зад 1 График координаты
На рисунке представлен график зависимости координаты \(x\) велосипедиста от времени \(t\). На каком интервале времени проекция скорости велосипедиста на ось \(Ox\) \(v_x = -10\) м/с?
1) от 0 до 10 с
2) от 50 до 70 с
3) от 10 до 30 с
4) от 30 до 50 с
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Проекция скорости равна тангенсу угла наклона графика \(x(t)\): на нужном участке \(\Delta x/\Delta t = -10\) м/с.
▶ОтветСкрыть
\(1\).
зад 2 Автомобиль на мосту
Автомобиль массой \(10^3\) кг движется с постоянной по модулю скоростью по выпуклому мосту. Автомобиль действует на мост в верхней его точке с силой \(F = 9000\) Н.
Сила, с которой мост действует на автомобиль, равна
1) 1000 Н и направлена вертикально вверх
2) 19 000 Н и направлена вертикально вниз
3) 9000 Н и направлена вертикально вниз
4) 9000 Н и направлена вертикально вверх
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
По третьему закону Ньютона сила со стороны моста на автомобиль по модулю равна силе со стороны автомобиля на мост; направление — от поверхности моста.
▶ОтветСкрыть
\(4\).
зад 3 Коэффициент трения по графику
При исследовании зависимости силы трения скольжения \(F_{\text{тр}}\) деревянного бруска по горизонтальной поверхности стола от массы \(m\) бруска получен график, представленный на рисунке. Согласно графику в этом исследовании коэффициент трения равен
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) Н
▶ПодсказкаСкрыть
Сила трения скольжения равна \(\mu m g\); по графику найдите её значение при известной массе и выразите \(\mu\).
▶ОтветСкрыть
\(0{,}32\).
зад 4 Потенциальная энергия грузовика
Легковой автомобиль и грузовик движутся по мосту. Масса легкового автомобиля \(m = 1000\) кг. Какова масса грузовика, если отношение значений потенциальной энергии грузовика и легкового автомобиля относительно уровня воды равно 4?
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) кг
▶ПодсказкаСкрыть
Потенциальная энергия пропорциональна массе при одинаковой высоте над уровнем воды.
▶ОтветСкрыть
\(4000\).
зад 5 Пружинный маятник
Груз массой 200 г, подвешенный на пружине, совершает свободные вертикальные колебания с частотой 4 Гц. С какой частотой будет совершать свободные вертикальные колебания груз 50 г, если его подвесить на ту же пружину?
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) Гц
▶ПодсказкаСкрыть
Частота пружинного маятника \(\nu = \dfrac{1}{2\pi}\sqrt{k/m}\) зависит от массы; жёсткость пружины не меняется.
▶ОтветСкрыть
\(8\).
зад 6 Спутник в атмосфере
В результате торможения в верхних слоях атмосферы высота полёта искусственного спутника над Землёй уменьшилась с 400 до 300 км. Как изменились в результате этого кинетическая энергия спутника и период его обращения?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Кинетическая энергия | Период обращения |
▶ПодсказкаСкрыть
При понижении орбиты скорость спутника растёт, а период обращения уменьшается.
▶ОтветСкрыть
\(12\).
зад 7 Мячик с балкона
В момент \(t = 0\) мячик бросают с начальной скоростью \(\vec v_0\) 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, от времени \(t\). Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять.
ГРАФИКИ
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
1) координата \(x\) мячика
2) проекция скорости мячика на ось \(x\)
3) проекция ускорения мячика на ось \(y\)
4) координата \(y\) мячика
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| А | Б |
▶ПодсказкаСкрыть
Координата \(x\) растёт линейно со временем, координата \(y\) — квадратично; ускорение по оси \(y\) постоянно.
▶ОтветСкрыть
\(42\).
