Электричество и магнетизм, часть 1

1. Два ре­зи­сто­ра с со­про­тив­ле­ни­я­ми и со­еди­ни­ли по­сле­до­ва­тель­но и под­клю­чи­ли к клем­мам ба­та­рей­ки для кар­ман­но­го фо­на­ря. На­пря­же­ние на клем­мах ба­та­рей­ки равно U. Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между фи­зи­че­ски­ми ве­ли­чи­на­ми и фор­му­ла­ми, по ко­то­рым их можно рас­счи­тать.

 

К каж­дой по­зи­ции пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щую по­зи­цию вто­ро­го и за­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

 

ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКИЕ ВЕ­ЛИ­ЧИ­НЫ		ФОР­МУ­ЛЫ
A) Сила тока через ба­та­рей­ку B) На­пря­же­ние на ре­зи­сто­ре с со­про­тив­ле­ни­ем		1) 2) 3) 4)

 

A	Б

За­да­ние 18 № 2810

Ре­ше­ние.

Общее со­про­тив­ле­ние двух по­сле­до­ва­тель­но со­еди­нен­ных ре­зи­сто­ров с со­про­тив­ле­ни­я­ми и равно . По за­ко­ну Ома, сила тока через ба­та­рей­ку опре­де­ля­ет­ся вы­ра­же­ни­ем (А — 1). На­пря­же­ние на ре­зи­сто­ре с со­про­тив­ле­ни­ем равно (Б — 3).

Ответ: 13

2. На ри­сун­ке изоб­ра­же­на элек­три­че­ская цепь по­сто­ян­но­го тока. Обо­зна­че­ния на ри­сун­ке: — ЭДС ис­точ­ни­ка тока, R — со­про­тив­ле­ние ре­зи­сто­ра. К — ключ. Внут­рен­ним со­про­тив­ле­ни­ем ис­точ­ни­ка тока и со­про­тив­ле­ни­ем под­во­дя­щих про­вод­ни­ков можно пре­не­бречь.

Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между фи­зи­че­ски­ми ве­ли­чи­на­ми и фор­му­ла­ми, по ко­то­рым их можно рас­счи­тать. К каж­дой по­зи­ции пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щую по­зи­цию вто­ро­го и за­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

 

ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКИЕ ВЕ­ЛИ­ЧИ­НЫ		ФОР­МУ­ЛЫ
А) Мощ­ность тока в цепи при разо­мкну­том ключе Б) Мощ­ность тока в цепи при за­мкну­том ключе		1) 2) 3) 4)

 

A	Б

 

По­лу­чив­шу­ю­ся по­сле­до­ва­тель­ность цифр пе­ре­не­си­те в бланк от­ве­тов (без про­бе­лов и каких-либо сим­во­лов).

За­да­ние 18 № 3108

Ре­ше­ние.

При разо­мкну­том ключе, пол­ное со­про­тив­ле­ние цепи равно . По за­ко­ну Ома, сила тока тогда: Сле­до­ва­тель­но, мощ­ность тока в цепи при разо­мкну­том ключе равна (А — 3). При за­мкну­том ключе, левое со­про­тив­ле­ние ока­зы­ва­ет­ся за­ко­ро­чен­ным, и пол­ное со­про­тив­ле­ние цепи равно Сила тока равна , а зна­чит, мощ­ность тока в цепи при за­мкну­том ключе со­став­ля­ет (Б — 4).

Ответ: 34

3. Плос­кий кон­ден­са­тор от­клю­чи­ли от ис­точ­ни­ка тока, а затем умень­ши­ли рас­сто­я­ние между его пла­сти­на­ми. Как из­ме­ни­ли при этом заряд на об­клад­ках кон­ден­са­то­ра, элек­тро­ем­кость кон­ден­са­то­ра и на­пря­же­ние на его об­клад­ках? (Кра­е­вы­ми эф­фек­та­ми пре­не­бречь, счи­тая пла­сти­ны кон­ден­са­то­ра боль­ши­ми. Ди­элек­три­че­скую про­ни­ца­е­мость воз­ду­ха при­нять рав­ной 1.) Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1) уве­ли­чи­ли;

2) умень­ши­ли;

3) не из­ме­ни­ли.

 

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

 

Заряд кон­ден­са­то­ра	Элек­троёмкость	На­пря­же­ние на об­клад­ках

За­да­ние 18 № 3130

Ре­ше­ние.

По­сколь­ку кон­ден­са­тор от­клю­чен от ис­точ­ни­ка, при из­ме­не­нии рас­сто­я­ния между пла­сти­на­ми заряд кон­ден­са­то­ра никак не из­ме­ня­ет­ся. Элек­тро­ем­кость плос­ко­го кон­ден­са­то­ра об­рат­но про­пор­ци­о­наль­на рас­сто­я­нию между пла­сти­на­ми: . Сле­до­ва­тель­но, умень­ше­ние рас­сто­я­ния между об­клад­ка­ми кон­ден­са­то­ра при­во­дит к уве­ли­че­нию его элек­тро­ем­ко­сти. На­ко­нец, на­пря­же­ние на об­клад­ках свя­за­но с за­ря­дом кон­ден­са­то­ра и его ем­ко­стью со­от­но­ше­ни­ем . Таким об­ра­зом, на­пря­же­ние умень­ша­ет­ся.

