карносложность 5/10

Тепловой двигатель использует в качестве рабочего вещества 1 моль идеального одноатомного газа. Цикл работы двигателя изображён на $pV$-диаграмме и состоит из двух адиабат, изохоры, изобары. Зная, что КПД цикла равен 50

▶ОтветСкрыть

Ответ

$\left|\dfrac{\Delta T_{12}}{\Delta T_{34}}\right| = 1{,}2$.

▶РешениеСкрыть

Решение

При изобарном расширении на участке 1–2 газ получает от нагревателя количество теплоты $Q_{12}$, а на участке 3–4 в изохорном процессе отдаёт холодильнику $Q_{34}$. На остальных участках теплообмена нет. Работа за цикл $A = Q_{12} - Q_{34}$, КПД $\eta = \dfrac{A}{Q_{12}} = 1 - \dfrac{Q_{34}}{Q_{12}}$.

Для одноатомного газа $U = \dfrac{3}{2}\nu RT$. На изобаре работа $A_{12} = p\Delta V = \nu R\Delta T_{12}$, поэтому $Q_{12} = \Delta U_{12} + A_{12} = \dfrac{5}{2}R\,\Delta T_{12}$. На изохоре $Q_{34} = \Delta U_{34} = \dfrac{3}{2}R\,|\Delta T_{34}|$.

Отсюда $\eta = 1 - \dfrac{3}{5}\,\dfrac{|\Delta T_{34}|}{\Delta T_{12}} = 0{,}5$, и $\left|\dfrac{\Delta T_{12}}{\Delta T_{34}}\right| = \dfrac{6}{5} = 1{,}2$.

зад 33 Мощность на лампе

Электрические цепи › Постоянный токВычисление сопротивлений, симметрия, бесконечные цепочкиРабота и мощность тока, нагревателисложность 4/10

Какая тепловая мощность выделяется на лампе 4 в цепи, собранной по схеме, изображённой на рисунке? Сопротивление ламп 1 и 2 $R_1 = 20$ Ом, ламп 3 и 4 $R_2 = 10$ Ом. Внутреннее сопротивление источника $r = 5$ Ом, его ЭДС $\mathcal{E} = 100$ В.

▶ОтветСкрыть

Ответ

$P = 62{,}5$ Вт.

▶РешениеСкрыть

Решение

1. Лампы 1 и 2 включены параллельно между узлами схемы, лампы 3 и 4 — тоже параллельно; эти две группы соединены последовательно. Сопротивление внешней цепи $R = \dfrac{R_1}{2} + \dfrac{R_2}{2} = 10 + 5 = 15$ Ом.

2. По закону Ома для полной цепи ток через источник $I = \dfrac{\mathcal{E}}{R + r} = \dfrac{100}{15 + 5} = 5$ А.

3. Ток через лампу 4 равен половине тока через источник: $I_4 = \dfrac{I}{2} = 2{,}5$ А. По закону Джоуля — Ленца мощность на лампе 4 $P_4 = I_4^2 R_2 = (2{,}5)^2\cdot 10 = 62{,}5$ Вт.

зад 34 Площадь рамки

Магнетизм и индукция › Электромагнитная индукцияВихревое электрическое поле, закон ФарадеяСамоиндукция, энергия магнитного полясложность 4/10

Проволочная рамка с сопротивлением $R = 0{,}2$ Ом находится в однородном магнитном поле с индукцией $\vec B$. На рисунке изображено изменение проекции вектора $\vec B$ на перпендикуляр к плоскости рамки с течением времени. За время $t = 10$ с в рамке выделилось количество теплоты $Q = 4{,}1$ мДж. Какова площадь рамки?

▶ОтветСкрыть

Ответ

$S \approx 3{,}1\cdot10^{-2}$ м$^2$.

