Физика ЕГЭ - банк заданий - страница 214

Из медной проволоки с удельным сопротивлением ρ = 1,7·10^–8 Ом·м и площадью поперечного сечения S = 0,2 мм² изготовлен прямоугольный контур KLMN с диагональю KM (см. рисунок). Стороны прямоугольника KL = l₁ = 20 см и LM = l₂ = 15 см. Контур подключили за диагональ к источнику постоянного напряжения с ЭДС = 1,4 В и поместили в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,1 Тл, параллельной сторонам KN и LM. С какой результирующей силой магнитное поле действует на контур? Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на контур. Внутренним сопротивлением источника пренебречь. 

Лёгкая нить, привязанная к грузу массой m = 0,3 кг, перекинута через идеальный неподвижный блок. К правому концу нити приложена постоянная сила F. Левая часть нити вертикальна, а правая наклонена под углом α = 30° к горизонту (см. рисунок). Постройте график зависимости модуля силы реакции стола N от F на отрезке 0 ≤ F ≤ 10 Н. Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

Кусок льда опустили в термос с водой. Начальная температура льда равна 0°С, начальная температура воды равна 15°С. Теплоемкостью термоса можно пренебречь. При достижении теплового равновесия в воде остается плавать кусочек льда. Какова исходная масса воды, если в процессе перехода к тепловому равновесию растаяло 120 г льда?

Параллельно катушке индуктивности L с малым активным сопротивлением включена лампа накаливания (см. рис. а). Яркость свечения лампы прямо пропорциональна напряжению на ней. На рис. б представлен график зависимости силы тока I в катушке от времени t. Опираясь на законы физики, изобразите график зависимости яркости свечения лампы от времени. Объясните построение графика, указав явления и закономерности, которые Вы при этом использовали. 

Груз массой M = 75кг медленно поднимают с помощью рычага, приложив вертикальную силу F  (см. рисунок). Рычаг, сделанный из однородного стержня массой m=10 кг и длиной L=4 м, шарнирно закреплён. Определите модуль силы F , если расстояние b от оси шарнира до точки подвеса груза равно 1,6 м. Считать, что трение в шарнире отсутствует.

 В комнате размерами 4×5×3 м, в которой воздух имеет температуру 10 °C и относительную влажность 30%, включили увлажнитель воздуха производительностью 0,2 л/ч. Чему станет равна относительная влажность воздуха в комнате через 1,5 ч? Давление насыщенного водяного пара при температуре 10 °C равно 1,23 кПа. Комнату считать герметичным сосудом. 

Конденсатор C₁=1 мкФ заряжен до напряжения U=300 В и включён в последовательную цепь из резистора R=300 Ом, незаряженного конденсатора C₂=2 мкФ и разомкнутого ключа К (см. рисунок). Какое количество теплоты выделится в цепи после замыкания ключа, пока ток в цепи не прекратится?

Снаряд массой 4 кг, летящий со скоростью 400 м/с, разрывается на две равные части, одна из которых летит в направлении движения снаряда, а другая – в противоположную сторону. В момент разрыва суммарная кинетическая энергия осколков увеличивается на 0,5 МДж. Найдите скорость осколка, летящего по направлению движения снаряда. Сопротивлением воздуха пренебречь. 

Какие законы Вы использовали для описания разрыва снаряда? Обоснуйте их применимость к данному случаю. 

Система грузов M, m₁ и m₂, показанная на рисунке, движется из состояния покоя. Поверхность стола горизонтальная гладкая. Коэффициент трения между грузами M и m₁ μ = 0,2. Грузы M и m₂ связаны лёгкой нерастяжимой нитью, которая скользит по блоку без трения. Пусть M = 1,2 кг, m₁ = m₂ = m. При каких значениях m грузы M и m₁ движутся как одно целое? 

Какие законы Вы использовали для описания движения системы грузов? Обоснуйте их применимость к данному случаю. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на тела. 

 В нижней половине незаряженного металлического шара располагается крупная шарообразная полость, заполненная воздухом. Шар находится в воздухе вдали от других предметов. В центр полости помещён положительный точечный заряд q > 0 (см. рисунок). Нарисуйте картину линий напряжённости электростатического поля внутри полости, внутри проводника и снаружи шара. Если поле отсутствует, напишите в данной области: E = 0. Если поле отлично от нуля, нарисуйте картину поля в данной области, используя восемь линий напряжённости. Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.