A1 1

A1
Зависимость
координаты
от
времени
для
некоторого
тела
описывается
уравнением
.
В какой момент времени проекция скорости тела на ось равна нулю ?
Решение
:
По виду уравнения зависимости координаты от времени заключаем, что движение
равноускоренное с отрицательной проекцией ускорения. Уравнение зависимости
скорости от времени имеет вид:
. Определяем значения начальной
скорости v0=12 м/с и ускорения, равного удвоенному коэффициенту при t2 (а=4 м/с2).
Следовательно, уравнение скорости
Подставляя v=0, находим t=3с.
в
нашем
случае
имеет
вид:
.
----------------------------------
A2
Тело движется вдоль оси Ох под действием силы F.
Проекция скорости тела меняется по закону, представленному на рисунке.
По какому закону изменяется проекция силы Fх ?
Решение :
Из анализа графика следует, что движение тела равноускоренное с отрицательной
проекцией ускорения. Такое движение осуществляется под действием постоянной по
модулю силы, проекция которой на направление движения отрицательна.
----------------------------------
A3
В каком случае потребуется большая сила, чтобы сдвинуть верхний брусок с места?
Материал, из которых сделаны бруски, а также их массы одинаковы.
1) в первом
2) во втором
3) в третьем
4) во всех
случаях
сила
одинакова
Решение :
Поскольку максимальная сила трения покоя примерно равна силе трения скольжения,
то для того, чтобы сдвинуть брусок с места необходимо приложить силу по величине
равную Fтр=?N, где N- сила нормальной реакции опоры. Поскольку тело находится на
горизонтальной поверхности, N= mg. следовательно, Fтр=? mg. Поскольку все бруски
имеют одинаковую массу, то и сила, необходимая для т ого, чтобы сдвинуть их с
места, должна быть одинаковой.
----------------------------------
A4
Шарик массой m, двигаясь со скоростью V перпендикулярно стенке, упруго
отскакивает от нее в обратную сторону с прежней по модулю скоростью. Чему равен
модуль импульса силы, действовавшей на шарик в момент удара ?
Решение :
Модуль импульса силы, действовавшей на шарик в момент удара,
равняется модулю изменения импульса шарика |p|=2mv.
----------------------------------
A5
Машина равномерно поднимает тело массой 20 кг на высоту h=10 м за время t=20 с.
Чему равна ее мощность ?
Решение :
Поскольку тело движется равномерно, работа силы тяги по модулю
равна работе силы тяжести. А= mgh. Тогда мощность определится
следующим образом:
получим N=100 Вт.
. После подстановки и вычислений
----------------------------------
A6
На рисунке изображена поперечная волна. Частота
колебаний частиц среды, в которой она распространяется, 4
Гц. Чему равна скорость волны ?
Решение :
Скорость волны равна произведению ее длины волны на частоту
колебаний частиц среды. Из рисунка видно, что половина длины волны
равна 8 см, следовательно, длина волны 0,16 м. Умножая полученное
значение на частоту (4 Гц), получим значение скорости, равное 0,64
м/с.
----------------------------------
A7
На столе лежит книга массой 0,5 кг. Какая из указанных ниже сил, согласно третьему
закону Ньютона, равна по модулю и противоположна по направлению силе тяжести,
действующей на книгу?
Решение :
Сила тяжести обусловлена взаимодействием книги с Землей. По
третьему закону Ньютона силой, равной по модулю и противоположной
по направлению действующей на книгу силе тяжести, является сила
тяготения, действующая на Землю со стороны книги.
----------------------------------
A8
Укажите пару веществ, скорость диффузии которых наибольшая при прочих равных
условиях:
Решение :
Наибольшая скорость
наблюдается в газах.
диффузии
при
прочих
равных
условиях
----------------------------------
A9
Медь плавится при постоянной температуре 1085° C. Поглощается или выделяется
энергия в этом процессе?
Решение :
Плавление меди происходит с поглощением энергии, поскольку
внутренняя энергия расплава больше внутренней энергии меди в
твердом состоянии.
----------------------------------
A10 2 моль неона и 3 моль аргона находятся в разных сосудах при одинаковой
температуре. Отношение значений внутренних энергий этих газов
Решение :
равно
Внутренняя энергия неона и аргона определяется следующими с
отношениями:
,
.