Пра­виль­ный ответ: 312.

Ответ: 312

4. К кон­цам длин­но­го од­но­род­но­го про­вод­ни­ка при­ло­же­но на­пря­же­ние U. Про­вод удли­ни­ли вдвое и при­ло­жи­ли к нему преж­нее на­пря­же­ние U. Как из­ме­ни­ли при этом: силу тока в про­вод­ни­ке, со­про­тив­ле­ние про­вод­ни­ка и вы­де­ля­ю­щу­ю­ся в про­вод­ни­ке теп­ло­вую мощ­ность? Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1) уве­ли­чи­ли;

2) умень­ши­ли;

3) не из­ме­ни­ли.

 

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

 

Сила тока в про­вод­ни­ке	Со­про­тив­ле­ние про­вод­ни­ка	Мощ­ность вы­де­ля­ю­ще­го­ся в про­вод­ни­ке тепла

 

По­яс­не­ние. Это за­да­ние «на со­от­вет­ствие». Так мы до­го­во­ри­лись выше крат­ко име­но­вать дан­ную раз­но­вид­ность. По­доб­ные за­да­ния про­ве­ря­ют уме­ние ори­ен­ти­ро­вать­ся в си­ту­а­ции, ана­ли­зи­ро­вать и срав­ни­вать раз­лич­ные фи­зи­че­ские по­ня­тия. Чтобы не было не­ожи­дан­но­стей на эк­за­ме­не, надо за­ра­нее по­ре­шать такие за­да­чи, взяв их из ва­ри­ан­тов ЕГЭ по­след­них лет.

За­да­ние 18 № 3145

Ре­ше­ние.

Со­про­тив­ле­ние длин­но­го од­но­род­но­го про­вод­ни­ка про­пор­ци­о­наль­но его длине: Сле­до­ва­тель­но, если удли­нить его вдвое, со­про­тив­ле­ние уве­ли­чит­ся. Со­глас­но за­ко­ну Ома, сила тока в про­вод­ни­ке свя­за­на с его со­про­тив­ле­ни­ем и при­ло­жен­ным к нему на­пря­же­ни­ем со­от­но­ше­ни­ем Таким об­ра­зом, при удли­не­нии про­вод­ни­ка и не­из­мен­ном на­пря­же­нии сила тока в про­вод­ни­ке умень­ша­ет­ся. На­ко­нец, мощ­ность тока про­пор­ци­о­наль­на квад­ра­ту на­пря­же­ния и об­рат­но про­пор­ци­о­наль­на со­про­тив­ле­нию От­сю­да по­лу­ча­ем, что мощ­ность тока умень­шит­ся в ре­зуль­та­те удли­не­ния про­вод­ни­ка.

Ответ: 212

5. За­мкну­тая цепь по­сто­ян­но­го тока со­сто­ит из ак­ку­му­ля­тор­ной ба­та­реи (с пре­не­бе­ре­жи­мо малым внут­рен­ним со­про­тив­ле­ни­ем) и на­гру­зоч­но­го со­про­тив­ле­ния. При под­клю­че­нии к пер­во­на­чаль­ной на­груз­ке, па­рал­лель­но ей, точно та­ко­го же вто­ро­го со­про­тив­ле­ния как из­ме­нят­ся сле­ду­ю­щие три ве­ли­чи­ны: ток через первую на­груз­ку, на­пря­же­ние на ней, мощ­ность вы­де­ля­ю­ще­го­ся в ней тепла? Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1) уве­ли­чит­ся;

2) умень­шит­ся;

3) не из­ме­нит­ся.

 

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

 

Ток через первую на­груз­ку	На­пря­же­ние на пер­вой на­груз­ке	Мощ­ность вы­де­ля­ю­ще­го­ся на пер­вой на­груз­ке тепла

За­да­ние 18 № 3147

Ре­ше­ние.

По­сколь­ку внут­рен­ним со­про­тив­ле­ни­ем на­груз­ки можно пре­не­бречь, со­глас­но за­ко­ну Ома для пол­ной цепи, на­пря­же­ние на клем­мах ис­точ­ни­ка сов­па­да­ет с ЭДС ис­точ­ни­ка: . Сле­до­ва­тель­но, под­клю­че­ние па­рал­лель­но еще од­но­го со­про­тив­ле­ния никак не из­ме­нит на­пря­же­ние на пер­вой на­груз­ке. От­сю­да сразу по­лу­ча­ем, что не из­ме­нит­ся и ток через первую на­груз­ку. Дей­стви­тель­но, он равен от­но­ше­нию на­пря­же­ния на на­груз­ке к ее со­про­тив­ле­нию, а зна­чит, не ме­ня­ет­ся при до­бав­ле­нии вто­рой на­груз­ки. На­ко­нец, не­из­мен­ной оста­нет­ся и мощ­ность вы­де­ля­ю­ще­го­ся на пер­вой на­груз­ке тепла, по­то­му что, со­глас­но за­ко­ну Джо­у­ля — Ленца, она про­пор­ци­о­наль­на про­из­ве­де­нию квад­ра­та силы тока и со­про­тив­ле­ния.