▶РешениеСкрыть

Решение

ЭДС индукции $\mathcal{E} = S\left|\dfrac{\Delta B_n}{\Delta t}\right|$, ток $I = \dfrac{\mathcal{E}}{R}$, количество теплоты за интервал $\Delta t_i$: $Q_i = \dfrac{\mathcal{E}_i^2}{R}\Delta t_i = \dfrac{S^2}{R}\left(\dfrac{\Delta B_n}{\Delta t}\right)_i^2\Delta t_i$.

По графику: — участок $a\!-\!b$ ($0$–$4$ с): $\Delta B_n = 1{,}2$ Тл, скорость изменения $k_1 = 0{,}3$ Тл/с; — участок $b\!-\!c$ ($4$–$6$ с): $\Delta B_n = 0$, индукционного тока нет; — участок $c\!-\!d$ ($6$–$10$ с): $\Delta B_n = -1{,}4$ Тл, скорость изменения $k_2 = 0{,}35$ Тл/с.

Суммарное количество теплоты $Q = \dfrac{S^2}{R}\left(k_1^2\cdot 4\ \text{с} + k_2^2\cdot 4\ \text{с}\right) = \dfrac{S^2}{R}(0{,}36 + 0{,}49)\ \text{Тл}^2/\text{с}$.

Отсюда $S^2 = \dfrac{QR}{0{,}85} = \dfrac{4{,}1\cdot10^{-3}\cdot 0{,}2}{0{,}85}\approx 9{,}6\cdot10^{-4}$ м$^2$, $S \approx 3{,}1\cdot10^{-2}$ м$^2$.

зад 35 Длина волны фотона

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроАтом Бора, спектрыЭнергия и импульс фотона, эффект Комптонасложность 4/10

На рисунке представлены энергетические уровни атома и указаны длины волн фотонов, испускаемых и поглощаемых при переходах между ними: $\lambda_{13} = 300$ нм; $\lambda_{32} = 550$ нм. Минимальная длина волны излучаемого фотона при всех возможных переходах между этими уровнями энергии $\lambda_0 = 250$ нм. Какова длина волны $\lambda_{24}$ фотона, поглощаемого при переходе с уровня $E_2$ на уровень $E_4$?

▶ОтветСкрыть

Ответ

$\lambda_{24} \approx 400$ нм.

▶РешениеСкрыть

Решение

По постулатам Бора при переходе атома между уровнями с энергиями $E_m$ и $E_n$ поглощается или излучается фотон с энергией $E_\phi = h\nu = \dfrac{hc}{\lambda}$, т.е. $E_m - E_n = \dfrac{hc}{\lambda_{mn}}$.

Из условия: $E_3 - E_1 = \dfrac{hc}{\lambda_{13}}$, $E_3 - E_2 = \dfrac{hc}{\lambda_{32}}$, т.е. $E_2 - E_1 = \dfrac{hc}{\lambda_{13}} - \dfrac{hc}{\lambda_{32}}$.

Наибольший квант излучается при переходе с уровня $E_4$ на уровень $E_1$ (наименьшая длина волны $\lambda_0$): $E_4 - E_1 = \dfrac{hc}{\lambda_0}$.

Тогда $E_4 - E_2 = \dfrac{hc}{\lambda_0} - \dfrac{hc}{\lambda_{13}} + \dfrac{hc}{\lambda_{32}}$, и $\dfrac{1}{\lambda_{24}} = \dfrac{1}{\lambda_0} - \dfrac{1}{\lambda_{13}} + \dfrac{1}{\lambda_{32}}$.

Подставляя значения, получаем $\lambda_{24}\approx 400$ нм (по приведённым значениям — около 402 нм).

Источник: ЕГЭ по физике 2014, реальный вариант, вариант 302 — условия · решения. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.

\(t\), c	\(0\)	\(0{,}5\)	\(1{,}0\)	\(1{,}5\)	\(2{,}0\)	\(3{,}0\)	\(4{,}0\)	\(5{,}0\)	\(6{,}0\)
\(I\), А	\(0\)	\(0{,}12\)	\(0{,}19\)	\(0{,}23\)	\(0{,}26\)	\(0{,}28\)	\(0{,}29\)	\(0{,}30\)	\(0{,}30\)