Решение на демо версията на изпита по физика.

Спецификация
контролни измервателни материали
за провеждане на единен държавен изпит през 2019 г
по ФИЗИКА

1. Цел на единния държавен изпит KIM

Единният държавен изпит (наричан по-нататък Единен държавен изпит) е форма на обективна оценка на качеството на обучение на лица, усвоили образователни програми за средно общо образование, като се използват стандартизирани задачи (материали за контролни измервания).

Единният държавен изпит се провежда в съответствие с Федералния закон № 273-FZ от 29 декември 2012 г. „За образованието в Руската федерация“.

Контролно-измервателните материали позволяват да се установи нивото на овладяване на завършилите федералния компонент на държавния образователен стандарт за средно (пълно) общо образование по физика, основно и специализирано ниво.

Резултатите от единния държавен изпит по физика се признават от образователните организации на средното професионално образование и образователните организации на висшето професионално образование като резултати от приемните тестове по физика.

2. Документи, определящи съдържанието на Единния държавен изпит KIM

3. Подходи за избор на съдържание и разработване на структурата на Единния държавен изпит KIM

Всеки вариант на изпитната работа включва елементи на контролирано съдържание от всички раздели на училищния курс по физика, като за всеки раздел се предлагат задачи от всички таксономични нива. Най-важните съдържателни елементи от гледна точка на продължаващото обучение във висшите учебни заведения се контролират в един и същ вариант със задачи с различна степен на сложност. Броят на задачите за даден раздел се определя от съдържанието му и пропорционално на учебното време, отделено за изучаването му в съответствие с приблизителната програма по физика. Различните планове, чрез които се изграждат опциите за изследване, са изградени на принципа на добавяне на съдържание, така че като цяло всички серии от опции осигуряват диагностика за развитието на всички елементи на съдържанието, включени в кодификатора.

Приоритетът при проектирането на CMM е необходимостта от тестване на видовете дейности, предвидени от стандарта (като се вземат предвид ограниченията в условията на масово писмено тестване на знанията и уменията на учениците): овладяване на концептуалния апарат на курса по физика, овладяване на методически знания, прилагане на знанията при обяснение на физични явления и решаване на задачи. Овладяването на уменията за работа с информация с физическо съдържание се проверява индиректно чрез използване на различни методи за представяне на информация в текстове (графики, таблици, диаграми и схематични чертежи).

Най-важният вид дейност от гледна точка на успешното продължаване на обучението в университета е решаването на проблеми. Всяка опция включва задачи за всички раздели с различни нива на сложност, което ви позволява да тествате способността да прилагате физически закони и формули както в стандартни образователни ситуации, така и в нетрадиционни ситуации, които изискват проява на доста висока степен на независимост при комбиниране на известни алгоритми за действие или създаване на собствен план за изпълнение на задача.

Обективността на проверката на задачите с подробен отговор се осигурява от единни критерии за оценка, участието на двама независими експерти, оценяващи една работа, възможността за назначаване на трети експерт и наличието на процедура за обжалване.

Единният държавен изпит по физика е изпит по избор на зрелостниците и е предназначен за диференциране при постъпване във висши учебни заведения. За тези цели в работата са включени задачи от три нива на трудност. Изпълнението на задачи на основно ниво на сложност ви позволява да оцените нивото на овладяване на най-важните елементи на съдържанието на курса по физика в гимназията и овладяването на най-важните видове дейности.

Сред задачите от основното ниво се разграничават задачи, чието съдържание отговаря на стандарта от основното ниво. Минималният брой точки от единния държавен изпит по физика, потвърждаващ, че завършилият е усвоил средно (пълно) общообразователна програма по физика, се установява въз основа на изискванията за усвояване на стандарта за основно ниво. Използването на задачи с повишено и високо ниво на сложност в изпитната работа ни позволява да оценим степента на готовност на студента да продължи обучението си в университет.

4. Структура на единния държавен изпит KIM

Всеки вариант на изпитната работа се състои от две части и включва 32 задачи, различни по форма и ниво на сложност (Таблица 1).

Част 1 съдържа 24 въпроса с кратък отговор. От тях 13 са задачи с изписан отговор под формата на число, дума или две числа. 11 задачи за намиране на съвпадение и избираем отговор, които изискват да напишете отговорите си като поредица от числа.

Част 2 съдържа 8 задачи, обединени от обща дейност – решаване на задачи. От тях 3 задачи с кратък отговор (25-27) и 5 ​​задачи (28-32), за които е необходимо да дадете подробен отговор.

Така че учителите и възпитаниците имат представа за KIM на предстоящия Единен държавен изпит по физика, всяка година на официалния уебсайт на FIPI се публикуват демо версии на Единния държавен изпит по всички предмети. Всеки може да се запознае и да добие представа за структурата, обема и примерните задачи на реалните варианти.

Когато се подготвят за Единния държавен изпит, по-добре е завършилите да използват опции от официални източници на информационна подкрепа за финалния изпит.

Демо версия на единния държавен изпит 2017 по физика

Демо версии на Единния държавен изпит по физика 2016-2015 г

Общо задачи - 31; от които по ниво на трудност: Basic – 18; Увеличени – 9; Висока – 4.

Максималната начална оценка за работата е 50.

Общо време за изпълнение на работата – 235 минути

Приблизителното време за изпълнение на задачите на различни части от работата е:

1) за всяка задача с кратък отговор – 3–5 минути;

2) за всяка задача с подробен отговор – 15–25 минути.

Допълнителни материали и оборудванеИзползва се непрограмируем калкулатор (за всеки ученик) с възможност за изчисляване на тригонометрични функции (cos, sin, tg) и линийка. Списъкът на допълнителните устройства и материали, чието използване е разрешено за Единния държавен изпит, се одобрява от Rosobrnadzor.

Когато четете демонстрационната версия на Единния държавен изпит по физика за 2017 г., трябва да имате предвид, че задачите, включени в нея, не отразяват всички проблеми със съдържанието, които ще бъдат тествани с помощта на опциите на KIM през 2017 г.

Промени в Единния държавен изпит KIM по физика през 2017 г. в сравнение с 2016 г.

Променена е структурата на част 1 от изпитната работа, част 2 е оставена непроменена. От изпитната работа са изключени задачи с избор на един верен отговор и са добавени задачи с кратък отговор.

При промените в структурата на изпитната работа по физика бяха запазени общите концептуални подходи за оценяване на учебните постижения. По-специално, максималният резултат за изпълнение на всички задачи от изпитната работа остава непроменен, разпределението на максималните точки за задачи с различни нива на сложност и приблизителното разпределение на броя на задачите по раздели от училищния курс по физика и методи на дейност бяха запазен.

Пълен списък с въпроси, които могат да бъдат контролирани на Единния държавен изпит 2017 г., е даден в кодификатора на елементите на съдържанието и изискванията за нивото на обучение на завършилите образователни организации за Единния държавен изпит 2017 г. по физика.