Ответ: 333

6. Ко­ле­ба­тель­ный кон­тур ра­дио­при­ем­ни­ка на­стро­ен на не­ко­то­рую длину волны . Как из­ме­нят­ся пе­ри­од ко­ле­ба­ний в кон­ту­ре, их ча­сто­та и со­от­вет­ству­ю­щая им длина волны, если пло­щадь пла­стин кон­ден­са­то­ра уве­ли­чить? Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1) не из­ме­нит­ся;

2) умень­шит­ся;

3) уве­ли­чит­ся.

 

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

 

Пе­ри­од ко­ле­ба­ний	Ча­сто­та	Длина волны

 

По­яс­не­ние. Это — еще одно ка­че­ствен­ное за­да­ние. В ос­но­ве его ре­ше­ния — фор­му­ла Том­со­на для пе­ри­о­да ко­ле­ба­ний Т кон­ту­ра. С по­мо­щью этой фор­му­лы надо вы­ра­зить ча­сто­ту v ко­ле­ба­ний через ёмкость С кон­ден­са­то­ра, а затем — ёмкость С через пло­щадь S об­кла­док кон­ден­са­то­ра. Что ка­са­ет­ся длины волны , её надо вы­ра­зить через ско­рость элек­тро­маг­нит­ных волн и их ча­сто­ту .

За­да­ние 18 № 3149

Ре­ше­ние.

Пе­ри­од элек­три­че­ских ко­ле­ба­ний в ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре свя­зан с ем­ко­стью кон­ден­са­то­ра со­от­но­ше­ни­ем . В свою оче­редь, ем­кость кон­ден­са­то­ра про­пор­ци­о­наль­на пло­ща­ди его пла­стин: . Сле­до­ва­тель­но, при уве­ли­че­нии пло­ща­ди пла­стин кон­ден­са­то­ра пе­ри­од ко­ле­ба­ний в кон­ту­ре уве­ли­чит­ся. Ча­сто­та об­рат­но про­пор­ци­о­наль­на пе­ри­о­ду, зна­чит, ча­сто­та умень­шит­ся. Длина волны и ча­сто­та ко­ле­ба­ния свя­за­ны со­от­но­ше­ни­ем , где c — по­сто­ян­ная ве­ли­чи­на, ско­рость света в ва­ку­у­ме. Таким об­ра­зом, при уве­ли­че­нии пло­ща­ди пла­стин длина волны уве­ли­чит­ся.

 

Ответ: 323.

Ответ: 323

7. Ис­точ­ник тока с ЭДС ε и внут­рен­ним со­про­тив­ле­ни­ем r за­мкнут на внеш­нее со­про­тив­ле­ние R. Внеш­нее со­про­тив­ле­ние уве­ли­чи­ли. Как при этом из­ме­ни­ли силу тока в цепи, на­пря­же­ние на внеш­нем со­про­тив­ле­нии, на­пря­же­ние на внут­рен­нем со­про­тив­ле­нии? Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1) уве­ли­чи­ли;

2) умень­ши­ли;

3) не из­ме­ни­ли.

 

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны.

Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

 

Сила тока	На­пря­же­ние на внеш­нем со­про­тив­ле­нии	На­пря­же­ние на внут­рен­нем со­про­тив­ле­нии

За­да­ние 18 № 3162

Ре­ше­ние.

Со­глас­но за­ко­ну Ома для пол­ной цепи, сила тока свя­за­на с ЭДС ис­точ­ни­ка, со­про­тив­ле­ни­ем ис­точ­ни­ка и со­про­тив­ле­ни­ем на­груз­ки со­от­но­ше­ни­ем . Сле­до­ва­тель­но, при уве­ли­че­нии внеш­не­го со­про­тив­ле­ния сила тока в цепи умень­ша­ет­ся. На­пря­же­ние на внеш­нем со­про­тив­ле­нии, по закон Ома, равно про­из­ве­де­нию силы тока на ве­ли­чи­ну со­про­тив­ле­ния: . Таким об­ра­зом, при уве­ли­че­нии со­про­тив­ле­ния на­груз­ки на­пря­же­ние на внеш­нем со­про­тив­ле­нии воз­рас­та­ет. Дей­стви­тель­но, . На­пря­же­ние на внут­рен­нем со­про­тив­ле­нии, на­про­тив, умень­ша­ет­ся, по­сколь­ку .

Ответ: 212

8. Элек­три­че­ский ко­ле­ба­тель­ный кон­тур ра­дио­при­ем­ни­ка на­стро­ен на длину волны. Как из­ме­нят­ся пе­ри­од ко­ле­ба­ний в кон­ту­ре, их ча­сто­та и со­от­вет­ству­ю­щая им длина волны, если пло­щадь пла­стин кон­ден­са­то­ра умень­шить? Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1. уве­ли­чи­лась;

2. умень­ши­лась;

3. не из­ме­ни­лась.