Поскольку значения всех величин, входящих в правые части этих
равенств, за исключением , одинаковы, отношение значений
внутренних энергий определяется отношением
.
----------------------------------
A11 В алюминиевый сосуд массой 100 г налито 200 г воды. Температура воды и стакана
750С. При опускании в воду серебряной ложки массой 80 г при температуре 15 0С
температура воды в сосуде понизится на
Решение :
В теплообмене участвуют три тела: вода, алюминиевый стакан и
серебряная ложка. При этом изменения агрегатного состояния не
происходит.
Уравнение
теплового
баланса
имеет
вид:
,
где mв, mст и mл –
массы
воды, стакана и ложки соответственно, св, сал и сс – удельные
теплоемкости воды, алюминия и серебра, t1– начальная температура
воды и стакана, t2 – начальная температура ложки,  – температура
термодинамического равновесия. Из уравнения находим  = 73,80С.
Следовательно температура воды в сосуде понизится на 1,20С.
----------------------------------
A12 Идеальный одноатомный газ находится в сосуде с жесткими стенками объемом 0,5 м 3.
При нагревании его давление возросло на 4•10 3 Па. При этом внутренняя энергия газа
увеличилась на
Решение :
Записывая уравнение Менделеева – Клапейрона
(1) для
начального и конечного состояний и вычитая из второго уравнения
первое,
получим
идеального
(2),
одноатомного
(2).
газа
Изменение
внутренней
(3)
или,
. Подставляя числовые значения, получим
с
энергии
учетом
кДж.
----------------------------------
A13 Расстояние между обкладками конденсатора уменьшили в 4 раза, не отключая его от
источника зарядов. При этом напряжение на обкладках конденсатора
Решение :
Изменение расстояния между обкладками конденсатора без отключения
его от источника зарядов приводит к изменению его емкости и заряда
на обкладках конденсатора, напряжение при этом не меняется.
----------------------------------
A14
На рисунке представлен участок электрической
цепи. Каково отношение количеств
теплоты
,
выделившихся на резисторах R2 и R3 за одно и
то же время?
Решение :
(1),
где I2 и I3 – токи, которые текут на верхнем и нижнем участке цепи.
Поскольку напряжение на параллельно соединенных участках
одинаково, I2*(R1+R2)= I3*(R3+R4),
а
.
Подставляя
числовые значения в формулу (1), получим
----------------------------------
A15 При увеличении в 2 раза индукции однородного магнитного поля и площади
неподвижной рамки поток вектора магнитной индукции
Решение :
Магнитный поток определяется следующим образом:
Ф= B*S*cos Следовательно, при увеличении в 2 раза индукции
однородного магнитного поля и площади неподвижной рамки поток
вектора магнитной индукции увеличится в 4 раза.
----------------------------------
A16 При прохождении электромагнитных волн в воздухе происходят колебания
Решение :
При прохождении электромагнитных волн в воздухе происходят
колебания
напряженности электрического и индукции магнитного полей
----------------------------------
A17 Дано: преломление светового пучка на границе стекло-воздух. Угол падения равен 60
градусов, а угол преломления – 30. Чему равен показатель преломления стекла?
Решение :
Показатель преломления
преломления =30о.
, где угол падения =60о, а угол
Подставляя значения синусов в формулу (1), получим n=
----------------------------------
A18 При прохождении света через стекло наибольшая скорость у лучей ?
Решение :
оранжевого цвета.
----------------------------------
A19 Два точечных электрических заряда q1=4 мкКл и q2=10 мкКл находятся на расстоянии
r друг от друга. Каким образом нужно перераспределить заряды, чтобы сила
взаимодействия между ними была наибольшей?
Решение :
По закону Кулона сила взаимодействия двух точечных зарядов,
находящихся на определенном неизменном расстоянии, прямо
пропорциональна их произведению. При неизменном значении
суммарного заряда наибольшее значение силы Кулона получается в
случае равных зарядов.
----------------------------------
A20 На рисунке представлена диаграмма энергетических уровней атома. Какой цифрой
обозначен переход, соответствующий в спектре испускания атома самой большой
частоте излучения?
