Вверх

Линия заданий 27, ЕГЭ по физике

8763. Намагниченный стальной стержень начинает свободное падение с нулевой начальной скоростью из положения, изображенного на рисунке 1. Пролетая сквозь закрепленное проволочное кольцо, стержень создает в нем электрический ток, сила которого изменяется со временем так, как показано на рисунке 2.
Задание ЕГЭ по физике
Почему в моменты времени t1 и t2 ток в кольце имеет различные направления? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения. Влиянием тока в кольце на движение магнита пренебречь.

Индукционный ток в кольце вызван ЭДС индукции, возникающей при пересечении проводником линий магнитного поля. По закону индукции Фарадея \({\cal E} = {{\Delta F} \over {\Delta t}}\) . ЭДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока Ф, т.е. количеству линий, пересекаемых кольцом в секунду. Она тем выше, чем больше скорость движения магнита.
Сила тока \( I \) , в соответствии с законом Ома для замкнутой цепи, пропорциональна ЭДС индукции: \( I = {{\cal E} \over R}\) . В момент времени t1 к кольцу приближается магнит, и магнитный поток увеличивается. В момент t2 магнит удаляется, и магнитный поток уменьшается. Следовательно, ток имеет различные направления.

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 8763.

8795. В опыте по изучению фотоэффекта катод освещается желтым светом, в результате чего в цепи возникает ток (рис. 1). Зависимость показаний амперметра \( I \) от напряжения \( U \) между анодом и катодом приведена на рис. 2. Используя законы фотоэффекта и предполагая, что отношение числа фотоэлектронов к числу поглощенных фотонов не зависит от частоты света, объясните, как изменится представленная зависимость \( I(U) \), если освещать катод зеленым светом, оставив мощность поглощенного катодом света неизменной.

При изменении света с желтого на зеленый его длина волны уменьшится, частота увеличится ( \( {\nu _з} > {\nu _ж} \) ). Работа выхода электронов из материала не зависит от частоты падающего света, поэтому в соответствии с уравнением Эйнштейна для фотоэффекта: \( h\nu = {A_{вых}} + {E_{\max }} \) увеличится максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов \( {E_{\max }} \).

Так как \({E_{\max }} = e\left| {{U_3}} \right|\) , то увеличится и модуль запирающего напряжения \( {{U_3}} \).
Мощность поглощенного света связана с частотой волны \( \nu \) соотношением \( P = {N_ф}{E_ф} = {N_ф}h\nu \), где \( {N_ф} \) - число фотонов, падающих на катод за 1 с, \( {E_ф} \) - энергия одного фотона (соотношение Планка). Так как мощность света не изменилась, а энергия фотонов \( {E_ф} \) увеличилась, то уменьшится число фотонов, падающих на катод за 1 с.

Сила тока насыщения \( {I_{нас}} \) определяется числом выбитых светом за 1 с электронов \( {N_e} \), которое пропорционально числу падающих на катод за 1 с фотонов, поэтому сила тока насыщения уменьшится.

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 8795.

8827. Две плоские пластины конденсатора, закрепленные на изолирующих штативах, расположили на небольшом расстоянии друг от друга и соединили одну пластину с заземленным корпусом, а другую - со стержнем электрометра (см. рисунок). Затем пластину, соединенную со стержнем электрометра, зарядили. Объясните, опираясь на известные вам законы, как изменяются показания электрометра при внесении между пластинами диэлектрической пластины. Отклонение стрелки электрометра пропорционально разности потенциалов между пластинами.
Задание ЕГЭ по физике

Заряд Q, сообщенный пластине, соединенной со стержнем электрометра, распределяется так, что их потенциалы оказываются одинаковыми. При этом практически весь заряд Q оказывается на пластине. На заземленном корпусе электрометра и второй пластине возникают индуцированные заряды противоположного знака, при этом заряд пластины равен Q по модулю.

Разность потенциалов между пластинами \( U = \frac{Q}{C} \) .

Внесение пластины из диэлектрика увеличивает емкость конденсатора, так как \( C = \frac{{{\cal E}{{\cal E}_0}S}}{d} \).

Суммарный заряд стержня электрометра и соединенной с ним пластины не изменяется, так как эта система тел электроизолирована. При этом заряд пластины остается практически равным Q. Поэтому разность потенциалов между пластинами после внесения диэлектрика уменьшается: \( U = \frac{Q}{{C'}} \) что приведет к уменьшению угла отклонения стрелки.

Ответ: угол отклонения стрелки уменьшится.

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 8827.

8859. В 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.

Вода и водяной пар находятся в закрытом сосуде длительное время, поэтому водяной пар является насыщенным.
При выдвигании поршня происходит изотермическое расширение пара, давление и плотность насыщенного пара в этом процессе не меняются. Следовательно, будет происходить испарение жидкости. Значит, масса жидкости в сосуде будет уменьшаться.
Ответ: масса жидкости в сосуде будет уменьшаться.

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 8859.

8891. На одну из двух близко расположенных горизонтальных металлических пластин, укрепленных на изолирующих подставках, положили металлический шарик (см. рисунок). Когда пластины подсоединили к клеммам высоковольтного выпрямителя, подав на них заряды разных знаков, шарик пришел в движение. Опираясь на законы электростатики и механики, опишите и объясните движение шарика.
Задание ЕГЭ по физике

Вследствие электризации шарик приобретет тот же заряд, что и пластина, на которой он лежит, - отрицательный.
Отрицательно заряженный шарик будет отталкиваться от нижней и притягиваться к верхней пластине. Согласно второму закону Ньютона шарик приобретет ускорение, направленное вверх. Он поднимется к положительно заряженной пластине и, коснувшись ее, поменяет знак заряда.
В результате он начнет отталкиваться от верхней пластины и притягиваться к нижней: шарик вернется к первой пластине и вновь поменяет знак своего заряда на отрицательный. Такое движение вверх-вниз будет повторяться.
Ответ: шарик начнет двигаться вверх, а затем он будет колебаться между верхней и нижней пластинами.