Средно общо образование

Подготовка за Единния държавен изпит 2018: анализ на демо версията по физика

Единен държавен изпит 2018. Физика. Тематични обучителни задачи

Изданието съдържа:
задания от различен тип по всички теми на Единния държавен изпит;
отговори на всички задачи.
Книгата ще бъде полезна както за учителите: дава възможност за ефективно организиране на подготовката на учениците за Единния държавен изпит директно в класната стая, в процеса на изучаване на всички теми, така и за учениците: задачите за обучение ще им позволят систематично да се подготвят за изпита при преминаване на всяка тема.

Точково тяло в покой започва да се движи по оста Ох. Фигурата показва графиката на зависимостта на проекцията ахускорение на това тяло с времето T.

Определете разстоянието, което тялото е изминало през третата секунда от движението.

Отговор: _________ м.

Решение

Да знаеш как да четеш графики е много важно за всеки ученик. Въпросът в задачата е, че се изисква от графиката на проекцията на ускорението спрямо времето да се определи пътя, който тялото е изминало за третата секунда от движението. Графиката показва, че във времевия интервал от T 1 = 2 s до T 2 = 4 s, проекцията на ускорението е нула. Следователно проекцията на резултантната сила в тази област, съгласно втория закон на Нютон, също е равна на нула. Определяме естеството на движението в тази област: тялото се движи равномерно. Пътеката се определя лесно, ако знаете скоростта и времето на движение. Но в интервала от 0 до 2 s тялото се е движило равномерно ускорено. Използвайки определението за ускорение, ние пишем уравнението за проекция на скоростта Vx = V 0х + a x t; тъй като тялото първоначално беше в покой, проекцията на скоростта в края на втората секунда стана

След това разстоянието, изминато от тялото за третата секунда

Отговор: 8 м.

Ориз. 1

Два пръта, свързани с лека пружина, лежат върху гладка хоризонтална повърхност. Към блок маса м= 2 kg прилага постоянна сила, равна по големина Е= 10 N и насочен хоризонтално по оста на пружината (виж фигурата). Определете модула на еластичност на пружината в момента, когато този блок се движи с ускорение 1 m / s 2.

Отговор: _________ N.

Решение

Хоризонтално върху тяло с маса м= 2 кг действат две сили, това е сила Е= 10 N и еластичната сила от страната на пружината. Резултатът от тези сили придава ускорение на тялото. Да изберем координатна линия и да я насочим по действието на силата Е. Нека напишем втория закон на Нютон за това тяло.

В проекция върху ос 0 х: Е – Еконтрол = ма (2)

Нека изразим от формула (2) модула на еластичната сила Еконтрол = Е – ма (3)

Нека заместим числените стойности във формула (3) и да получим, Еконтрол = 10 N – 2 kg · 1 m/s 2 = 8 N.

Отговор: 8 Н.

Задача 3

На тяло с маса 4 kg, разположено върху грапава хоризонтална равнина, се дава скорост 10 m/s по нея. Определете модула на работа, извършена от силата на триене от момента, в който тялото започне да се движи, до момента, в който скоростта на тялото намалее 2 пъти.

Отговор: _________ Дж.

Решение

Върху тялото действат силата на тежестта, силата на реакция на опората, силата на триене, което създава спирачно ускорение.На тялото първоначално е дадена скорост 10 m/s. Нека напишем втория закон на Нютон за нашия случай.

Уравнение (1), като се вземе предвид проекцията върху избраната ос Yще изглежда така:

н – мг = 0; н = мг (2)

В проекция върху оста х: –Е tr = – ма; Е tr = ма; (3) Трябва да определим модула на работата на силата на триене в момента, когато скоростта стане наполовина по-малка, т.е. 5 m/s. Нека запишем формулата за изчисляване на работата.

А · ( Е tr) = – Етр · С (4)

За да определим изминатото разстояние, вземаме вечната формула:

Нека заместим (3) и (5) в (4)

Тогава модулът на работата на силата на триене ще бъде равен на:

Нека заместим числовите стойности

Отговор: 150 J.

Единен държавен изпит 2018. Физика. 30 тренировъчни версии на изпитни работи

Изданието съдържа:
30 опции за обучение за единния държавен изпит
указания за изпълнение и критерии за оценка
отговори на всички задачи
Опциите за обучение ще помогнат на учителя да организира подготовката за Единния държавен изпит, а учениците ще проверят независимо своите знания и готовност да се явят на финалния изпит.

Стъпаловиден блок има външна макара с радиус 24 см. Тежестите са окачени на нишките, навити на външната и вътрешната макара, както е показано на фигурата. Няма триене в оста на блока. Какъв е радиусът на вътрешната макара на блока, ако системата е в равновесие?

Ориз. 1

Отговор: _________ виж.

Решение

Според условията на задачата системата е в равновесие. На изображението Л 1, сила на рамото Л 2-ро рамо на сила Условие за равновесие: моментите на силите, въртящи телата по часовниковата стрелка, трябва да бъдат равни на моментите на силите, въртящи тялото обратно на часовниковата стрелка. Спомнете си, че моментът на силата е произведение на модула на силата и рамото. Силите, действащи върху нишките от натоварванията, се различават с коефициент 3. Това означава, че радиусът на вътрешната макара на блока се различава от външния 3 пъти. Следователно, рамото Л 2 ще бъде равно на 8 см.

Отговор: 8 см

Задача 5

о, в различни моменти от време.

Изберете от списъка по-долу двеправилни твърдения и посочете номерата им.

1. Потенциалната енергия на пружината в момент 1,0 s е максимална.
2. Периодът на трептене на топката е 4,0 s.
3. Кинетичната енергия на топката в момент 2,0 s е минимална.
4. Амплитудата на трептенията на топката е 30 mm.
5. Общата механична енергия на махало, състоящо се от топка и пружина в момент от време 3,0 s, е минимална.

Решение

Таблицата представя данни за положението на топка, закрепена към пружина и осцилираща по хоризонтална ос о, в различни моменти от време. Трябва да анализираме тези данни и да изберем правилните две твърдения. Системата е пружинно махало. В даден момент T= 1 s, изместването на тялото от равновесното положение е максимално, което означава, че това е стойността на амплитудата. По дефиниция потенциалната енергия на еластично деформирано тяло може да се изчисли по формулата

Където к– коефициент на твърдост на пружината, х– изместване на тялото от равновесно положение. Ако изместването е максимално, тогава скоростта в тази точка е нула, което означава, че кинетичната енергия ще бъде нула. Според закона за запазване и трансформация на енергията потенциалната енергия трябва да бъде максимална. От таблицата виждаме, че тялото преминава през половината от трептенето в T= 2 s, пълното трептене отнема два пъти повече време T= 4 s. Следователно твърдения 1 ще бъдат верни; 2.