Решение :
Поскольку энергия фотона пропорциональна частоте излучения, самая
большая частота излучения соответствует переходу, обозначенному на
рисунке цифрой 3.
----------------------------------
A21
На рисунке приведена зависимость числа
нераспавшихся ядер N от времени в процессе
радиоактивного распада для трех изотопов. Для какого
из них период полураспада минимален ?
Решение :
Определим по графику период полураспада Т
для каждого изотопа. Для этого нанесем
вспомогательные линии (показаны штрихом)
Видно, что изотоп II обладает наименьшим периодом полураспада.
----------------------------------
A22 Для возникновения цепной реакции при делении тяжелых ядер наиболее существенно
соотношение числа образующихся в ядерной реакции и поглощаемых в системе
Решение :
нейтронов.
----------------------------------
A23 В опытах по фотоэффекту взяли пластину из металла с работой выхода 3,4•10–19 Дж и
стали освещать ее светом частоты 3•1014 Гц. Затем частоту увеличили в 2 раза,
оставив неизменным число фотонов, падающих на пластину за 1 с. В результате этого
число фотоэлектронов, покидающих пластину за 1 с,
Решение :
Фотоэффект наблюдается в том случае, если энергия фотона h больше
работы выхода. Подстановка числовых значений и расчет энергии
фотона показывает, что при освещении пластины светом частоты
3•1014 Гц энергия фотона меньше работы выхода и фотоэффект не
наблюдается. При увеличении частоты в 2 раза энергия фотона
увеличивается тоже в 2 раза и становится достаточной для того, чтобы
фотоэффект имел место.
----------------------------------
A24 Какова температура кипения воды при нормальной атмосферном давлении по
абсолютной шкале температур?
Решение :
Температура
кипения
воды
при
нормальной
атмосферном
о
давлении t =100 С. Используя формулу, связывающую температурные
шкалы Кельвина и Цельсия T=t+273, получим Т=373 К
----------------------------------
A25 Космонавты исследовали зависимость силы тяжести от массы тела на посещенной ими
планете. Погрешность измерения силы тяжести равна 4 Н, а массы тела – 50 г.
Результаты измерений с учетом их погрешности представлены на рисунке. Согласно
этим измерениям, ускорение свободного падения на планете приблизительно равно
Решение :
Зависимость силы тяжести от массы определяется формулой F=mg.
Через начало координат и экспериментальные точки на координатной
плоскости проведем прямую (показана штрихом). Ускорение свободного
падения равняется тангенсу угла наклона прямой к оси m. Отсюда
следует, что определенное с погрешностью значение ускорения
свободного падения g=7,5 м/с2. Приведенное в ответах наиболее
близкое значение 7 м/с2.
РЕШЕНИЕ ЕГЭ ПО ФИЗИКЕ ЧАСТЬ В.
В 1.
Небольшой камень, брошенный с ровной горизонтальной поверхности земли под углом к
горизонту, упал обратно на землю через 2 с в 20 м от места броска. Чему равна минимальная
скорость камня за время полёта?
Решение.
За 2 с камень преодолел 20 м по горизонтали, следовательно, составляющая его скорости,
направленная вдоль горизонта, равна 10 м/с. Скорость камня минимальна в наивысшей точке
полёта. В верхней точке полная скорость совпадает со своей горизонтальной проекцией и,
следовательно, равна 10 м/с.
Ответ: 10.
В 2.
Для определения удельной теплоты плавления льда в сосуд с водой стали бросать кусочки
тающего льда при непрерывном помешивании. Первоначально в сосуде находилось 300 г воды при
температуре 20 °C. К моменту времени, когда лёд перестал таять, масса воды увеличилась на 84 г.
Определите по данным опыта удельную теплоту плавления льда. Ответ выразите в кДж/кг.
Теплоёмкостью сосуда пренебречь.
Решение.
Вода отдала
теплоты. Это количество теплоты
пошло на таяние 84 г льда. Удельная теплота плавления льда равна
.
Ответ: 300.
В 3.
При лечении электростатическим душем к электродам прикладывается разность потенциалов 10
кВ. Какой заряд проходит между электродами за время процедуры, если известно, что
электрическое поле совершает при этом работу, равную 1800 Дж? Ответ выразите в мКл.