зад 8 Кристаллизация воды
При 0 °С вода кристаллизуется и переходит из жидкого состояния в твёрдое. В процессе кристаллизации
1) уменьшается температура, возрастает внутренняя энергия
2) уменьшаются и температура, и внутренняя энергия
3) уменьшается внутренняя энергия, не изменяется температура
4) уменьшается температура, не изменяется внутренняя энергия
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
При фазовом переходе температура остаётся постоянной, а внутренняя энергия уменьшается за счёт отвода теплоты.
▶ОтветСкрыть
\(3\).
зад 9 Работа газа на графике
Газ переводят из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на графике зависимости давления газа от объёма. Работа, совершённая при этом газом, равна
1) \(6p_0V_0\)
2) \(2p_0V_0\)
3) \(4p_0V_0\)
4) \(p_0V_0\)
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Работа газа численно равна площади под графиком \(p(V)\) в координатах \(p\)–\(V\).
▶ОтветСкрыть
\(2\).
зад 10 Нагревание железа и алюминия
Определите, каково должно быть примерное отношение масс железного и алюминиевого тел \(m_{\text{Fe}}/m_{\text{Al}}\), чтобы при получении одного и того же количества теплоты они нагрелись на одно и то же число градусов. Ответ округлите до целых.
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Количество теплоты \(Q = cm\Delta T\); возьмите удельные теплоёмкости железа и алюминия из таблиц.
▶ОтветСкрыть
\(2\).
зад 11 Газ и стальной шарик
В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень может перемещаться в сосуде без трения. На дне сосуда лежит стальной шарик (см. рисунок). Из сосуда выпускается половина газа при неизменной температуре. Как изменится в результате этого давление газа и действующая на шарик архимедова сила?
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.
| Давление газа | Архимедова сила |
▶ПодсказкаСкрыть
Давление под подвижным поршнем определяется весом поршня и не зависит от количества газа; сила Архимеда зависит от объёма погружённой части тела в жидкость/газ, а здесь — от вытесненного газа.
▶ОтветСкрыть
\(33\).
зад 12 Диаграмма процессов
На рисунке изображена диаграмма четырёх последовательных изменений состояния 2 моль газа. Какие процессы связаны с наименьшими положительными значениями работы газа и работы внешних сил? Установите соответствие между такими процессами и номерами процессов на диаграмме.
ПРОЦЕССЫ
НОМЕРА ПРОЦЕССОВ
А) работа газа положительна и минимальна
Б) работа внешних сил положительна и минимальна
1) 1
2) 2
3) 3
4) 4
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| А | Б |
▶ПодсказкаСкрыть
Работа газа в изохорном процессе равна нулю; в изобарном сжатии работа внешних сил положительна.
▶ОтветСкрыть
\(31\).
зад 13 Интерференция на двух щелях
На плоскую непрозрачную пластину с двумя узкими параллельными щелями падает по нормали плоская монохроматическая волна из красной части видимого спектра. За пластиной на параллельном ей экране наблюдается интерференционная картина. Если использовать монохроматический свет из зелёной части видимого спектра, то
1) интерференционная картина исчезнет
2) расстояние между интерференционными полосами не изменится
3) расстояние между интерференционными полосами уменьшится
4) расстояние между интерференционными полосами увеличится
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Ширина интерференционной полосы \(\Delta x = \lambda L/d\) пропорциональна длине волны.
▶ОтветСкрыть
\(3\).
зад 14 Магнитная стрелка компаса
Магнитная стрелка компаса зафиксирована на оси (северный полюс затемнён, см. рисунок). К компасу поднесли сильный постоянный полосовой магнит и освободили стрелку. В каком положении установится стрелка?
1) повернётся на 90° по часовой стрелке
2) останется в прежнем положении
3) повернётся на 90° против часовой стрелки
4) повернётся на 180°
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Стрелка зафиксирована на оси и может только поворачиваться; она выстраивается вдоль силовых линий внешнего поля магнита, если её поворот не запрещён.
▶ОтветСкрыть
\(2\).