Задача 6

Малко парче лед беше спуснато в цилиндрична чаша с вода, за да изплува. След известно време ледът се стопи напълно. Определете как налягането върху дъното на чашата и нивото на водата в чашата са се променили в резултат на топенето на леда.

1. повишена;
2. намаля;
3. не се е променило.

Пиши на маса

Решение

Ориз. 1

Проблеми от този тип са доста често срещани в различните версии на Единния държавен изпит. И както показва практиката, учениците често правят грешки. Нека се опитаме да анализираме подробно тази задача. Нека обозначим м– маса на парче лед, ρ l – плътност на леда, ρ в – плътност на водата, V pcht – обемът на потопената част от леда, равен на обема на изместената течност (обем на дупката). Нека мислено премахнем леда от водата. Тогава във водата ще има дупка, чийто обем е равен на V pcht, т.е. обем вода, изместен от парче лед Фиг. 1( b).

Нека запишем състоянието на плаващ лед на фиг. 1( А).

F a = мг (1)

ρ в Vследобед ж = мг (2)

Сравнявайки формули (3) и (4), виждаме, че обемът на дупката е точно равен на обема на водата, получена от топенето на нашето парче лед. Следователно, ако сега (мислено) излеем вода, получена от лед, в дупка, тогава дупката ще бъде напълно пълна с вода и нивото на водата в съда няма да се промени. Ако нивото на водата не се промени, тогава хидростатичното налягане (5), което в този случай зависи само от височината на течността, също няма да се промени. Следователно отговорът ще бъде

Единен държавен изпит 2018. Физика. Тренировъчни задачи

Публикацията е предназначена за ученици от гимназията за подготовка за Единния държавен изпит по физика.
Ползата включва:
20 опции за обучение
отговори на всички задачи
Формуляри за отговор на единен държавен изпит за всеки вариант.
Изданието ще помогне на учителите при подготовката на учениците за Единния държавен изпит по физика.

Безтегловна пружина е разположена върху гладка хоризонтална повърхност и единият край е прикрепен към стената (виж фигурата). В даден момент пружината започва да се деформира чрез прилагане на външна сила към нейния свободен край A и равномерно движеща се точка A.

Установете съответствие между графиките на зависимостите на физическите величини от деформацията хпружини и тези стойности. За всяка позиция в първата колона изберете съответната позиция от втората колона и напишете маса

Решение

От фигурата към задачата става ясно, че когато пружината не е деформирана, то нейният свободен край и съответно точка А са в положение с координата х 0 . В даден момент пружината започва да се деформира чрез прилагане на външна сила към нейния свободен край А. Точка А се движи равномерно. В зависимост от това дали пружината е разтегната или компресирана, посоката и големината на еластичната сила, генерирана в пружината, ще се променят. Съответно, под буквата А) графиката е зависимостта на модула на еластичната сила от деформацията на пружината.

Графиката под буква B) показва зависимостта на проекцията на външната сила от големината на деформацията. защото с увеличаване на външната сила, големината на деформацията и еластичната сила се увеличават.

Отговор: 24.

Задача 8

При конструирането на температурната скала на Реомюр се приема, че при нормално атмосферно налягане ледът се топи при температура 0 градуса Реомюр (°R), а водата кипи при температура 80°R. Намерете средната кинетична енергия на постъпателно топлинно движение на частица от идеален газ при температура 29 ° R. Изразете отговора си в eV и закръглете до най-близката стотна.

Отговор: ________ eV.

Решение

Задачата е интересна, защото е необходимо да се сравнят две температурни скали. Това са температурната скала на Реомюр и скалата на Целзий. Точките на топене на леда са еднакви на скалата, но точките на кипене са различни; можем да получим формула за преобразуване от градуси Реомюр в градуси Целзий. Това

Нека преобразуваме температурата 29 (°R) в градуси по Целзий

Нека преобразуваме резултата в Келвин, използвайки формулата

T = T°C + 273 (2);

T= 36,25 + 273 = 309,25 (K)

За да изчислим средната кинетична енергия на постъпателно топлинно движение на частици идеален газ, използваме формулата

Където к– константа на Болцман, равна на 1,38 · 10 –23 J/K, T– абсолютна температура по скалата на Келвин. От формулата става ясно, че зависимостта на средната кинетична енергия от температурата е пряка, т.е. колко пъти се променя температурата, толкова пъти се променя средната кинетична енергия на топлинното движение на молекулите. Нека заместим числовите стойности:

Нека преобразуваме резултата в електроволти и закръглим до най-близката стотна. Нека помним това

1 eV = 1,6 · 10 –19 J.

За това

Отговор: 0,04 eV.

Един мол моноатомен идеален газ участва в процес 1–2, чиято графика е показана в VT-диаграма. За този процес определете съотношението на промяната във вътрешната енергия на газа към количеството топлина, предадено на газа.

Отговор: ___________ .

Решение

Според условията на задачата в процес 1–2, чиято графика е показана в VT-диаграма, участва един мол моноатомен идеален газ. За да се отговори на въпроса на проблема, е необходимо да се получат изрази за промяната на вътрешната енергия и количеството топлина, предадена на газа. Процесът е изобарен (закон на Гей-Люсак). Промяната във вътрешната енергия може да бъде записана в две форми:

За количеството топлина, предадено на газа, записваме първия закон на термодинамиката:

Q 12 = А 12+Δ U 12 (5),

Където А 12 – работа на газ по време на разширение. По дефиниция работата е равна на

А 12 = П 0 2 V 0 (6).

Тогава количеството топлина ще бъде равно, като се вземат предвид (4) и (6).

Q 12 = П 0 2 V 0 + 3П 0 · V 0 = 5П 0 · V 0 (7)

Нека напишем връзката:

Отговор: 0,6.

Справочникът съдържа изцяло теоретичния материал за курса по физика, необходим за полагане на Единния държавен изпит. Структурата на книгата съответства на съвременния кодификатор на елементите на съдържанието по предмета, въз основа на който са съставени изпитни задачи - тестови и измервателни материали (CMM) на Единния държавен изпит. Теоретичният материал е представен в сбита, достъпна форма. Всяка тема е придружена от примери за изпитни задачи, които съответстват на формата на Единния държавен изпит. Това ще помогне на учителя да организира подготовката за единния държавен изпит, а учениците ще проверят самостоятелно знанията и готовността си за финален изпит.

Ковач изковава желязна подкова с тегло 500 g при температура 1000°C. След като завърши коването, той хвърля подковата в съд с вода. Чува се съскащ звук и над съда се издига пара. Намерете масата вода, която се изпарява, когато в нея се потопи гореща подкова. Имайте предвид, че водата вече е загрята до точката на кипене.

Отговор: _________ g.

