На столе установили два незаряженных электрометра и соединили их металлическим стержнем с изолирующей ручкой (рис. 1). Затем к первому электрометру поднесли, не касаясь шара, положительно заряженную палочку (рис. 2). Не убирая палочки, убрали стержень, а затем убрали палочку.
Ссылаясь на известные Вам законы и явления, объясните, почему электрометры оказались заряженными, и определите знаки заряда каждого из электрометров после того, как палочку убрали.
Квадратная рамка из медного провода помещена в однородное поле электромагнита. На рисунке приведён график зависимости от времени для проекции вектора индукции этого поля на перпендикуляр к плоскости рамки. За время в рамке выделяется количество теплоты Длина стороны рамки Удельное сопротивление меди Определите площадь поперечного сечения провода
На диаграмме (см. рисунок) показан процесс изменения состояния идеального одноатомного газа в сосуде под поршнем. Количество вещества газа при этом постоянно. Опираясь на свои знания по молекулярной физике, объясните, как меняется давление газа по мере его перехода из состояния 1 в состояние 2, а затем в состояние 3.
На столе лежит доска массой на которой находится груз массой С какой максимальной горизонтальной постоянной силой можно тянуть доску, чтобы груз оставался неподвижным относительно доски? Коэффициент трения между грузом и доской а коэффициент трения между доской и столом Сделайте схематичный рисунок с указанием сил, действующих на доску и груз.
Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
Дифракционная решетка изготовлена на основе прозрачной пленки со сторонами и Перпендикулярно стороне на пленку нанесено 4000 параллельных штрихов. Определите максимальный порядок дифракционных максимумов, образующихся при падении света с длиной волны 500 нм перпендикулярно поверхности этой пленки.
Грузы массами и связаны легкой нерастяжимой нитью, переброшенной через блок, по которому нить может скользить без трения (см. рис.). Груз массой находится на шероховатой наклонной плоскости (угол наклона плоскости к горизонту коэффициент трения Чему равно минимальное значение массы при котором система грузов еще не выходит из первоначального состояния покоя?
Один моль одноатомного идеального газа участвует в процессе 1-2-3-4, график которого изображён на рисунке в координатах где — объём газа, — абсолютная температура газа. Опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики, объясните, получает ли газ или отдаёт положительное количество теплоты в процессах 1-2, 2-3 и 3-4.
В запаянной с одного конца узкой стеклянной трубке постоянного сечения, расположенной горизонтально, находится столбик воздуха длиной запертый столбиком ртути длиной (см. рисунок). Какой будет длина воздушного столбика если трубку расположить вертикально отверстием вниз? Атмосферное давление равно Температуру воздуха в трубке считать постоянной.
Нижняя грань прозрачного клина посеребрена и представляет собой плоское зеркало. Показатель преломления материала клина равен 1,4. Луч света падает из воздуха на клин перпендикулярно грани отражается от нижней грани и через грань выходит в воздух под углом к её нормали. Определите угол при основании клина. Сделайте рисунок, поясняющий ход луча в клине.
Один моль гелия участвует в циклическом процессе 1-2-3-4-1, график которого изображён на рисунке в координатах где — давление газа, — абсолютная температура. Опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики, сравните модуль работы газа в процессах 2–3 и 3–4. Постройте график цикла в координатах где — давление газа, — объём газа.
В стакан налита вода, а поверх неё — керосин. Однородный шар плавает, погружённый в обе жидкости. При этом четверть объёма шара находится в воде. Найдите плотность материала шара.
Линза, фокусное расстояние которой 30 см, даёт на экране резкое изображение предмета с пятикратным увеличением. Экран пододвинули к линзе вдоль её главной оптической оси. Затем при неизменном положении линзы передвинули предмет на 3 см так, чтобы изображение снова стало резким. На какое расстояние сдвинули экран относительно его первоначального положения? Сделайте рисунок построения изображений в линзе с указанием хода лучей.
Снаряд, выпущенный из пушки с начальной скоростью под углом к горизонту, разрывается в верхней точке своей траектории на два осколка. Масса первого осколка Его скорость сразу после взрыва направлена горизонтально в сторону первоначального полёта снаряда и равна На каком расстоянии от точки на земле под местом взрыва упал на землю второй осколок, если его масса Траектории снаряда и осколков лежат в одной вертикальной плоскости. Сопротивлением воздуха пренебречь. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
На двойном фокусном расстоянии от рассеивающей линзы с оптической силой −10 дптр на её главной оптической оси расположен точечный источник света. Линза вставлена в непрозрачную оправу радиусом 5 см. Каков диаметр светлого пятна на экране, расположенном по другую сторону линзы на расстоянии 10 см от неё перпендикулярно главной оптической оси линзы? Сделайте рисунок с указанием хода лучей.
Сосуд объёмом разделён на две части. В меньшей части сосуда находится влажный воздух и вода, причём масса воды в 2 раза меньше, чем масса пара. Бóльшая часть сосуда пустая. Найдите объём меньшей части сосуда если после соединения обеих частей относительная влажность воздуха в сосуде Температура во всём сосуде постоянна.
На двойном фокусном расстоянии от собирающей линзы с оптической силой 5 дптр на её главной оптической оси расположен точечный источник света. Линза вставлена в непрозрачную оправу радиусом 8 см. Каков диаметр светлого пятна на экране, расположенном на расстоянии 60 см от линзы? Сделайте рисунок с указанием хода лучей.