зад 15 Участок цепи с ключом
Каждый из резисторов в схеме, изображённой на рисунке, имеет сопротивление 150 Ом. Каким будет сопротивление участка цепи, если ключ К замкнуть?
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) Ом
▶ПодсказкаСкрыть
При замыкании ключа часть резисторов оказывается закороченной; найдите эквивалентное сопротивление оставшейся цепи.
▶ОтветСкрыть
\(150\).
зад 16 Колебательный контур с ключом
Если ключ К находится в положении 1, то период собственных электромагнитных колебаний в контуре (см. рисунок) равен 3 мс. Насколько увеличится период собственных электромагнитных колебаний в контуре, если ключ перевести из положения 1 в положение 2?
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) мс
▶ПодсказкаСкрыть
Период контура \(T = 2\pi\sqrt{LC}\) зависит от индуктивности включённой катушки; переключение меняет число катушек в контуре.
▶ОтветСкрыть
\(3\).
зад 17 Плоский конденсатор
Плоский конденсатор зарядили и отключили от гальванического элемента. Как изменятся при уменьшении зазора между обкладками конденсатора ёмкость конденсатора и величина заряда на его обкладках?
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Ёмкость | Величина заряда конденсатора |
▶ПодсказкаСкрыть
Ёмкость плоского конденсатора \(C = \varepsilon_0 S/d\); заряд на отключённом от источника конденсаторе сохраняется.
▶ОтветСкрыть
\(13\).
зад 18 Частица в полях
В первой экспериментальной установке отрицательно заряжённая частица влетает в однородное магнитное поле так, что вектор скорости \(\vec v_0\) перпендикулярен индукции магнитного поля (рис. 1). Во второй экспериментальной установке вектор скорости \(\vec v_0\) такой же частицы параллелен напряжённости электрического поля (рис. 2). Установите соответствие между экспериментальными установками и траекториями движения частиц в них.
ДВИЖЕНИЕ ЧАСТИЦЫ
ТРАЕКТОРИЯ
А) в первой установке
Б) во второй установке
1) прямая линия
2) окружность
3) спираль
4) парабола
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| А | Б |
▶ПодсказкаСкрыть
В магнитном поле перпендикулярная скорость даёт окружность; в электрическом поле вдоль силовой линии движение равноускоренное и прямолинейное.
▶ОтветСкрыть
\(21\).
зад 19 Линза и скорость света
Пучок света падает на собирающую линзу параллельно её главной оптической оси на расстоянии \(h\) от этой оси. Линза находится в вакууме, её фокусное расстояние равно \(F\). С какой скоростью распространяется свет за линзой? Скорость света от неподвижного источника в вакууме равна \(c\).
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Подумайте, как меняется скорость света при прохождении через линзу, расположенную в вакууме.
зад 20 Деление ядра урана
Деление ядра урана тепловыми нейтронами описывается реакцией
$${}^{1}_{0}n + {}^{235}_{92}U \to {}^{Y}_{Z}X + {}^{139}_{56}Ba + 3 {}^{1}_{0}n + 7\gamma.$$
При этом образовалось ядро химического элемента \({}^{Y}_{Z}X\). Какое это ядро?
1) \({}^{94}_{36}\text{Kr}\)
2) \({}^{88}_{36}\text{Kr}\)
3) \({}^{88}_{42}\text{Mo}\)
4) \({}^{94}_{42}\text{Mo}\)
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Суммы массовых чисел и зарядов слева и справа от стрелки должны совпадать.
▶ОтветСкрыть
\(1\).
зад 21 Длина волны фотона
Какова длина волны электромагнитного излучения, в котором импульс фотонов равен \(1 \cdot 10^{-27}\) кг\(\cdot\)м/с?
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) нм
▶ПодсказкаСкрыть
Импульс фотона \(p = h/\lambda\).
▶ОтветСкрыть
\(660\).
зад 22 Фотоэффект и светофильтры
При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего света фотоэлемент освещался через светофильтры. В первой серии опытов использовался светофильтр, пропускающий только синий свет, а во второй — только зелёный. В каждом опыте наблюдали явление фотоэффекта и измеряли запирающее напряжение.