Решение

За да разрешите проблема, е важно да запомните уравнението на топлинния баланс. Ако няма загуби, тогава в системата от тела се извършва топлообмен на енергия. В резултат на това водата се изпарява. Първоначално водата е била с температура 100°C, което означава, че след потапяне на горещата подкова, получената от водата енергия ще отиде директно за образуване на пара. Нека напишем уравнението на топлинния баланс

си · м P · ( T n – 100) = Lmв 1),

Където Л– специфична топлина на изпарение, м c – масата на водата, превърнала се в пара, м n е масата на желязната подкова, с g – специфичен топлинен капацитет на желязото. От формула (1) изразяваме масата на водата

Когато записвате отговора, обърнете внимание на единиците, в които искате да оставите масата вода.

Отговор: 90

Един мол моноатомен идеален газ участва в цикличен процес, чиято графика е показана в телевизор- диаграма.

Изберете двеверни твърдения въз основа на анализа на представената графика.

1. Налягането на газа в състояние 2 е по-голямо от налягането на газа в състояние 4
2. Газовата работа в секция 2–3 е положителна.
3. В секция 1–2 налягането на газа се увеличава.
4. В секция 4–1 определено количество топлина се отнема от газа.
5. Промяната във вътрешната енергия на газа в секция 1–2 е по-малка от промяната на вътрешната енергия на газа в секция 2–3.

Решение

Този тип задачи проверяват умението за четене на графики и обяснение на представените зависимости на физичните величини. Важно е да запомните как изглеждат графиките на зависимостта за изопроцеси в различни оси, по-специално Р= конст. В нашия пример при телевизорДиаграмата показва две изобари. Нека видим как налягането и обемът се променят при фиксирана температура. Например за точки 1 и 4, лежащи на две изобари. П 1 . V 1 = П 4 . V 4, виждаме това V 4 > V 1 означава П 1 > П 4 . Състояние 2 съответства на налягането П 1 . Следователно налягането на газа в състояние 2 е по-голямо от налягането на газа в състояние 4. В участък 2–3 процесът е изохоричен, газът не извършва никаква работа, той е нула. Твърдението е невярно. В участък 1-2 налягането се повишава, което също е неправилно. Току-що показахме по-горе, че това е изобарен преход. В секция 4–1 определено количество топлина се отнема от газа, за да се поддържа постоянна температура, докато газът се компресира.

Отговор: 14.

Топлинният двигател работи според цикъла на Карно. Температурата на хладилника на топлинния двигател беше повишена, оставяйки температурата на нагревателя същата. Количеството топлина, получено от газа от нагревателя за цикъл, не се е променило. Как се промени ефективността на топлинния двигател и работата на газа за цикъл?

За всяко количество определете съответния характер на промяната:

1. увеличена
2. намаля
3. не се е променило

Пиши на масаизбрани числа за всяка физическа величина. Числата в отговора могат да се повтарят.

Решение

Често в изпитните задачи се срещат топлинни двигатели, работещи по цикъла на Карно. На първо място, трябва да запомните формулата за изчисляване на коефициента на ефективност. Умейте да го запишете, като използвате температурата на нагревателя и температурата на хладилника

в допълнение, можете да запишете ефективността чрез полезната работа на газа А g и количеството топлина, получено от нагревателя Qн.

Внимателно прочетохме условието и определихме кои параметри са променени: в нашия случай увеличихме температурата на хладилника, оставяйки температурата на нагревателя същата. Анализирайки формула (1), заключаваме, че числителят на фракцията намалява, знаменателят не се променя, следователно ефективността на топлинния двигател намалява. Ако работим с формула (2), веднага ще отговорим на втория въпрос от задачата. Газовата работа на цикъл също ще намалее, при всички текущи промени в параметрите на топлинния двигател.

Отговор: 22.

Отрицателен заряд – рQи отрицателен - Q(виж снимката). Къде е насочен спрямо чертежа ( надясно, наляво, нагоре, надолу, към наблюдателя, далеч от наблюдателя) ускорение на заряда – q втози момент във времето, ако само зарежда + действа върху него QИ –Q? Напишете отговора с дума(и)

Решение

Ориз. 1

Отрицателен заряд – ре в полето на два неподвижни заряда: положителен + Qи отрицателен - Q, както е показано на фигурата. за да се отговори на въпроса къде е насочено ускорението на заряда - р, в момента, когато върху него действат само заряди +Q и – Qнеобходимо е да се намери посоката на резултантната сила като геометрична сума от сили Според втория закон на Нютон е известно, че посоката на вектора на ускорението съвпада с посоката на резултантната сила. Фигурата показва геометрична конструкция за определяне на сумата от два вектора. Възниква въпросът защо силите са насочени по този начин? Нека си спомним как взаимодействат еднакво заредени тела, те се отблъскват, силата Кулон сила на взаимодействие на зарядите е централната сила. силата, с която противоположно заредените тела се привличат. От фигурата виждаме, че зарядът е рравноотдалечени от стационарни заряди, чиито модули са равни. Следователно те също ще бъдат равни по модул. Получената сила ще бъде насочена спрямо чертежа надолу.Ускорението на заряда също ще бъде насочено - р, т.е. надолу.

Отговор:Надолу.

Книгата съдържа материали за успешно полагане на Единния държавен изпит по физика: кратка теоретична информация по всички теми, задачи от различен тип и нива на сложност, решаване на задачи с повишено ниво на сложност, отговори и критерии за оценка. Няма да се налага учениците да търсят допълнителна информация в интернет и да купуват други учебници. В тази книга те ще намерят всичко необходимо, за да се подготвят самостоятелно и ефективно за изпита. Изданието съдържа задачи от различен тип по всички теми, тествани на Единния държавен изпит по физика, както и решения на задачи с повишено ниво на сложност. Изданието ще окаже безценна помощ на учениците при подготовката за Единния държавен изпит по физика, а също така може да се използва от учителите при организирането на учебния процес.

Два последователно свързани резистора със съпротивление 4 ома и 8 ома са свързани към акумулатор, чието клемно напрежение е 24 V. Каква топлинна мощност се отделя в резистора с по-малка стойност?

Отговор: _________ вт.

Решение

За да разрешите проблема, препоръчително е да начертаете диаграма на серийното свързване на резистори. След това запомнете законите на серийното свързване на проводниците.

Схемата ще бъде следната:

Където Р 1 = 4 ома, Р 2 = 8 ома. Напрежението на клемите на батерията е 24 V. Когато проводниците са свързани последователно във всяка секция на веригата, токът ще бъде еднакъв. Общото съпротивление се определя като сбор от съпротивленията на всички резистори. Според закона на Ом, за част от веригата имаме:

За да определим топлинната мощност, освободена от резистор с по-ниска стойност, пишем:

П = аз 2 Р= (2 A) 2 · 4 Ohm = 16 W.