Решение.
Работа электрического поля по перемещению заряда равна
заряд:
. Откуда можно выразить
.
Ответ: 18.
В 4.
Дифракционная решетка с периодом 10 -5 м. расположена параллельно экрану на расстоянии 1,8
м от него. Какого порядка максимум в спектре будет наблюдаться на экране на расстоянии 21 см
от центра дифракционной картины при освещении решетки нормально падающим параллельным
пучком света с длиной волны 580 нм? Считать sin a = tg a.
Решение.
Угол отклонения связан с постоянной решётки и длиной волны света равенством
.
Отклонение на экране составляет x = tg a. Таким образом, порядок максимума в спектре равен
.
Ответ: 2.
С2 ЕГЭ ПО ФИЗИКЕ. РЕШЕНИЕ, ОТВЕТЫ.
С2 ЕГЭ по физике
Задание № 1:
Шайба массой m начинает движение по желобу AB из точки А из состояния покоя.
Точка А расположена выше точки В на высоте H = 6 м.
В процессе движения по желобу механическая энергия шайбы из-за трения уменьшается на ΔE = 2
Дж.
В точке В шайба вылетает из желоба под углом α = 15° к горизонту и падает на землю в точке D,
находящейся на одной горизонтали с точкой В (см. рисунок). BD = 4 м.
Найдите массу шайбы m.
Сопротивлением воздуха пренебречь.
Вариант возможного решения :
С2 ЕГЭ по физике
Вариант возможного решения :
Задание № 3:.
Воздушный шар объемом 2500 м3 c массой оболочки 400 кг имеет внизу отверстие, через которое
воздух в шаре нагревается горелкой.
Какова максимальная масса груза, который может поднять шар, если воздух в нем нагреть до
температуры 77°С?
Температура окружающего воздуха 7°С, его плотность 1,2 кг/м3.
Оболочку шара считать нерастяжимой.
Решение:
Задание № 4:
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 отV1=700 м/с до V2=100 м/с.
Найдите кинетическуюэнергию шара в момент удара о горизонтальную поверхность земли.
Решение:
Кинетическая энергия шара в момент его падения на землю определяется следующим
образом:
, где скорость шара v направлена под углом к горизонту, поскольку кроме
вертикальной составляющей имеется еще и горизонтальная составляющая из-за взаимодействия с
пулей.
Вертикальную составляющую скорости определяем из закона сохранения полной механической
энергии:
h = 13,2 м);
(поскольку пуля летела горизонтально, то взаимодействие с ней шара не скажется на
вертикальной компоненте скорости);
Горизонтальную составляющую скорости шара определяем из закона сохранения импульса:
Ек = 150 Дж
Задание № 5:
Нить маятника длиной l = 1 м, к которой подвешен груз массой m = 0,1 кг,
отклонена на угол a от вертикального положения и отпущена.
Сила натяжения нити Т в момент прохождения маятником положения равновесия равна 2 Н.
Чему равен угол a ?
Решение:
На основании второго закона Ньютона ускорение,
вызванное суммой действующих на груз сил тяжести и натяжения нити,
при прохождении положения равновесия равно центростремительному ускорению:
По закону сохранения механической энергии, для груза маятника
(за начало отсчёта потенциальной энергии выбрано нижнее положение груза):
Ответ в общем виде и в численной форме:
С3 ЕГЭ ПО ФИЗИКЕ. РЕШЕНИЕ, ОТВЕТЫ.
С3 ЕГЭ по физике - примеры решения:
Задание № 1
В горизонтальном цилиндрическом сосуде, закрытом поршнем, находится одноатомный идеальный
газ.
Первоначальное давление газа p1 = 4·10 5 Па.
Расстояние от дна сосуда до поршня равно L.
Площадь поперечного сечения поршня S = 25 см2.
В результате медленного нагревания газ получил количество теплоты Q = 1,65 кДж, а поршень
сдвинулся на расстояние x = 10 см.
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.