Как изменились частота световой волны и запирающее напряжение при переходе от первой серии опытов ко второй? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Частота волны света, падающего на фотоэлемент | Запирающее напряжение |
▶ПодсказкаСкрыть
Запирающее напряжение пропорционально \(E_{\text{кин}}\), а \(E_{\text{кин}} = h\nu - A_{\text{вых}}\).
▶ОтветСкрыть
\(22\).
зад 23 Показания динамометра
Ученик измерял силу тяжести, действующую на груз. Показания динамометра приведены на фотографии. Погрешность измерения равна цене деления динамометра. В каком случае показания динамометра записаны верно?
1) \((1{,}6 \pm 0{,}2)\) Н
2) \((1{,}4 \pm 0{,}2)\) Н
3) \((2{,}4 \pm 0{,}1)\) Н
4) \((1{,}6 \pm 0{,}1)\) Н
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Определите цену деления шкалы динамометра и положение стрелки.
▶ОтветСкрыть
\(4\).
зад 24 Циклический процесс газа
Один моль идеального одноатомного газа совершает циклический процесс 1-2-3-4-1, график которого показан на рисунке в координатах \(p\)–\(V\). Из предложенного перечня утверждений выберите два правильных и укажите их номера.
1) В процессе 1-2 газ совершает отрицательную работу.
2) В процессе 2-3 газу сообщают некоторое количество теплоты.
3) В процессе 3-4 газ отдаёт некоторое количество теплоты в окружающую среду.
4) В процессе 4-1 внутренняя энергия газа остаётся неизменной.
5) Работа, совершённая газом в процессе 1-2, в 1,6 раза больше работы, совершённой над газом в процессе 3-4.
Ответы №№: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Знак работы определяется направлением изменения объёма; внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры.
▶ОтветСкрыть
\(35\).
зад 25 Снаряд и осколки
Снаряд массой 2 кг, летящий со скоростью 100 м/с, разрывается на два осколка. Один из осколков летит под углом \(90°\) к первоначальному направлению. Под каким углом к этому направлению полетит второй осколок, если его масса 1 кг, а скорость 400 м/с?
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) град
▶ПодсказкаСкрыть
Примените закон сохранения импульса в проекциях на направление движения снаряда и на перпендикулярное направление.
▶ОтветСкрыть
\(60\).
зад 26 Температура неона
При уменьшении абсолютной температуры на 600 К средняя кинетическая энергия теплового движения молекул неона уменьшилась в 4 раза. Какова начальная температура газа?
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) К
▶ПодсказкаСкрыть
Средняя кинетическая энергия молекулы пропорциональна абсолютной температуре.
▶ОтветСкрыть
\(800\).
зад 27 Амперметр в цепи
В цепи, изображённой на рисунке, идеальный амперметр показывает 1 А. Найдите напряжение на резисторе \(R_3\).
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) В
▶ПодсказкаСкрыть
Амперметр идеальный: найдите напряжение на его ветви по току и сопротивлению \(R_1\), затем токи в параллельных ветвях.
▶ОтветСкрыть
\(20\).
зад 28 Давление света
При изучении давления света проведены два опыта с одним и тем же лазером. В первом опыте свет лазера направляется на пластинку, покрытую сажей, а во втором — на зеркальную пластинку такой же площади. В обоих опытах пластинки находятся на одинаковом расстоянии от лазера и свет падает перпендикулярно поверхности пластинок.
Как изменится сила давления света на пластинку во втором опыте по сравнению с первым? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.
▶ПодсказкаСкрыть
Сравните импульс, передаваемый поглощающей и отражающей поверхностями за одно и то же время.
▶ОтветСкрыть
Сила давления света во втором опыте больше, чем в первом: \(F_2 \approx 2F_1\) (импульс фотонов передаётся зеркальной пластинке при отражении, а поглощающей — только один раз).