 

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

 

Пе­ри­од ко­ле­ба­ний	Ча­сто­та ко­ле­ба­ний	Длина волны

За­да­ние 18 № 3190

Ре­ше­ние.

Пе­ри­од элек­три­че­ских ко­ле­ба­ний в ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре свя­зан с ем­ко­стью кон­ден­са­то­ра со­от­но­ше­ни­ем . В свою оче­редь, ем­кость кон­ден­са­то­ра про­пор­ци­о­наль­на пло­ща­ди его пла­стин: . Сле­до­ва­тель­но, при умень­ше­нии пло­ща­ди пла­стин кон­ден­са­то­ра пе­ри­од ко­ле­ба­ний в кон­ту­ре умень­шит­ся. Ча­сто­та об­рат­но про­пор­ци­о­наль­на пе­ри­о­ду, зна­чит, ча­сто­та уве­ли­чит­ся. Длина волны и ча­сто­та ко­ле­ба­ния свя­за­ны со­от­но­ше­ни­ем , где — по­сто­ян­ная ве­ли­чи­на, ско­рость света в ва­ку­у­ме. Таким об­ра­зом, при умень­ше­нии пло­ща­ди пла­стин длина волны умень­шит­ся.

Ответ: 212

9. Ем­кость плос­ко­го воз­душ­но­го кон­ден­са­то­ра равна С, на­пря­же­ние между его об­клад­ка­ми U, рас­сто­я­ние между об­клад­ка­ми d. Чему равны заряд кон­ден­са­то­ра и мо­дуль на­пря­жен­но­сти элек­три­че­ско­го поля между его об­клад­ка­ми? Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между фи­зи­че­ски­ми ве­ли­чи­на­ми и вы­ра­же­ни­я­ми для них.

 

ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКАЯ ВЕ­ЛИ­ЧИ­НА		ВЫ­РА­ЖЕ­НИЕ ДЛЯ НЕЁ
А) Заряд кон­ден­са­то­ра Б) Мо­дуль на­пряжённо­сти поля		1. 2. 3. 4.

 

A	Б

За­да­ние 18 № 3191

Ре­ше­ние.

Заряд кон­ден­са­то­ра свя­зан с его ем­ко­стью и на­пря­же­ни­ем между его об­клад­ка­ми со­от­но­ше­ни­ем (А — 3). Элек­три­че­ское поле внут­ри плос­ко­го воз­душ­но­го кон­ден­са­то­ра од­но­род­ное, и мо­дуль его на­пря­жен­но­сти свя­зан с на­пря­же­ни­ем на кон­ден­са­то­ре и рас­сто­я­ни­ем между пла­сти­на­ми со­от­но­ше­ни­ем (Б — 4).

Ответ: 34

10. К кон­цам длин­но­го од­но­род­но­го про­вод­ни­ка при­ло­же­но на­пря­же­ние U. Про­вод уко­ро­ти­ли вдвое и при­ло­жи­ли к нему преж­нее на­пря­же­ние U. Ка­ки­ми ста­нут при этом сила и мощ­ность тока, со­про­тив­ле­ние про­вод­ни­ка? Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1) уве­ли­чи­лась;

2) умень­ши­лась;

3) не из­ме­ни­лась.

 

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

 

Сила тока в про­вод­ни­ке	Мощ­ность тока	Со­про­тив­ле­ние про­вод­ни­ка

За­да­ние 18 № 3192

Ре­ше­ние.

Со­про­тив­ле­ние длин­но­го од­но­род­но­го про­вод­ни­ка про­пор­ци­о­наль­но его длине: . Сле­до­ва­тель­но, если уко­ро­тить его вдвое, со­про­тив­ле­ние умень­шит­ся. Со­глас­но за­ко­ну Ома, сила тока в про­вод­ни­ке свя­за­на с его со­про­тив­ле­ни­ем и при­ло­жен­ным к нему на­пря­же­ни­ем со­от­но­ше­ни­ем . Таким об­ра­зом, при уко­ра­чи­ва­нии про­вод­ни­ка и не­из­мен­ном на­пря­же­нии сила тока в про­вод­ни­ке воз­рас­та­ет. На­ко­нец, мощ­ность тока про­пор­ци­о­наль­на квад­ра­ту на­пря­же­ния и об­рат­но про­пор­ци­о­наль­на со­про­тив­ле­нию . От­сю­да по­лу­ча­ем, что мощ­ность тока уве­ли­чит­ся в ре­зуль­та­те уко­ра­чи­ва­ния про­вод­ни­ка.

Ответ: 112

11. Ре­зи­стор с со­про­тив­ле­ни­ем R под­клю­чен к ис­точ­ни­ку тока с внут­рен­ним со­про­тив­ле­ни­ем r. Сила тока в цепи равна I. Чему равны ЭДС ис­точ­ни­ка и на­пря­же­ние на его вы­во­дах? Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между фи­зи­че­ски­ми ве­ли­чи­на­ми и вы­ра­же­ни­я­ми для них.