Решение:
Задание № 2
Теплоизолированный цилиндр разделён подвижным теплопроводным поршнем на две части. В
одной части цилиндра находится гелий, а в другой – аргон. В начальный момент температура
гелия равна 300 К, а аргона – 900 К; объёмы, занимаемые газами, одинаковы, а поршень находится
в равновесии. Поршень медленно перемещается без трения. Теплоёмкость поршня и цилиндра
пренебрежимо мала. Чему равно отношение внутренней энергии гелия после установления
теплового равновесия к его энергии в начальный момент?
Решение:
Задание № 3.
Как изменится температура идеального газа, если увеличить его объем в 2 раза при
осуществлении процесса, описываемого формулой pV4=const?
Решение:
Выразим из уравнения Менделеева-Клапейрона давление p:
(1).
Подставим (1) в формулу, описывающую данный процесс:
Следовательно, при увеличении объема в 2 раза температура должна понизиться в 8 раз
Задание № 4
На рисунке изображён процесс 1-2-3-4-5, проводимый над 1 молем идеального одноатомного газа.
Вдоль оси абсцисс отложена абсолютная температура Т газа,
а вдоль оси ординат - количество теплоты Q полученное или отданное газом на соответствующем
участке процесса.
После прихода в конечную точку 5 весь процесс циклически повторяется с теми же параметрами
изменения величин, отложенных на осях.
,
Найдите КПД этого цикла.
Решение:
Определим вначале тип цикла, изображённого на рисунке.
На участке 1—2 имеем
, следовательно, изотермический процесс, при
котором рабочее тело - газ - получает количество теплоты
.
Аналогичным образом, участок 3—4 - это изотермический процесс
рабочее тело отдаёт количество теплоты
,
причём
, при котором
. На участках 2-3 и 4-5 имеем
Таким образом, данный циклический процесс - это цикл идеальной тепловой машины, состоящий
из двух изотерм и двух адиабат.
Этот цикл проводится, как видно из рисунка, между максимальной температурой
и минимальной температурой
КПД таког цикла Карно равен
Ответ. КПД цикла равен
.
Задание № 5.
В цилиндре, закрытом подвижным поршнем, находится одноатомный газ,
который может просачиваться сквозь зазор вокруг поршня.
В опыте по изотермическому сжатию газа его объём уменьшился вдвое,
а давление газа упало в 3 раза.
Во сколько раз изменилась внутренняя энергия газа в цилиндре?
Газ считать идеальным.
Решение:
Внутренняя энергия одноатомного идеального газа пропорциональна
его температуре и числу молей газа: U = (3/2)vRT.
Запишем уравнение Клапейрона–Менделеева:
pV = vRT
(p – давление газа, V – объём сосуда, R – газовая постоянная,
T – температура газа, v – число молей газа).
Из него видно, что произведение vT пропорционально произведению pV.
Значит, согласно условию задачи, внутренняя энергия газа
(как и произведение pV) уменьшилась в 6 раз.
Ответ. U уменьшилась в 6 раз.
С4 ЕГЭ ПО ФИЗИКЕ. РЕШЕНИЕ, ОТВЕТЫ.
С4 ЕГЭ по физике.
Задание № 1:
При проведении лабораторной работы ученик собрал электрическую цепь по схеме на рисунке.
Сопротивления R1 и R2 равны 20 Ом и 150 Ом соответственно.
Сопротивление вольтметра равно 10 кОм, а амперметра – 0,4 Ом.
ЭДС источника равна 36 В, а его внутреннее сопротивление – 1 Ом.
На рисунке показаны шкалы приборов с показаниями, которые получил ученик.
Исправны ли приборы или же какой-то из них даёт неверные показания?
Решение:
С5 ЕГЭ по физике.
Задание № 2:
Источник постоянного напряжения с ЭДС 100 В подключён через резистор к конденсатору,
расстояние между пластинами которого можно изменять (рисунок 1).
Пластины раздвинули, совершив при этом работу 90 мкДж против сил притяжения пластин.
На какую величину изменилась ёмкость конденсатора, если за время движения пластин на
резисторе выделилось количество теплоты 40 мкДж?
Потерями на излучение пренебречь.
Решение:
Закон сохранения энергии:
Wн +
Aбат
+ A = Wк + Q,
где Wн и Wк – энергия электрического поля конденсатора соответственно в начале и конце
процесса;
Aбат – работа источника тока;
A – работа, совершённая против сил притяжения пластин;
Q – количество теплоты, выделившееся на резисторе;
изменение ёмкости конденсатора.