▶РешениеСкрыть
1. Сила давления света во втором опыте больше, чем в первом.
2. В обоих опытах происходит поглощение световой волны. Этот процесс можно рассматривать как поглощение за время \(t\) большого числа \(N \gg 1\) квантов света — фотонов. Каждый фотон при поглощении передаёт пластинке импульс \(p_\phi = h\nu/c\), поэтому пластинка получает импульс, равный сумме импульсов поглощённых фотонов: \(p_\Sigma = N p_\phi = N\dfrac{h\nu}{c}\).
3. В результате поглощения света пластинкой, покрытой сажей, она приобретает за время \(t\) импульс \(p_\Sigma\) в направлении распространения света от лазера. По закону изменения импульса тела в инерциальной системе отсчёта скорость изменения импульса равна силе, действующей на тело со стороны других тел или полей: \(F_1 = \dfrac{p_\Sigma}{t} = \dfrac{N h\nu}{t\,c}\).
4. В результате отражения света от зеркальной пластины отражённый квант имеет импульс, противоположный импульсу падающего кванта: \(p'_\phi = -p_\phi\), поэтому отражённая волна имеет импульс \(p'_\Sigma = -N' p_\phi = -N'\dfrac{h\nu}{c}\). За время \(t\) импульс световой волны под действием зеркальной пластины изменился на \(\Delta p_\Sigma = p'_\Sigma - p_\Sigma = -(N + N') p_\phi\). Импульс системы «световая волна + зеркальная пластина» сохраняется, поэтому \(\Delta p_{\text{пл}} = -\Delta p_\Sigma\). Изменение импульса тела в инерциальной системе отсчёта происходит только под действием других тел или полей и характеризуется силой \(F_2 = \dfrac{p_{\text{пл}}}{t} = \dfrac{(N + N')h\nu}{t\,c}\). Для хорошего зеркала \(N \approx N'\), поэтому \(F_2 \approx 2F_1\).
5. Сравнивая выражения для силы \(F_1\), действующей на пластинку, покрытую сажей, и силы \(F_2\), действующей на зеркало, приходим к выводу, что \(F_1 < F_2\).
зад 29 Разрыв снаряда на равные части
Снаряд, движущийся со скоростью \(\vec v_0\), 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 \(\Delta E\). Скорость осколка, движущегося вперёд по направлению движения снаряда, равна \(v_1\). Найдите массу \(m\) осколка.
▶ОтветСкрыть
\(m = \dfrac{\Delta E}{(v_1 - v_0)^2}\).
▶РешениеСкрыть
Введём обозначение: \(v_2\) — модуль скорости летящего назад осколка снаряда. Система уравнений для решения задачи: $$\begin{cases} 2mv_0 = mv_1 - mv_2, \ mv_0^2 + \Delta E = \dfrac{mv_1^2}{2} + \dfrac{mv_2^2}{2}. \end{cases}$$ Выразим \(v_2\) из первого уравнения: \(v_2 = v_1 - 2v_0\) и подставим во второе уравнение. Получим: \(v_1^2 - 2v_0v_1 + v_0^2 - \dfrac{\Delta E}{m} = 0\). Отсюда следует: \(m = \dfrac{\Delta E}{(v_1 - v_0)^2}\).
зад 30 Воздушный шар с грузом
Газонепроницаемая оболочка воздушного шара имеет массу 400 кг. Шар заполнен гелием. Он может удерживать груз массой 225 кг в воздухе на высоте, где температура воздуха 17 °С, а давление \(10^5\) Па. Какова масса гелия в оболочке шара? Оболочка шара не оказывает сопротивления изменению объёма шара, объём груза пренебрежимо мал по сравнению с объёмом шара.
▶ОтветСкрыть
\(m_\text{г} = 100\) кг.