Отговор: П= 16 W.

Телена рамка с площ от 2·10–3 m2 се върти в еднородно магнитно поле около ос, перпендикулярна на вектора на магнитната индукция. Магнитният поток, проникващ в областта на рамката, варира според закона

Ф = 4 10 –6 cos10π T,

където всички количества са изразени в SI. Какво представлява модулът за магнитна индукция?

Отговор: ________________ mT

Решение

Магнитният поток се променя по закон

Ф = 4 10 –6 cos10π T,

където всички количества са изразени в SI. Трябва да разберете какво е магнитният поток като цяло и как това количество е свързано с модула за магнитна индукция би площ на рамката С. Нека напишем уравнението в общ вид, за да разберем какви количества са включени в него.

Φ = Φ m cosω T(1)

Спомняме си, че преди знака cos или sin има амплитудна стойност с променяща се стойност, което означава Φ max = 4 10 –6 Wb.От друга страна, магнитният поток е равен на произведението на модула на магнитната индукция от площта на веригата и косинуса на ъгъла между нормалата към веригата и вектора на магнитната индукция Φ m = IN · С cosα, потокът е максимален при cosα = 1; нека изразим модула на индукция

Отговорът трябва да бъде написан на mT. Нашият резултат е 2 mT.

Отговор: 2.

Секцията на електрическата верига се състои от сребърни и алуминиеви проводници, свързани последователно. През тях протича постоянен електрически ток от 2 A. Графиката показва как потенциалът φ се променя в този участък от веригата, когато се измести по проводниците на разстояние х

Използвайки графиката, изберете двеверни твърдения и посочете номера им в отговора си.

1. Площите на напречното сечение на проводниците са еднакви.
2. Площ на напречното сечение на сребърна тел 6,4 10 –2 mm 2
3. Площ на напречното сечение на сребърна тел 4,27 10 –2 mm 2
4. Алуминиевата жица произвежда топлинна мощност от 2 W.
5. Сребърната тел произвежда по-малко топлинна мощност от алуминиевата тел

Решение

Отговорът на въпроса в задачата ще бъдат две верни твърдения. За да направите това, нека се опитаме да решим няколко прости задачи, като използваме графика и някои данни. Секцията на електрическата верига се състои от сребърни и алуминиеви проводници, свързани последователно. През тях протича постоянен електрически ток от 2 A. Графиката показва как потенциалът φ се променя в този участък от веригата, когато се измести по проводниците на разстояние х. Съпротивленията на среброто и алуминия са съответно 0,016 μΩ m и 0,028 μΩ m.

Проводниците са свързани последователно, следователно силата на тока във всяка секция на веригата ще бъде еднаква. Електрическото съпротивление на проводника зависи от материала, от който е направен проводникът, дължината на проводника и площта на напречното сечение на проводника

където ρ е съпротивлението на проводника; л– дължина на проводника; С– площ на напречното сечение. От графиката се вижда, че дължината на сребърния проводник Л c = 8 m; дължина на алуминиевия проводник Л a = 14 м. Напрежение върху участък от сребърен проводник U c = Δφ = 6 V – 2 V = 4 V. Напрежение върху секция от алуминиев проводник U a = Δφ = 2 V – 1 V = 1 V. Според условието е известно, че през проводниците протича постоянен електрически ток от 2 A, знаейки напрежението и силата на тока, ще определим електрическото съпротивление според Ом закон за участък от веригата.

Важно е да се отбележи, че числените стойности трябва да бъдат в системата SI за изчисления.

Вариант на вярно твърдение 2.

Нека проверим изразите за мощност.

Па = аз 2 · Ра(4);

П a = (2 A) 2 0,5 Ohm = 2 W.

Справочникът съдържа изцяло теоретичния материал за курса по физика, необходим за полагане на Единния държавен изпит. Структурата на книгата съответства на съвременния кодификатор на елементите на съдържанието по предмета, въз основа на който са съставени изпитни задачи - тестови и измервателни материали (CMM) на Единния държавен изпит. Теоретичният материал е представен в сбита, достъпна форма. Всяка тема е придружена от примери за изпитни задачи, които съответстват на формата на Единния държавен изпит. Това ще помогне на учителя да организира подготовката за единния държавен изпит, а учениците ще проверят самостоятелно знанията и готовността си за финален изпит. В края на ръководството са дадени отговори на задачи за самопроверка, които ще помогнат на учениците и кандидатите да оценят обективно нивото на своите знания и степента на готовност за сертификационен изпит. Помагалото е адресирано до гимназисти, кандидати и учители.

Малък обект е разположен на главната оптична ос на тънка събирателна леща между фокусното и двойното фокусно разстояние от него. Обектът започва да се приближава към фокуса на лещата. Как се променя размерът на изображението и оптичната сила на лещата?

За всяка величина определете съответния характер на нейната промяна:

1. се увеличава
2. намалява
3. не се променя

Пиши на масаизбрани числа за всяка физическа величина. Числата в отговора могат да се повтарят.

Решение

Обектът е разположен на главната оптична ос на тънка събирателна леща между фокусното и двойното фокусно разстояние от нея. Обектът започва да се доближава до фокуса на лещата, докато оптичната сила на лещата не се променя, тъй като ние не променяме лещата.

Където Е– фокусно разстояние на обектива; д– оптична сила на обектива. За да се отговори на въпроса как ще се промени размерът на изображението, е необходимо да се изгради изображение за всяка позиция.

Ориз. 1

Ориз. 2

Конструирахме две изображения за две позиции на обекта. Очевидно размерът на второто изображение се е увеличил.

Отговор: 13.

Фигурата показва DC верига. Вътрешното съпротивление на източника на ток може да се пренебрегне. Установете съответствие между физическите величини и формулите, по които те могат да бъдат изчислени ( – ЕМП на източника на ток; Р– резисторно съпротивление).

За всяка позиция от първата колона изберете съответната позиция от втората и я запишете масаизбрани числа под съответните букви.

Решение

Ориз.1

Според условията на задачата пренебрегваме вътрешното съпротивление на източника. Веригата съдържа източник на постоянен ток, два резистора, съпротивление Р, всеки и ключът. Първото условие на проблема изисква определяне на силата на тока през източника при затворен ключ. Ако ключът е затворен, двата резистора ще бъдат свързани паралелно. Законът на Ом за пълната верига в този случай ще изглежда така:

Където аз– сила на тока през източника при затворен ключ;

Където н– броят на паралелно свързаните проводници с еднакво съпротивление.

– ЕМП на източника на ток.

Замествайки (2) в (1) имаме: това е формулата с номер 2).

Според второто условие на проблема ключът трябва да се отвори, тогава токът ще тече само през един резистор. Законът на Ом за цялата верига в този случай ще бъде:

Решение

Нека напишем ядрената реакция за нашия случай:

В резултат на тази реакция законът за запазване на заряда и масовото число е изпълнен.

З = 92 – 56 = 36;

М = 236 – 3 – 139 = 94.

Следователно зарядът на ядрото е 36, а масовото число на ядрото е 94.

Новият справочник съдържа целия теоретичен материал за курса по физика, необходим за полагане на единния държавен изпит. Той включва всички съдържателни елементи, проверени с тестови материали, и спомага за обобщаване и систематизиране на знанията и уменията от училищния курс по физика. Теоретичният материал е изложен в стегната и достъпна форма. Всяка тема е придружена с примерни тестови задачи. Практическите задачи съответстват на формата на Единния държавен изпит. В края на помагалото са дадени отговори на тестовете. Ръководството е адресирано до ученици, кандидати и учители.

Период TВремето на полуразпад на изотопа на калия е 7,6 минути. Първоначално пробата съдържа 2,4 mg от този изотоп. Колко от този изотоп ще остане в пробата след 22,8 минути?

Отговор: _________ mg.

Решение

Задачата е да се използва законът за радиоактивното разпадане. Може да се напише във формата

Където м 0 – начална маса на веществото, T- времето, необходимо на дадено вещество да се разпадне, T- полуживот. Нека заместим числовите стойности

Отговор: 0,3 мг.

Лъч монохроматична светлина пада върху метална плоча. В този случай се наблюдава явлението фотоелектричен ефект. Графиките в първата колона показват зависимостта на енергията от дължината на вълната λ и честотата на светлината ν. Установете съответствие между графиката и енергията, за която може да определи представената зависимост.

За всяка позиция в първата колона изберете съответната позиция от втората колона и напишете масаизбрани числа под съответните букви.

Решение

Полезно е да си припомним дефиницията на фотоелектричния ефект. Това е явлението на взаимодействие на светлината с материята, в резултат на което енергията на фотоните се предава на електроните на веществото. Има външни и вътрешни фотоефекти. В нашия случай говорим за външен фотоефект. Когато под въздействието на светлината от дадено вещество се изхвърлят електрони. Работата зависи от материала, от който е направен фотокатодът на фотоклетката, и не зависи от честотата на светлината. Енергията на падащите фотони е пропорционална на честотата на светлината.

д= ч v(1)

където λ е дължината на вълната на светлината; с- скоростта на светлината,

Нека заместим (3) в (1). Получаваме

Нека анализираме получената формула. Очевидно е, че с увеличаване на дължината на вълната енергията на падащите фотони намалява. Този тип зависимост съответства на графиката под буквата А)

Нека напишем уравнението на Айнщайн за фотоелектричния ефект:

чν = Аизвън + ддо (5),

Където чν е енергията на фотон, падащ върху фотокатода, Аизвън работна функция, д k е максималната кинетична енергия на фотоелектроните, излъчени от фотокатода под въздействието на светлина.

От формула (5) изразяваме д k = чν – Аизход (6), следователно, с нарастваща честота на падащата светлина максималната кинетична енергия на фотоелектроните се увеличава.

червена граница

Това е минималната честота, при която фотоелектричният ефект все още е възможен. Зависимостта на максималната кинетична енергия на фотоелектроните от честотата на падащата светлина е отразена на графиката под буква B).

Определете показанията на амперметъра (вижте фигурата), ако грешката при измерване на постоянен ток е равна на стойността на разделението на амперметъра.

Отговор: (___________±___________) А.

Решение

Задачата проверява възможността за записване на показанията на измервателен уред, като се отчита дадена грешка на измерване. Да определим цената на скалното деление с= (0,4 A – 0,2 A)/10 = 0,02 A. Грешката на измерване по условието е равна на цената на делене, т.е. Δ аз = ° С= 0,02 A. Записваме крайния резултат във формата:

аз= (0,20 ± 0,02) A

Необходимо е да се сглоби експериментална постановка, която може да се използва за определяне на коефициента на триене при плъзгане между стомана и дърво. За да направи това, ученикът взе стоманена щанга с кука. Кои два допълнителни елемента от списъка с оборудване по-долу трябва да се използват за провеждане на този експеримент?

1. дървени летви
2. динамометър
3. чаша
4. пластмасова релса
5. хронометър

В отговор запишете номерата на избраните елементи.

Решение

Задачата изисква определяне на коефициента на триене при плъзгане на стомана върху дърво, така че за провеждане на експеримента е необходимо да вземете дървена линийка и динамометър от предложения списък с оборудване за измерване на сила. Полезно е да си припомним формулата за изчисляване на модула на силата на триене при плъзгане

по дяволите = μ · н (1),

където μ е коефициентът на триене при плъзгане, н– сила на реакция на земята, равна по модул на теглото на тялото.

Справочникът съдържа подробен теоретичен материал по всички теми, тествани от Единния държавен изпит по физика. След всеки раздел се дават многостепенни задачи под формата на Единен държавен изпит. За окончателен контрол на знанията в края на справочника са дадени опции за обучение, съответстващи на Единния държавен изпит. Няма да се налага учениците да търсят допълнителна информация в интернет и да купуват други учебници. В това ръководство те ще намерят всичко необходимо, за да се подготвят самостоятелно и ефективно за изпита. Справочникът е предназначен за ученици от гимназията за подготовка за Единния държавен изпит по физика. Помагалото съдържа подробен теоретичен материал по всички теми, проверявани от изпита. След всеки раздел са дадени примери за задачи за единен държавен изпит и тренировъчен тест. Към всички задачи са дадени отговори. Публикацията ще бъде полезна за учителите по физика и родителите за ефективна подготовка на учениците за Единния държавен изпит.

Разгледайте таблицата, съдържаща информация за ярките звезди.

Изберете дветвърдения, които съответстват на характеристиките на звездите.

1. Температурата на повърхността и радиусът на Бетелгейзе показват, че тази звезда е червен свръхгигант.
2. Температурата на повърхността на Процион е 2 пъти по-ниска от тази на повърхността на Слънцето.
3. Звездите Кастор и Капела са на едно и също разстояние от Земята и следователно принадлежат към едно и също съзвездие.
4. Звездата Вега принадлежи към белите звезди от спектрален клас А.
5. Тъй като масите на звездите Вега и Капела са еднакви, те принадлежат към един и същи спектрален клас.

Решение

В задачата трябва да изберете две верни твърдения, които отговарят на характеристиките на звездите. Таблицата показва, че Бетелгейзе има най-ниската температура и най-големия радиус, което означава, че тази звезда принадлежи към червените гиганти. Следователно верният отговор е (1). За да изберете правилно второто твърдение, трябва да знаете разпределението на звездите по спектрални типове. Трябва да знаем температурния диапазон и цвета на звездата, съответстващ на тази температура. Анализирайки данните от таблицата, заключаваме, че правилното твърдение е (4). Звездата Вега принадлежи към белите звезди от спектрален клас А.