 

ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКАЯ ВЕ­ЛИ­ЧИ­НА		ВЫ­РА­ЖЕ­НИЕ ДЛЯ НЕЁ
А) ЭДС ис­точ­ни­ка Б) На­пря­же­ние на вы­во­дах ис­точ­ни­ка		1) 2) 3) 4)

 

A	Б

За­да­ние 18 № 3194

Ре­ше­ние.

Со­глас­но за­ко­ну Ома для пол­ной цепи, сила тока свя­за­на с ЭДС ис­точ­ни­ка, со­про­тив­ле­ни­ем ис­точ­ни­ка и со­про­тив­ле­ни­ем на­груз­ки со­от­но­ше­ни­ем . Сле­до­ва­тель­но, ЭДС ис­точ­ни­ка равна (А — 3). На­пря­же­ние на вы­во­дах ис­точ­ни­ка равно на­пря­же­нию на ре­зи­сто­ре, ко­то­рое, в свою оче­редь, про­пор­ци­о­наль­но про­из­ве­де­нию силы тока, те­ку­ще­го через него, и со­про­тив­ле­ния (Б — 2).

Ответ: 32

12. К кон­цам длин­но­го од­но­род­но­го про­вод­ни­ка при­ло­же­но на­пря­же­ние U. Про­вод­ник за­ме­ни­ли на про­вод­ник, сде­лан­ный из та­ко­го же ма­те­ри­а­ла, такой же длины, но с мень­шей пло­ща­дью по­пе­реч­но­го се­че­ния и при­ло­жи­ли к нему преж­нее на­пря­же­ние U. Ка­ки­ми ста­нут при этом сила и мощ­ность тока, со­про­тив­ле­ние про­вод­ни­ка? Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1 уве­ли­чи­лась;

2 умень­ши­лась;

3 не из­ме­ни­лась.

 

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­ческой ве­ли­чи­ны. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

 

Сила тока в про­вод­ни­ке	Мощ­ность тока	Со­про­тив­ле­ние про­вод­ни­ка

За­да­ние 18 № 3199

Ре­ше­ние.

Со­про­тив­ле­ние длин­но­го од­но­род­но­го про­вод­ни­ка об­рат­но про­пор­ци­о­наль­но пло­ща­ди его се­че­ния: . Сле­до­ва­тель­но, про­вод­ник мень­ше­го се­че­ния, сде­лан­ный и та­ко­го же ма­те­ри­а­ла и име­ю­щий такую же длину, имеет боль­шее со­про­тив­ле­ние. Со­глас­но за­ко­ну Ома, сила тока в про­вод­ни­ке свя­за­на с его со­про­тив­ле­ни­ем и при­ло­жен­ным к нему на­пря­же­ни­ем со­от­но­ше­ни­ем . Таким об­ра­зом, при за­ме­не про­вод­ни­ка и не­из­мен­ном на­пря­же­нии сила тока в про­вод­ни­ке умень­ша­ет­ся. На­ко­нец, мощ­ность тока про­пор­ци­о­наль­на квад­ра­ту на­пря­же­ния и об­рат­но про­пор­ци­о­наль­на со­про­тив­ле­нию . От­сю­да по­лу­ча­ем, что мощ­ность тока умень­ша­ет­ся в ре­зуль­та­те за­ме­ны про­вод­ни­ка.

Ответ: 221

13. К кон­цам длин­но­го од­но­род­но­го про­вод­ни­ка при­ло­же­но на­пря­же­ние U. Про­вод­ник за­ме­ни­ли на про­вод­ник, сде­лан­ный из та­ко­го же ма­те­ри­а­ла, такой же длины, но с боль­шей пло­ща­дью по­пе­реч­но­го се­че­ния и при­ло­жи­ли к нему преж­нее на­пря­же­ние U. Ка­ки­ми ста­нут при этом сила и мощ­ность тока, со­про­тив­ле­ние про­вод­ни­ка? Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1 уве­ли­чи­лась;

2 умень­ши­лась;

3 не из­ме­ни­лась.

 

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

 

Сила тока в про­вод­ни­ке	Мощ­ность тока	Со­про­тив­ле­ние про­вод­ни­ка

За­да­ние 18 № 3200

Ре­ше­ние.

Со­про­тив­ле­ние длин­но­го од­но­род­но­го про­вод­ни­ка об­рат­но про­пор­ци­о­наль­но пло­ща­ди его се­че­ния: . Сле­до­ва­тель­но, про­вод­ник боль­ше­го се­че­ния, сде­лан­ный из та­ко­го же ма­те­ри­а­ла и име­ю­щий такую же длину, имеет мень­шее со­про­тив­ле­ние. Со­глас­но за­ко­ну Ома сила тока в про­вод­ни­ке свя­за­на с его со­про­тив­ле­ни­ем и при­ло­жен­ным к нему на­пря­же­ни­ем со­от­но­ше­ни­ем . Таким об­ра­зом, при за­ме­не про­вод­ни­ка и не­из­мен­ном на­пря­же­нии сила тока в про­вод­ни­ке уве­ли­чи­ва­ет­ся. На­ко­нец, мощ­ность тока про­пор­ци­о­наль­на квад­ра­ту на­пря­же­ния и об­рат­но про­пор­ци­о­наль­на со­про­тив­ле­нию . От­сю­да по­лу­ча­ем, что мощ­ность тока уве­ли­чи­ва­ет­ся в ре­зуль­та­те за­ме­ны про­вод­ни­ка.