Из этих уравнений получаем
Отсюда
С5 ЕГЭ по физике.
Задание № 3:
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 полюса, 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.
Решение:
1. При подключении положительного полюса батареи
к точке А потенциал точки А выше потенциала точки В (φA >φB ), поэтому ток через
резистор R1не течёт, а течёт через резистор R2.
Эквивалентная схема цепи имеет вид, изображённый на рис. 1.
Потребляемая мощность
2. При изменении полярности подключения батареи φ A <φB, ток через резистор R2 не течёт, но
течёт через резисторR1.
Эквивалентная схема цепи в этом случае изображена на рис. 2.
При этом потребляемая мощность
3. Из этих уравнений:
4. Подставляя значения физических величин, указанные в условии, получаем: R=10 Ом, R2 = 20
Ом .
Ответ: R1 =10 Ом, R2 = 20 Ом .
C5 ЕГЭ ПО ФИЗИКЕ. РЕШЕНИЕ, ОТВЕТЫ.
С5 ЕГЭ по физике.
Задание № 1:
Небольшой груз, подвешенный на нити длиной 2,5 м, совершает гармонические колебания, при
которых его максимальная скорость достигает 0,2 м/с.
При помощи собирающей линзы с фокусным расстоянием 0,2 м изображение колеблющегося груза
проецируется на экран, расположенный на расстоянии 0,5 м от линзы.
Главная оптическая ось линзы перпендикулярна плоскости колебаний маятника и плоскости
экрана.
Определите максимальное смещение изображения груза на экране от положения равновесия.
Решение:
С5 ЕГЭ по физике.
Задание № 2:
Металлический стержень длиной l = 0,1 м и массой m =10 г , подвешенный на двух параллельных
проводящих нитях длиной L= 1м, располагается горизонтально в однородном магнитном поле с
индукцией B = 0,1 Тл , как показано на рисунке.
Вектор магнитной индукции направлен вертикально.
Наткакой максимальный угол отклонятся от вертикали нититподвеса, если по стержню пропустить
ток силой 10 А в течение 0,1 с?
Угол α отклонения нитей от вертикали за время протекания тока мал.
Решение:
При протекании тока по стержню, находящемуся в магнитном поле, на него действует сила
Ампера:
, направленная горизонтально.
В соответствии со вторым законом Ньютона эта сила вызывает горизонтальное ускорение стержня,
которое в начальный момент равно:
Так как за время протекания тока угол отклонения нитей мал, влиянием подвеса на движение
стержня в горизонтальном направлении за время t действия силы Ампера можно пренебречь и
считать это движение равноускоренным.
Следовательно, скорость стержня в момент выключения тока можно вычислить по
формуле
После окончания действия силы Ампера стержень движется в поле тяжести, поднимаясь на нитях
на высоту h,
определяемую законом сохранения энергии:
а максимальный угол отклонения нитей подвеса от вертикали
определяется выражением
Подставляя значения физических величин, получим
С5 ЕГЭ по физике.
Задание № 3:
Небольшой груз, подвешенный на нити длиной 2,5 м, совершает гармонические колебания, при
которых его максимальная скорость достигает 0,2 м/с.
При помощи собирающей линзы с фокусным расстоянием 0,2 м изображение колеблющегося груза
проецируется на экран, расположенный на расстоянии 0,5 м от линзы.
Главная оптическая ось линзы перпендикулярна плоскости колебаний маятника и плоскости
экрана.
Определите максимальное смещение изображения груза на экране от положения равновесия.
Решение:
С5 ЕГЭ по физике.
Задание № 4:
Два параллельных друг другу рельса, лежащих в горизонтальной
плоскости, находятся в однородном магнитном поле, индукция B→ которого направлена
вертикально вниз (см. рисунок – вид сверху).
На рельсах перпендикулярно им лежат два одинаковых проводника, способных скользить по
рельсам без нарушения электрического контакта.
Левый проводник движется вправо со скоростью V, а правый покоится.
С какой скоростью υ→ надо перемещать правый проводник, чтобы в три раза уменьшить силу
Ампера, действующую на левый проводник? (Сопротивлением рельсов пренебречь.)