Снаряд с тегло 2 kg, летящ със скорост 200 m/s, се разпада на два фрагмента. Първият фрагмент с маса 1 kg лети под ъгъл 90° спрямо първоначалната посока със скорост 300 m/s. Намерете скоростта на втория фрагмент.

Отговор: _______ m/s.

Решение

В момента снарядът се пръсва (Δ T→ 0) ефектът на гравитацията може да се пренебрегне и снарядът може да се разглежда като затворена система. Съгласно закона за запазване на импулса: векторната сума на импулса на телата, включени в затворена система, остава постоянна при всякакви взаимодействия на телата на тази система помежду си. за нашия случай пишем:

– скорост на снаряда; м– маса на снаряда преди взривяване; – скорост на първия фрагмент; м 1 – маса на първия фрагмент; м 2 – маса на втория фрагмент; – скорост на втория фрагмент.

Нека изберем положителната посока на оста х, съвпадаща с посоката на скоростта на снаряда, тогава в проекцията върху тази ос записваме уравнение (1):

mv x = м 1 v 1х + м 2 v 2х (2)

Според условието първият фрагмент лети под ъгъл 90° спрямо първоначалната посока. Определяме дължината на желания импулсен вектор с помощта на Питагоровата теорема за правоъгълен триъгълник.

стр 2 = √стр 2 + стр 1 2 (3)

стр 2 = √400 2 + 300 2 = 500 (kg m/s)

Отговор: 500 m/s.

Когато идеален едноатомен газ беше компресиран при постоянно налягане, външните сили извършиха работа от 2000 J. Колко топлина беше предадено от газа на околните тела?

Отговор: _____ J.

Решение

Задача по първия закон на термодинамиката.

Δ U = Q + Аслънце, (1)

Където Δ U – промяна във вътрешната енергия на газа, Q– количеството топлина, предадено от газа на околните тела, Авсичко е дело на външни сили. Според условието газът е моноатомен и се компресира при постоянно налягане.

Аслънце = – А g (2),

Където стрΔ V = АЖ

Отговор: 5000 J.

Плоска монохроматична светлинна вълна с честота 8,0 10 14 Hz пада нормално върху дифракционна решетка. Успоредно на решетката зад нея е поставена събирателна леща с фокусно разстояние 21 см. Дифракционната картина се наблюдава на екрана в задната фокална равнина на лещата. Разстоянието между основните му максимуми от 1-ви и 2-ри ред е 18 mm. Намерете периода на решетката. Изразете отговора си в микрометри (µm), закръглени до най-близката десета. Изчислете за малки ъгли (φ ≈ 1 в радиани) tgα ≈ sinφ ≈ φ.

Решение

Ъгловите посоки към максимумите на дифракционната картина се определят от уравнението

д· sinφ = кλ (1),

Където д– период на дифракционната решетка, φ – ъгъл между нормалата към решетката и посоката към един от максимумите на дифракционната картина, λ – дължина на светлинната вълна, к– цяло число, наречено ред на дифракционния максимум. Нека изразим от уравнение (1) периода на дифракционната решетка

Ориз. 1

Съгласно условията на проблема знаем разстоянието между основните му максимуми от 1-ви и 2-ри ред, нека го обозначим като Δ х= 18 mm = 1,8 10 –2 m, честота на светлинната вълна ν = 8,0 10 14 Hz, фокусно разстояние на лещата Е= 21 cm = 2,1 · 10 –1 м. Трябва да определим периода на дифракционната решетка. На фиг. Фигура 1 показва диаграма на пътя на лъчите през решетката и лещата зад нея. На екрана, разположен във фокалната равнина на събирателната леща, се наблюдава дифракционна картина в резултат на интерференция на вълни, идващи от всички процепи. Нека използваме формула едно за два максимума от 1-ви и 2-ри ред.

д sinφ 1 = кλ (2),

Ако к = 1, тогава д sinφ 1 = λ (3),

пишем по подобен начин за к = 2,

Тъй като ъгълът φ е малък, tanφ ≈ sinφ. Тогава от фиг. 1 виждаме това

Където х 1 – разстояние от нулевия максимум до максимума от първи ред. Същото за разстоянието х 2 .

Тогава имаме

Период на дифракционна решетка,

защото по дефиниция

Където с= 3 10 8 m/s – скоростта на светлината, след което заместваме числовите стойности, които получаваме

Отговорът беше представен в микрометри, закръглени до десети, както се изисква в изложението на проблема.

Отговор: 4,4 микрона.

Въз основа на законите на физиката намерете показанието на идеален волтметър във веригата, показана на фигурата, преди да затворите клавиша K и опишете промените в неговите показания след затваряне на клавиша K. Първоначално кондензаторът не е зареден.

Решение

Ориз. 1

Задачите от част C изискват ученикът да даде пълен и подробен отговор. Въз основа на законите на физиката е необходимо да се определят показанията на волтметъра преди затваряне на клавиш K и след затваряне на клавиш K. Нека вземем предвид, че първоначално кондензаторът във веригата не е зареден. Нека разгледаме две състояния. Когато ключът е отворен, към източника на захранване е свързан само резистор. Показанията на волтметъра са нула, тъй като той е свързан паралелно с кондензатора и кондензаторът първоначално не е зареден, след това р 1 = 0. Второто състояние е, когато ключът е затворен. След това показанията на волтметъра ще се увеличат, докато достигнат максимална стойност, която няма да се промени с течение на времето,

Където r– вътрешно съпротивление на източника. Напрежение на кондензатора и резистора според закона на Ом за участък от веригата U = аз · Рняма да се промени с течение на времето и показанията на волтметъра ще спрат да се променят.

Дървена топка се завързва с конец за дъното на цилиндричен съд с дънна площ С= 100 cm 2. В съда се налива вода, така че топката да е напълно потопена в течността, докато конецът се опъва и действа върху топката със сила T. Ако конецът се среже, топката ще изплува и нивото на водата ще се промени на ч = 5 см. Намерете опъна на нишката T.

Решение

Първоначално дървена топка се завързва с конец за дъното на цилиндричен съд с площта на дъното С= 100 cm 2 = 0,01 m 2 и е напълно потопен във вода. Върху топката действат три сили: силата на гравитацията от Земята, – силата на Архимед от течността, – силата на опън на нишката, резултат от взаимодействието на топката и нишката. Съгласно условието за равновесие на топката в първия случай, геометричната сума на всички сили, действащи върху топката, трябва да бъде равна на нула:

Нека изберем координатна ос ойи го насочете нагоре. След това, като вземем предвид проекцията, пишем уравнение (1):

F a 1 = T + мг (2).