Ответ: 112

14. Ко­ле­ба­тель­ный кон­тур ра­дио­при­ем­ни­ка на­стро­ен на не­ко­то­рую длину волны . Как из­ме­нят­ся пе­ри­од ко­ле­ба­ний в кон­ту­ре, их ча­сто­та и со­от­вет­ству­ю­щая им длина волны, если умень­шить рас­сто­я­ние между пла­сти­на­ми кон­ден­са­то­ра? Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1) не из­ме­нит­ся;

2) умень­шит­ся;

3) уве­ли­чит­ся.

 

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

 

Пе­ри­од ко­ле­ба­ний	Ча­сто­та	Длина волны

За­да­ние 18 № 3201

Ре­ше­ние.

Пе­ри­од элек­три­че­ских ко­ле­ба­ний в ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре свя­зан с ем­ко­стью кон­ден­са­то­ра со­от­но­ше­ни­ем В свою оче­редь, ем­кость кон­ден­са­то­ра об­рат­но про­пор­ци­о­наль­на рас­сто­я­нию между пла­сти­на­ми: Сле­до­ва­тель­но, при умень­ше­нии рас­сто­я­ния между пла­сти­на­ми кон­ден­са­то­ра пе­ри­од ко­ле­ба­ний в кон­ту­ре уве­ли­чит­ся. Ча­сто­та об­рат­но про­пор­ци­о­наль­на пе­ри­о­ду, зна­чит, ча­сто­та умень­шит­ся. Длина волны и ча­сто­та ко­ле­ба­ния свя­за­ны со­от­но­ше­ни­ем где — по­сто­ян­ная ве­ли­чи­на, ско­рость света в ва­ку­у­ме. Таким об­ра­зом, при умень­ше­нии рас­сто­я­ния между пла­сти­на­ми длина волны уве­ли­чит­ся.

Ответ: 323

15. Ко­ле­ба­тель­ный кон­тур ра­дио­при­ем­ни­ка на­стро­ен на не­ко­то­рую длину волны . Как из­ме­нят­ся пе­ри­од ко­ле­ба­ний в кон­ту­ре, их ча­сто­та и со­от­вет­ству­ю­щая им длина волны, если уве­ли­чить рас­сто­я­ние между пла­сти­на­ми кон­ден­са­то­ра? Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1) не из­ме­нит­ся;

2) умень­шит­ся;

3) уве­ли­чит­ся.

 

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

 

Пе­ри­од ко­ле­ба­ний	Ча­сто­та	Длина волны

За­да­ние 18 № 3202

Ре­ше­ние.

Пе­ри­од элек­три­че­ских ко­ле­ба­ний в ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре свя­зан с ем­ко­стью кон­ден­са­то­ра со­от­но­ше­ни­ем В свою оче­редь, ем­кость кон­ден­са­то­ра об­рат­но про­пор­ци­о­наль­на рас­сто­я­нию между пла­сти­на­ми: Сле­до­ва­тель­но, при уве­ли­че­нии рас­сто­я­ния между пла­сти­на­ми кон­ден­са­то­ра пе­ри­од ко­ле­ба­ний в кон­ту­ре умень­шит­ся. Ча­сто­та об­рат­но про­пор­ци­о­наль­на пе­ри­о­ду, зна­чит, ча­сто­та уве­ли­чит­ся. Длина волны и ча­сто­та ко­ле­ба­ния свя­за­ны со­от­но­ше­ни­ем где — по­сто­ян­ная ве­ли­чи­на, ско­рость света в ва­ку­у­ме. Таким об­ра­зом, при уве­ли­че­нии рас­сто­я­ния между пла­сти­на­ми длина волны умень­шит­ся.

Ответ: 232

16. По про­во­лоч­но­му ре­зи­сто­ру течёт ток. Ре­зи­стор за­ме­ни­ли на дру­гой, с про­во­ло­кой из того же ме­тал­ла и той же длины, но име­ю­щей вдвое мень­шую пло­щадь по­пе­реч­но­го се­че­ния и про­пу­сти­ли через него вдвое мень­ший ток. Как из­ме­нят­ся при этом сле­ду­ю­щие три ве­ли­чи­ны: теп­ло­вая мощ­ность, вы­де­ля­ю­ща­я­ся на ре­зи­сто­ре, на­пря­же­ние на нём, его элек­три­че­ское со­про­тив­ле­ние?