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 8891.

8923. На полу неподвижного лифта стоит теплоизолированный сосуд, открытый сверху. В сосуде под тяжелым подвижным поршнем находится одноатомный идеальный газ. Поршень находится в равновесии. Лифт начинает равноускоренно опускаться вниз. Опираясь на законы механики и молекулярной физики, объясните, куда сдвинется поршень относительно сосуда после начала движения лифта и как при этом изменится температура газа в сосуде. Трением между поршнем и стенками сосуда, а также утечкой газа из сосуда пренебречь.
Задание ЕГЭ по физике

Поршень сдвинется вверх. Температура газа в сосуде понизится. Пусть масса поршня \( M \), а площадь его основания \( S \). Атмосферное давление над поршнем равно \( {p_{атм}} \), первоначальное давление газа в сосуде равно \( {p_{1}} \). Поскольку поршень первоначально находится в равновесии,

\( {p_1} = {p_{atm}} + \frac{{Mg}}{S} \).

При движении лифта с ускорением \( {\vec a} \), направленным вниз, поршень сдвинется и займет относительно сосуда новое положение равновесия, в котором давление газа в сосуде станет равным \( {p_2} = {p_{atm}} + \frac{{M(g - \alpha )}}{S} < {p_1} \). Поскольку сосуд теплоизолирован и изменения числа частиц нет, уменьшение давления возможно только за счет расширения газа. При этом газ совершает работу A > 0. Поскольку сосуд теплоизолированный, газ, находящийся под поршнем, участвует в адиабатическом процессе. В этом случае, по первому закону термодинамики, газ совершает работу за счет уменьшения внутренней энергии.

Уменьшение внутренней энергии газа повлечет за собой понижение его температуры \( \Delta U = \left( {\frac{3}{2}\nu R\Delta T} \right) \).

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 8923.

8955. На рисунке показана электрическая цепь, содержащая источник тока (с внутренним сопротивлением), два резистора, конденсатор, ключ K, а также идеальные амперметр и вольтметр. Как изменятся показания амперметра и вольтметра в результате замыкания ключа K? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения.
Задание ЕГЭ по физике

До замыкания ключа ток в цепи не течет, поэтому показания амперметра равны нулю, а показания вольтметра равны ЭДС источника.
Замыкание ключа вызовет появление тока в цепи, поэтому показания вольтметра уменьшатся на величину напряжения на внутреннем сопротивлении источника. По закону Ома для полной цепи \( U = {\cal E} - Ir \).
Показания амперметра станут отличными от нуля, а показания вольтметра уменьшатся.

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 8955.

8987. Электрическая цепь состоит из двух лампочек, двух диодов и витка провода, соединенных, как показано на рисунке. (Диод пропускает ток только в одном направлении, как показано в верхней части рисунка.) Какая из лампочек загорится, если отодвигать от витка северный полюс магнита? Ответ объясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения.
Задание ЕГЭ по физике

При отодвигании магнита от витка будет уменьшаться магнитный поток поля магнита сквозь виток и в витке возникнет индукционный ток. Согласно правилу Ленца магнитное поле этого тока должно препятствовать движению магнита, поэтому входящие в виток линии индукции этого поля будут сонаправлены с линиями индукции поля магнита. Для создания такого поля согласно правилу буравчика индукционный ток в цепи витка должен быть направлен против часовой стрелки, а в цепи ламп - от А к Б. Ток такого направления пропускает только диод на участке цепи лампочки 1, она и будет гореть.

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 8987.

9019. Электрическая цепь состоит из двух лампочек, двух диодов и витка провода, соединенных, как показано на рисунке. (Диод пропускает ток только в одном направлении, как показано в верхней части рисунка.) Какая из лампочек загорится, если приближать к витку северный полюс магнита? Ответ объясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения.
Задание ЕГЭ по физике

При приближении магнита к витку будет увеличиваться магнитный поток поля магнита сквозь виток и в витке возникнет индукционный ток. Согласно правилу Ленца магнитное поле этого тока должно препятствовать движению магнита, поэтому входящие в виток линии индукции этого поля будут направлены противоположно линиям индукции поля магнита. Для создания такого поля согласно правилу буравчика индукционный ток в цепи витка должен быть направлен по часовой стрелке, а в цепи ламп - от Б к А. Ток такого направления пропускает только диод на участке цепи лампочки 2, она и будет гореть.

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 9019.

9051. Тонкая линза Л дает четкое действительное изображение предмета AB на экране Э (рисунок 1). Что произойдет с изображением предмета на экране, если верхнюю половину линзы закрыть куском черного картона К (рисунок 2)? Постройте изображение предмета в обоих случаях. Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.
Задание ЕГЭ по физике

Все лучи от любой точки предмета, после прохождения данной линзы давая действительное изображение, пересекаются за линзой в одной точке.
Пока картон не мешает, построим изображение в линзе предмета AB, используя лучи, исходящие из точки B (рис. 1).
Кусок картона К перекрывает верхние лучи, но никак не влияет на ход нижних лучей (рис. 2). Благодаря этим и аналогичным им лучам изображение предмета продолжает существовать на прежнем месте, не меняя формы, но становится темнее, так как часть лучей больше не участвуют в построении изображения.

Задание ЕГЭ по физике
Ответ: изображение предмета продолжает существовать на прежнем месте, не меняя формы, но становится менее ярким.

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 9051.

Для вас приятно генерировать тесты, создавайте их почаще