Физика ЕГЭ - банк заданий - страница 220

В закрытом сосуде постоянного объёма находился воздух при нормальных условиях. Его нагрели электрическим нагревателем, сила тока в котором I = 2А при напряжении U = 100В. КПД нагревателя равен 13%. Через t = 10 мин. давление в сосуде повысилось до р₂ = 4⋅10⁵ Па. Чему равен объём сосуда? В данном процессе удельная теплоёмкость воздуха c = 716 Дж/(кг⋅К), а его плотность при нормальных условиях ρ =1,29 кг/м³ . Потерями тепла в окружающую среду пренебречь.

Под действием постоянной горизонтальной силы клин массой M = 1 кг движется по гладкой горизонтальной поверхности стола. По шероховатой поверхности клина, составляющей угол α = 30° с горизонтом, равномерно (относительно клина) скользит вниз брусок массой m = 0,2 кг. Коэффициент трения между бруском и клином µ = 0,6. Найдите модуль ускорения клина. Сопротивлением воздуха пренебречь. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на брусок. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

В вертикальном цилиндре с гладкими стенками, открытом сверху, под поршнем массой М и конечной площадью основания находится одноатомный идеальный газ. В первоначальном состоянии поршень покоится на высоте h, опираясь на выступы на внутренней стороне стенок цилиндра (см. рисунок а). Давление газа р₀ равно внешнему атмосферному. Газу сообщили количество теплоты Q, и в результате медленного расширения газа нижняя сторона поршня оказалась на высоте Н (см. рисунок б). Чему равна площадь основания поршня S? Тепловыми потерями пренебречь.

Квадратная рамка из медного провода с площадью поперечного сечения S_O = 0,1 мм² помещена в однородное поле электромагнита. На рисунке приведён график зависимости от времени t для проекции B_n вектора индукции этого поля на перпендикуляр к плоскости рамки. Какое количество теплоты выделится в рамке за время τ =4 с? Длина стороны рамки l = 10 см. Удельное сопротивление меди ρ = 1,7⋅10^-8 Ом⋅м.

Однородный тонкий стержень массой m одним концом шарнирно прикреплен к потолку, а другим концом опирается на массивную горизонтальную› доску, образуя с ней угол = 30°. Под действием горизонтальной силы F доска движется поступательно влево с постоянной скоростью (см. рисунок). Стержень при этом неподвижен. Найдите m, если F = 2 Н, а коэффициент трения стержня по доске = 0,2. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на стержень и доску. Трением доски по oпope и трением в шарнире пренебречь. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

Маленький шарик, подвешенный к потолку на лёгкой нерастяжимой нити, совершает колебания в вертикальной плоскости. Максимальное отклонение нити от вертикали составляет угол = 60° Сделайте рисунок с указанием сил, приложенных к шарику в тот момент, когда шарик движется вправо-вверх, а нить образует угол β = 30° с вертикалью (см. рисунок). Покажите на рисунке, куда направлено в этот момент ускорение шарика (по нити, перпендикулярно нити, внутрь траектории, наружу от траектории). Ответ обоснуйте. Сопротивление воздуха не учитывать.

В сосуде ёмкостью V = 2 л, воздух из которого был откачан до высокого вакуума, разбили заполненную водой ампулу ёмкостью V1 = 4 см^3. Какая часть воды, содержавшейся в ампуле, испарилась? В сосуде поддерживалась температура 16 C° Зависимость давления насыщенного пара от температуры представлена на графике. Объёмом воды в сосуде можно пренебречь.

Мнимое изображение предмета в тонкой собирающей линзе с фокусным расстоянием F = 12 см получено с увеличением Г = 3. На каком расстоянии от линзы находится предмет, если он расположен перпендикулярно главной оптической оси линзы? Постройте изображение предмета в линзе. 

На рисунке в координатах p – V представлен циклический процесс, проводимый с идеальным одноатомным газом. Давление идеального одноатомного газа изохорно увеличивают в 4 раза, затем объём газа увеличивают в 2,5 раза так, что давление линейно зависит от объёма и возрастает в 2 раза. После этого газ возвращают в исходное состояние в процессе, в котором давление линейно зависит от объёма. Масса газа постоянна. Определите коэффициент полезного действия теплового двигателя, работающего по этому циклу. 

Плоская горизонтальная фигура площадью S = 0,1м², ограниченная замкнутым проводящим контуром с сопротивлением R = 5 Ом, находится в однородном магнитном поле. Какой заряд протечёт по контуру за большой промежуток времени, пока проекция магнитной индукции на вертикальную ось Oz медленно и равномерно меняется с В1z = 0,2 Тл до B2z = -0,2 Тл?