 

Для каж­дой ве­ли­чи­ны (теп­ло­вая мощ­ность, вы­де­ля­ю­ща­я­ся на ре­зи­сто­ре, на­пря­же­ние на ре­зи­сто­ре, элек­три­че­ское со­про­тив­ле­ние ре­зи­сто­ра) опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

 

1) уве­ли­чит­ся

2) умень­шит­ся

3) не из­ме­нит­ся

За­да­ние 18 № 3809

Ре­ше­ние.

Со­про­тив­ле­ние про­во­лоч­но­го ре­зи­сто­ра за­ви­сит от ма­те­ри­а­ла, из ко­то­ро­го он сде­лан, про­пор­ци­о­наль­но его длине и об­рат­но про­пор­ци­о­наль­но пло­ща­ди по­пе­реч­но­го се­че­ния: . Таким об­ра­зом, по­сколь­ку у но­во­го ре­зи­сто­ра вдвое мень­шая пло­щадь по­пе­реч­но­го се­че­ния, его со­про­тив­ле­ние вдвое боль­ше, чем у ис­ход­но­го.

 

Связь на­пря­же­ния, при­ло­жен­но­го к участ­ку цепи, с про­те­ка­ю­щей через него силой тока да­ет­ся за­ко­ном Ома: . Так как силу тока умень­ши­ли в 2 раза, а со­про­тив­ле­ние уве­ли­чи­лось в 2 раза, за­клю­ча­ем, что на­пря­же­ние на ре­зи­сто­ре не из­ме­ни­лось.

 

Теп­ло­вая мощ­ность, вы­де­ля­ю­ща­я­ся на ре­зи­сто­ре про­пор­ци­о­наль­на про­из­ве­де­нию тока и на­пря­же­ния, а зна­чит, в ре­зуль­та­те про­де­лан­ных ма­ни­пу­ля­ций, теп­ло­вая мощ­ность умень­ша­ет­ся (на­пря­же­ние по­сто­ян­но, а ток умень­ша­ет­ся).

 

Пра­виль­ный ответ: 231.

Ответ: 231

Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ—2013 по физике.

17. Двум ме­тал­ли­че­ским пла­сти­нам пло­ща­дью S каж­дая со­об­щи­ли рав­ные по мо­ду­лю, но про­ти­во­по­лож­ные по знаку за­ря­ды +Q и —Q. Пла­сти­ны рас­по­ло­жи­ли на малом рас­сто­я­нии d друг от друга. Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между фи­зи­че­ски­ми ве­ли­чи­на­ми и фор­му­ла­ми, по ко­то­рым их можно рас­счи­тать. За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

 

ФОР­МУ­ЛЫ		ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКИЕ ВЕ­ЛИ­ЧИ­НЫ
A) Б)		1) На­пряжённость элек­три­че­ско­го поля между пла­сти­на­ми 2) Раз­ность по­тен­ци­а­лов между пла­сти­на­ми 3) Ем­кость си­сте­мы, со­сто­я­щей из двух таких пла­стин 4) Энер­гия элек­три­че­ско­го поля, за­ключённого между этими пла­сти­на­ми

 

A	Б

За­да­ние 18 № 4104

Ре­ше­ние.

Опи­сан­ная в за­да­че си­сте­ма пред­став­ля­ет собой за­ря­жен­ный плос­кий кон­ден­са­тор. Ем­кость та­ко­го кон­ден­са­то­ра равна . Энер­гия плос­ко­го кон­ден­са­то­ра да­ет­ся вы­ра­же­ни­ем: , сле­до­ва­тель­но, фор­му­ла Б опи­сы­ва­ет энер­гию элек­три­че­ско­го поля, за­ключённого между пла­сти­на­ми. Раз­ность по­тен­ци­а­лов между пла­сти­на­ми равна . Сле­до­ва­тель­но, фор­му­ле А со­от­вет­ству­ет пункт 2. На­ко­нец, чтобы за­вер­шить раз­го­вор по по­во­ду дан­ной за­да­чи, на­пом­ним вы­ра­же­ние для на­пряжённо­сти элек­три­че­ско­го поля между пла­сти­на­ми: .

Пра­виль­ный ответ: 24.

Ответ: 24

Источник: МИОО: Ди­а­гно­стич­ская работа по фи­зи­ке 17.12.2012 ва­ри­ант 1.

18. Вось­ми­класс­ник ис­сле­до­вал про­цесс про­те­ка­ния по­сто­ян­но­го тока через про­во­ло­ку и уста­но­вил, что при силе тока через про­во­ло­ку 0,25 А вольт­метр, под­со­единённый к её кон­цам, по­ка­зы­ва­ет на­пря­же­ние 3,6 В. Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между за­ви­си­мо­стя­ми, ха­рак­те­ри­зу­ю­щи­ми про­те­ка­ние тока через про­во­ло­ку, и урав­не­ни­я­ми, вы­ра­жа­ю­щи­ми эти за­ви­си­мо­сти, при­ведёнными ниже. К каж­дой по­зи­ции пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щую по­зи­цию вто­ро­го и за­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

 

ЗА­ВИ­СИ­МО­СТИ		УРАВ­НЕ­НИЯ
А) За­ви­си­мость ра­бо­ты по­сто­ян­но­го элек­три­че­ско­го тока от вре­ме­ни Б) За­ви­си­мость за­ря­да, про­те­ка­ю­ще­го через про­во­ло­ку, от вре­ме­ни		1) 2) 3) 4)

 

A	Б

За­да­ние 18 № 4139

Ре­ше­ние.