Решение:
Когда правый проводник покоится, на левый действует сила Ампера F = IBl, где
индукционный ток, R – сопротивление цепи, l – расстояние между рельсами.
–
Поскольку силу Ампера надо уменьшить в 3 раза,
ЭДС индукции
в контуре надо в 3 раза уменьшить.
Значит, скорость изменения площади, ограниченной контуром, также должна быть в 3 раза
меньше.
Отсюда следует, что правый проводник должен, как и левый, двигаться вправо, причём его
скорость должна быть равна:
С5 ЕГЭ по физике.
Задание № 5:
Маленький шарик массой 1 г, несущий заряд 0,15 мкКл, брошен издалека соскоростью 1 м/с в
сферу, имеющую заряд 0,3 мкКл.
При каком минимальном значениирадиуса сферы шарик достигнет ее поверхности?
Решение:
В момент бросания шарик обладает кинетической энергией
, а его потенциальная энергия в электростатическом поле заряженной сферы равна нулю.
В тот момент, когда шарик достигнет поверхности сферы, его потенциальная энергия равна
, а кинетическая энергия равна нулю (из условия минимального значения радиуса сферы).
Применяя закон сохранения энергии, получаем
Отсюда
= 0,81 (м)
С5 ЕГЭ по физике.
Решение:
Задание № 6:
С5 ЕГЭ по физике.
Задание № 7:
Решение:
С6 ЕГЭ ПО ФИЗИКЕ. РЕШЕНИЕ, ОТВЕТЫ.
С6 ЕГЭ по физике.
Задание № 1:
Монохроматический пучок параллельных лучей создается источником,
который за время Δt = 8·10-4 с излучает N = 5·1014 фотонов.
Фотоны падают по нормали на площадку S = 0,7 см2 и создают давление P = 1,5·10-5 Па.
При этом 40% фотонов отражается, а 60% поглощается.
Определите длину волны излучения.
Решение:
С6 ЕГЭ по физике.
Задание № 2:
Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой
эВ, где n = 1, 2, 3, …
При переходе из состояния Е2 в состояние Е1 атом испускает фотон.
Поток таких фотонов падает на поверхность фотокатода.
Запирающее напряжение для фотоэлектронов, вылетающих с поверхности фотокатода, U зап = 7,4
В.
Какова работа выхода Авых фотоэлектронов с поверхности фотокатода?
Решение:
Энергия фотона:
hν = E2 - E1 .
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
Отсюда
Ответ:
Aвых =(E2 - E1) - eUзап .
Авых ≈ 4,5·10–19 Дж ≈ 2,8 эВ.
С6 ЕГЭ по физике.
Задание № 3:
hν = Aвых - eUзап.
В вакууме находятся два покрытых кальцием электрода, к которым подключенконденсатор
ёмкостью С. При длительном освещении катода светом с длиной волны ?=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. Определитеёмкость конденсатора С.
Решение:
Напряжение на конденсаторе U будет равно задерживающей разности потенциалов U з, которое
можно найти из уравнения Эйнштейна для фотоэффекта:
Отсюда:
9,6 В.
Находим емкость конденсатора:
100 пФ.
С6 ЕГЭ по физике.
Задание № 4:
Свободный пион (π0-мезон) с энергией покоя 135 МэВ движется со скоростью V, которая
значительно меньше скорости света.
В результате его распада образовались два γ-кванта, причём один из них распространяется
в направлении движения пиона, а другой – в противоположном направлении.
Энергия одного кванта на 10% больше, чем другого.
Чему равна скорость пиона до распада?
Решение:
Пион, движущийся со скоростью V, имеет импульс p = mV и энергию
масса пиона.
Энергия γ-кванта Eγ и его импульс рγ связаны соотношением:
При распаде пиона на два кванта энергия системы и её импульс сохраняются:
Разделив второе уравнение на первое, получим:
, где m –
По условию задачи E1 =1,1⋅ E2 , так что
Ответ: V ≈1,43⋅107 м/с .
С6 ЕГЭ по физике.
Задание № 5:
Решение:
С6 ЕГЭ по физике.
Задание № 6:
Решение: