Физика ЕГЭ - банк заданий - страница 219

Незаряженный конденсатор ёмкостью C = 0,1 мкФ подключают к источнику тока по схеме, показанной на рисунке. Сопротивление резистора R = 500 Ом, сопротивлением проводов и внутренним сопротивлением источника тока можно пренебречь. Какова ЭДС  источника тока, если на резисторе после замыкания ключа К в процессе зарядки конденсатора выделяется количество теплоты Q = 7,2 мкДж?

В колебательном контуре, активное сопротивление которого равно нулю, происходят свободные электромагнитные колебания с периодом T = 50,24 мкс и максимальным напряжением на конденсаторе U_max. Зависимость энергии электрического поля конденсатора от разности потенциалов между его обкладками в пределах от 0 до U_max приведена на графике. Определите максимальное значение силы тока в контуре. 

Маленькие шарики, имеющие массы M и m = 60г, соединены друг с другом стержнем пренебрежимо малой массы. Полученная гантель помещена в неподвижную сферическую выемку радиусом R так, что шарик M находится в нижней точке выемки, а шарик m касается стенки выемки на высоте R от этой точки (см. рисунок). Коэффициент трения между шариком M и дном выемки μ=0,3, трение между шариком m и стенкой выемки отсутствует. При каких значениях M гантель покоится в показанном на рисунке положении? Сделайте рисунок с указанием внешних сил, действующих на гантель. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи. 

Плоский воздушный конденсатор подключили к источнику постоянного напряжения и зарядили, а затем отключили от источника. После этого пространство между пластинами изолированного конденсатора полностью заполнили диэлектриком с относительной диэлектрической проницаемостью ε = 2,5. Во сколько раз при этом изменилась энергия электрического поля, накопленная конденсатором? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.

Постоянное количество одноатомного идеального газа участвует в процессе, который изображён на рисунке в переменных U–p , где U – внутренняя энергия газа, p – его давление. Опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики, определите, получает ли газ положительное количество теплоты или отдаёт его в процессах 1–2 и 2–3. Ответ поясните.

Два пластилиновых шарика массами 3m и m, летящие навстречу друг другу с одинаковыми по модулю скоростями, при столкновении слипаются. Каким был модуль скорости каждого из шариков перед столкновением, если сразу после столкновения скорость шариков стала равной 0,5 м/с? Временем взаимодействия шариков пренебречь.

Небольшой камень, брошенный с ровной горизонтальной поверхности Земли под углом 60° к горизонту, достиг максимальной высоты, равной 5 м. Сколько времени прошло от момента броска до того момента, когда скорость камня стала горизонтальной? Сопротивлением воздуха пренебречь.

По двум горизонтальным параллельным проводящим рельсам с пренебрежимо малым сопротивлением, замкнутым на последовательно соединённые резистор с сопротивлением R = 1 Ом и катушку с индуктивностью L = 10 мГн, скользит поступательно и равномерно проводящий стержень (см. рисунок). Расстояние между рельсами l = 10 см. Рельсы со стержнем находятся в вертикальном однородном магнитном поле с индукцией B = 1 Тл. При этом энергия магнитного поля катушки W постоянна и равна 8 мкДж. Каков модуль скорости движения стержня? Сопротивлением стержня и катушки пренебречь. Рельсы закреплены на диэлектрической подложке.

Закрытый вертикальный цилиндрический сосуд, заполненный идеальным газом, разделён на две части тяжёлым поршнем, способным скользить без трения. В начальном равновесном состоянии в верхней и нижней частях сосуда находилось по ν = 1 моль газа, а отношение объёмов верхней и нижней частей сосуда было равно 2. После того как из верхней части сосуда полностью откачали газ, через длительный промежуток времени установилось новое состояние равновесия. Найдите отношение объёмов верхней и нижней частей сосуда после откачки газа. Температура газа T в обеих частях сосуда всё время поддерживалась одинаковой и постоянной.

В стакан калориметра, содержащего некоторое количество воды, опустили кусок льда массой 300 г при температуре 0°С. Начальная температура калориметра с водой 55°С. Когда наступило тепловое равновесие, температура калориметра с водой стала равной 5°С. Определите первоначальную массу воды в калориметре. Теплоемкостью калориметра и теплообменом с окружающей средой пренебречь.