Нека опишем силата на Архимед:

F a 1 = ρ V 1 ж (3),

Където V 1 – обемът на част от топката, потопена във вода, в първата е обемът на цялата топка, ме масата на топката, ρ е плътността на водата. Условие на равновесие във втория случай

F a 2 = mg (4)

Нека опишем силата на Архимед в този случай:

F a 2 = ρ V 2 ж (5),

Където V 2 е обемът на частта от топката, потопена в течност във втория случай.

Нека работим с уравнения (2) и (4). След това можете да използвате метода на заместване или да извадите от (2) – (4). F a 1 – F a 2 = T, използвайки формули (3) и (5) получаваме ρ V 1 ж– ρ · V 2 ж= T;

ρg ( V 1 – V 2) = T (6)

Като се има предвид това

V 1 – V 2 = С · ч (7),

Където ч= H 1 – з 2 ; получаваме

T= ρ g С · ч (8)

Нека заместим числовите стойности

Отговор: 5 Н.

Цялата информация, необходима за полагане на Единния държавен изпит по физика, е представена в ясни и достъпни таблици, след всяка тема има обучителни задачи за контрол на знанията. С помощта на тази книга студентите ще могат да повишат нивото на знанията си в най-кратки срокове, да си спомнят всички най-важни теми няколко дни преди изпита, да се упражняват да изпълняват задачи във формата на Единния държавен изпит и да станат по-уверени в техните способности. След повтаряне на всички теми, представени в ръководството, дългоочакваните 100 точки ще станат много по-близо! Ръководството съдържа теоретична информация по всички теми, тествани на Единния държавен изпит по физика. След всеки раздел има тренировъчни задачи от различен тип с отговори. Ясното и достъпно представяне на материала ще ви позволи бързо да намерите необходимата информация, да премахнете пропуските в знанията и да повторите голямо количество информация в най-кратки срокове. Изданието ще помогне на зрелостниците да се подготвят за уроци, различни форми на текущ и междинен контрол, както и да се подготвят за изпити.

Задача 30

В помещение с размери 4 × 5 × 3 m, в което температурата на въздуха е 10 °C и относителната влажност е 30%, е включен овлажнител на въздуха с капацитет 0,2 l/h. Каква ще бъде относителната влажност в помещението след 1,5 часа? Налягането на наситената водна пара при температура 10 °C е 1,23 kPa. Считайте стаята за запечатан съд.

Решение

Когато започвате да решавате задачи за пара и влажност, винаги е полезно да имате предвид следното: ако са дадени температурата и налягането (плътността) на насищащата пара, тогава нейната плътност (налягане) се определя от уравнението на Менделеев-Клапейрон . Запишете уравнението на Менделеев-Клапейрон и формулата за относителна влажност за всяко състояние.

За първия случай при φ 1 = 30%. Изразяваме парциалното налягане на водната пара от формулата:

Където T = T+ 273 (К), Р– универсална газова константа. Нека изразим първоначалната маса на парата, съдържаща се в помещението, като използваме уравнения (2) и (3):

По време на работното време τ на овлажнителя, масата на водата ще се увеличи с

Δ м = τ · ρ · аз, (6)

Където аз– Според условието производителността на овлажнителя е равна на 0,2 l/h = 0,2 10 –3 m3/h, ρ = 1000 kg/m3 – плътност на водата.Нека заместим формули (4) и (5) в (6)

Нека трансформираме израза и изразим

Това е желаната формула за относителната влажност, която ще има в помещението след като овлажнителят работи.

Нека заместим числовите стойности и да получим следния резултат

Отговор: 83 %.

Два еднакви пръта с маса м= 100 g и съпротивление Р= 0,1 ома всеки. Разстоянието между релсите е l = 10 cm, а коефициентът на триене между прътите и релсите е μ = 0,1. Релсите с пръти са в еднородно вертикално магнитно поле с индукция B = 1 T (виж фигурата). Под въздействието на хоризонтална сила, действаща върху първия прът по релсите, двата пръта се движат напред равномерно с различни скорости. Каква е скоростта на първия прът спрямо втория? Пренебрегнете самоиндукцията на веригата.

Решение

Ориз. 1

Задачата се усложнява от факта, че две пръчки се движат и трябва да определите скоростта на първата спрямо втората. В противен случай подходът за решаване на проблеми от този тип остава същият. Промяната в магнитния поток, проникващ във веригата, води до появата на индуцирана емф. В нашия случай, когато прътите се движат с различни скорости, промяната в потока на вектора на магнитната индукция, проникващ във веригата за период от време Δ Tопределена по формулата

ΔΦ = б · л · ( v 1 – v 2) Δ T (1)

Това води до възникване на индуцирана емф. Според закона на Фарадей

Според условията на задачата пренебрегваме самоиндуктивността на веригата. Съгласно закона на Ом за затворена верига, ние записваме израза за силата на тока, възникващ във веригата:

Проводниците, по които тече ток в магнитно поле, се въздействат от силата на Ампер и техните модули са равни един на друг и са равни на произведението от силата на тока, модула на вектора на магнитната индукция и дължината на проводника. Тъй като векторът на силата е перпендикулярен на посоката на тока, тогава sinα = 1, тогава

Е 1 = Е 2 = аз · б · л (4)

Спирачната сила на триенето все още действа върху прътите,

Е tr = μ · м · ж (5)

според условието се казва, че прътите се движат равномерно, което означава, че геометричната сума на силите, приложени към всеки прът, е равна на нула. Върху втория прът действат само силата на Ампер и силата на триене Следователно Е tr = Е 2, като се вземат предвид (3), (4), (5)

Нека изразим от тук относителната скорост

Нека заместим числовите стойности:

Отговор: 2 m/s.

В експеримент за изследване на фотоелектричния ефект върху повърхността на катода пада светлина с честота ν = 6,1 × 10 14 Hz, в резултат на което във веригата възниква ток. Текуща графика азот волтаж Uмежду анода и катода е показано на фигурата. Каква е мощността на падащата светлина Р, ако средно един от 20 фотона, падащи върху катода, избива електрон?

Решение

По дефиниция силата на тока е физическа величина, числено равна на заряда рпреминаващи през напречното сечение на проводника за единица време T:

Ако всички фотоелектрони, избити от катода, достигнат до анода, токът във веригата достига насищане. Може да се изчисли общият заряд, преминал през напречното сечение на проводника

р = N e · д · T (2),

Където д– модул на електронния заряд, N e– броят на фотоелектроните, избити от катода за 1 s. Според условието, един от 20 фотона, падащи върху катода, избива електрон. Тогава

Където н f е броят на фотоните, падащи върху катода за 1 s. Максималният ток в този случай ще бъде

Нашата задача е да намерим броя на фотоните, падащи върху катода. Известно е, че енергията на един фотон е равна на д f = ч · v, след това мощността на падащата светлина

След като заместим съответните стойности, получаваме крайната формула