▶РешениеСкрыть
Шар с грузом удерживается в равновесии при условии, что сумма сил, действующих на него, равна нулю: \((M + m)g + m_\text{г}g - m_\text{в}g = 0\), где \(M\) и \(m\) — массы оболочки шара и груза, \(m_\text{г}\) — масса гелия, а \(F = m_\text{в}g\) — сила Архимеда, действующая на шар. Из условия равновесия следует: \(M + m = m_\text{в} - m_\text{г}\).
Давление гелия \(p\) и его температура \(T\) равны давлению и температуре окружающего воздуха. Следовательно, согласно уравнению Клапейрона — Менделеева \(pV = \dfrac{m_\text{г}}{\mu_\text{г}}RT = \dfrac{m_\text{в}}{\mu_\text{в}}RT\), где \(\mu_\text{г}\) — молярная масса гелия, \(\mu_\text{в}\) — средняя молярная масса воздуха, \(V\) — объём шара.
Отсюда: \(m_\text{в} = m_\text{г}\dfrac{\mu_\text{в}}{\mu_\text{г}}\); \(m_\text{в} - m_\text{г} = m_\text{г}\left(\dfrac{\mu_\text{в}}{\mu_\text{г}} - 1\right)\). \(M + m = m_\text{г}\left(\dfrac{29}{4} - 1\right) = 6{,}25\,m_\text{г}\).
Следовательно, \(m_\text{г} = \dfrac{M + m}{6{,}25}\).
зад 31 Разряд конденсатора
В электрической схеме, показанной на рисунке, ключ К замкнут. ЭДС батарейки \(\mathcal{E} = 12\) В, ёмкость конденсатора \(C = 0{,}2\) мкФ. После размыкания ключа К в результате разряда конденсатора на резисторе выделяется количество теплоты \(Q = 10\) мкДж. Найдите отношение внутреннего сопротивления батарейки к сопротивлению резистора \(r/R\).
▶ОтветСкрыть
\(k = 0{,}2\).
▶РешениеСкрыть
Напряжение на конденсаторе равно напряжению на резисторе. Количество теплоты, выделяющееся на резисторе после размыкания ключа, \(Q = \dfrac{CU^2}{2}\), где \(U\) — напряжение на резисторе.
Напряжение \(U = IR = \mathcal{E}\cdot\dfrac{R}{r + R} = \dfrac{\mathcal{E}}{1 + k}\), где \(k = \dfrac{r}{R}\).
Отсюда \(k = \mathcal{E}\cdot\sqrt{\dfrac{C}{2Q}} - 1 = 0{,}2\).
зад 32 Заряд при изменении поля
Плоская горизонтальная фигура площадью \(S = 0{,}1\) м\(^2\), ограниченная проводящим контуром сопротивлением 5 Ом, находится в однородном магнитном поле. Проекция вектора магнитной индукции на вертикальную ось \(Oz\) медленно и равномерно от \(B_{1z} = 0{,}7\) Тл до конечного значения \(B_{2z} = 4{,}7\) Тл. Какой заряд протекает за это время по контуру?
▶ОтветСкрыть
\(\Delta q = 0{,}08\) Кл.
▶РешениеСкрыть
Выражение для модуля ЭДС индукции в случае однородного поля: \(\mathcal{E} = \left|\dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t}\right| = \dfrac{S\,\Delta B_z}{\Delta t}\), где \(S\) — площадь фигуры, \(\Delta B_z = B_{2z} - B_{1z}\).
Закон Ома: \(\mathcal{E} = IR\), где \(R\) — сопротивление контура; \(I = \dfrac{\Delta q}{\Delta t}\) — ток в контуре за время \(\Delta t\) изменения магнитного поля.
Выражение для заряда, протекающего по цепи: \(\Delta q = I\Delta t = \dfrac{S}{R}(B_{2z} - B_{1z}) = \dfrac{0{,}1\,(4{,}7 - 0{,}7)}{5} = 0{,}08\) Кл.
Источник: ЕГЭ по физике 2016, реальный вариант, вариант 051 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.