Ра­бо­та по­сто­ян­но­го тока равна .

Пра­виль­ная фор­му­ла ука­за­на под но­ме­ром 2.

За­ви­си­мость за­ря­да, про­те­ка­ю­ще­го через про­во­ло­ку, от вре­ме­ни:

Это со­от­вет­ству­ет фор­му­ле 1.

Пра­виль­ный ответ: 21.

Ответ: 21

Источник: МИОО: Тре­ни­ро­воч­ная ра­бо­та по фи­зи­ке 05.02.2013 ва­ри­ант 1.

19. Иде­аль­ный ко­ле­ба­тель­ный кон­тур со­сто­ит из за­ря­жен­но­го кон­ден­са­то­ра ёмко­стью 0,02 , ка­туш­ки ин­дук­тив­но­стью 0,2 и разо­мкну­то­го ключа. После за­мы­ка­ния ключа, ко­то­рое про­изо­шло в мо­мент вре­ме­ни , в кон­ту­ре воз­ник­ли соб­ствен­ные элек­тро­маг­нит­ные ко­ле­ба­ния. При этом мак­си­маль­ная сила тока, те­ку­ще­го через ка­туш­ку, была равна 0,01 . Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между за­ви­си­мо­стя­ми, по­лу­чен­ны­ми при ис­сле­до­ва­нии этих ко­ле­ба­ний (см. левый стол­бец), и фор­му­ла­ми, вы­ра­жа­ю­щи­ми эти за­ви­си­мо­сти (см. пра­вый стол­бец; ко­эф­фи­ци­ен­ты в фор­му­лах вы­ра­же­ны в со­от­вет­ству­ю­щих еди­ни­цах СИ без крат­ных и доль­ных мно­жи­те­лей).

 

К каж­дой по­зи­ции пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щую по­зи­цию вто­ро­го столб­ца и за­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

 

ЗА­ВИ­СИ­МО­СТИ		ФОР­МУ­ЛЫ
А) За­ви­си­мость на­пря­же­ния на кон­ден­са­то­ре от вре­ме­ни Б) За­ви­си­мость силы тока, те­ку­ще­го через ка­туш­ку, от вре­ме­ни		1) f(t)= 2) f(t)= 3) f(t)= 4) f(t)=

 

A	Б

За­да­ние 18 № 4248

Ре­ше­ние.

Рас­счи­та­ем спер­ва цик­ли­че­скую ча­сто­ту соб­ствен­ных ко­ле­ба­ний в кон­ту­ре: .

По­сколь­ку из­на­чаль­но кон­ден­са­то­ра за­ря­жен, для за­ви­си­мо­сти ве­ли­чи­ны за­ря­да на об­клад­ке кон­ден­са­то­ра можем на­пи­сать: . За­ви­си­мость силы тока в кон­ту­ре от вре­ме­ни даётся вы­ра­же­ни­ем: . По­сколь­ку не ука­за­но, какое на­прав­ле­ние тока счи­та­ет­ся по­ло­жи­тель­ным, то за­ви­си­мость силы тока от вре­ме­ни так же может быть вы­ра­же­на то есть фор­му­лой 1.

Опре­де­лим те­перь ам­пли­ту­ду на­пря­же­ния на кон­ден­са­то­ре. Она свя­за­на с ам­пли­ту­дой за­ря­да со­от­но­ше­ни­ем: . С дру­гой сто­ро­ны, ам­пли­ту­да за­ря­да равна: Сле­до­ва­тель­но, ам­пли­ту­да на­пря­же­ния равна: . За­ви­си­мость на­пря­же­ния на кон­ден­са­то­ре от вре­ме­ни: , то есть ис­ко­мый закон да­ет­ся фор­му­лой 4.

 

Пра­виль­ный ответ: 41

 

При­ме­ча­ние: общий знак всех ве­ли­чин не имеет осо­бо­го зна­че­ния, так как под за­ря­дом кон­ден­са­то­ра мы можем по­ни­мать заряд любой из об­кла­док, а они про­ти­во­по­лож­ны. Ана­ло­гич­но с на­пря­же­ни­ем, раз­ность по­тен­ци­а­лов можно ме­рить между пер­вой и вто­рой, а можно на­о­бо­рот. Важно уло­вить общий вид за­ви­си­мо­сти (ам­пли­ту­ду и фазу)

Ответ: 41

Источник: МИОО: Ди­а­гно­сти­че­ская работа по фи­зи­ке 21.03.2013 ва­ри­ант ФИ1402.

20. На ри­сун­ке пред­став­лен гра­фик за­ви­си­мо­сти силы тока в ка­туш­ке ин­дук­тив­но­стью 10 мГн от вре­м