Груз массой соединён невесомой и нерастяжимой нитью, перекинутой через гладкий невесомый блок, с бруском массой К этому бруску на лёгкой пружине жёсткостью подвешен второй такой же брусок. Длина нерастянутой пружины коэффициент трения груза о поверхность стола Определите длину пружины при движении брусков, считая, что при этом движении она постоянна. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на тела. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
Однородный стержень AB постоянного поперечного сечения прикреплен верхним концом к шарниру, в котором он может без трения поворачиваться в плоскости рисунка. Масса стержня Если к нижнему концу стержня приложена в плоскости рисунка постоянная горизонтальная сила то в равновесии стержень образует с вертикалью угол Чему равен модуль силы, с которой стержень действует в равновесии на шарнир? Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на стержень AB. Обоснуйте применимость используемых законов к решению задачи.
К двум вертикально расположенным пружинам одинаковой длины подвесили однородный стержень длиной Если к этому стержню подвесить груз массой на расстоянии от правой пружины, то стержень будет расположен горизонтально, и растяжения обеих пружин будут одинаковы (см. рисунок). Жесткость левой пружины в 2 раза меньше, чем правой. Чему равна масса стержня Сделайте рисунок с указанием используемых в решении сил. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
На -диаграмме показано, как изменялись объём и абсолютная температура некоторого постоянного количества одноатомного разреженного газа при его переходе из начального состояния 1 в состояние 4. Как при этом изменялись давление газа и его внутренняя энергия на каждом из трёх участков 1-2, 2-3, 3-4 (увеличивались, уменьшались или же оставались постоянными)? Ответ поясните, указав, какие физические явления и законы Вы использовали для объяснения.
Со дна озера, имеющего глубину медленно поднимается пузырёк воздуха. Определите объём пузырька у дна озера, если на расстоянии от поверхности воды пузырёк имел объём Давление воздуха на уровне поверхности воды равно нормальному атмосферному давлению. Силы поверхностного натяжения не учитывать, температуры воды и воздуха в пузырьке считать постоянными.
Два одинаковых бруска массой каждый связаны друг с другом невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через невесомый гладкий блок, неподвижно закреплённый на потолке (см. рисунок). На один из брусков кладут груз массой и система приходит в движение. С какой силой груз будет давить на брусок? Сделайте схематичный рисунок с указанием сил, действующих на бруски и груз. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
В комнате размерами в которой воздух имеет температуру 25 °C и относительную влажность 20%, включили увлажнитель воздуха производительностью 0,2 л/ч. Чему станет равна относительная влажность воздуха в комнате через 2 ч? Давление насыщенного водяного пара при температуре 25 °C равно 3,17 кПа. Комнату считать герметичным сосудом.
Метеорологический зонд общей массой 20 кг удерживают на поверхности Земли силой, равной по модулю 1 кН и направленной вниз. Затем зонд отпускают, он поднимается вверх и остаётся на такой высоте, где его объём увеличивается в 2 раза. Температура, измеренная зондом на этой высоте, равна −43 °С. Определите давление на этой высоте, если на поверхности Земли давление равно 105 Па, а температура равна +17 °С.
Прямоугольник находится на главной оптической оси тонкой собирающей линзы так, как показано на рисунке. Две его бóльшие стороны длиной параллельны линзе, при этом дальняя сторона находится на расстоянии от линзы (см. рис.). Найдите площадь изображения прямоугольника, если меньшая сторона равна а оптическая сила линзы
Небольшой брусок массой скользящий по гладкой горизонтальной поверхности, абсолютно неупруго сталкивается с неподвижным телом массой При дальнейшем поступательном движении тела налетают на недеформированную пружину, одним концом прикреплённую к стене (см. рисунок). Через какое время после абсолютно неупругого удара бруски вернутся в точку столкновения? Скорость движения бруска до столкновения жёсткость пружины а расстояние от точки столкновения до пружины Обоснуйте применимость законов, использованных при решении задачи.
На шероховатой горизонтальной поверхности лежит брусок массой 1 кг. На него начинает действовать сила направленная вдоль поверхности и зависящая от времени так, как показано на графике слева. Зависимость работы этой силы от времени представлена на графике справа.
Выберите все верные утверждения на основании анализа представленных зависимостей.
Ответ:
Бильярдный шар массой движущийся со скоростью ударяется о борт стола под углом Удар абсолютно упругий. Определите модуль изменения импульса шара.
Ответ:
Небольшой шар массой несущий положительный заряд движется по окружности, вращаясь на прикрепленной к потолку нитке длиной с постоянной по модулю скоростью Система находится в однородном вертикальном магнитном поле, линии которого направлены вниз. Найдите индукцию магнитного поля если угол отклонения нити от вертикали составляет
Образец с удельной теплоемкостью освещается монохроматическим пучком света. За одну секунду образец поглощает фотонов. Энергия одного фотона равняется Найдите массу образца, если за 2 часа его температура повысилась на Теплопотерями пренебречь.
Два небольших шара массами и закреплены на концах невесомого стержня расположенного горизонтально на опорах и (см. рисунок). Длина стержня а расстояние равно Чему равно расстояние между опорами если сила давления стержня на опору в 2 раза больше, чем на опору Сделайте рисунок с указанием внешних сил, действующих на систему тел «стержень и шары». Обоснуйте применимость законов, используемых при решении задачи.
Тело брошено вертикально вверх с поверхности Земли в момент времени В таблице приведены результаты измерения модуля скорости тела в зависимости от времени. Выберите все верные утверждения на основании данных, приведённых в таблице.
| Время, с | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 |
| Модуль скорости, м/с | 4,0 | 3,0 | 2,0 | 1,0 | 0 | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 |
Тело поднялось на максимальную высоту, равную 0,8 м.
Начальная скорость тела была равна 4 м/с.
В момент времени тело находилось на высоте 0,45 м от поверхности Земли.
На высоте 0,8 м от поверхности Земли скорость тела была равна 3,0 м/с.
За 0,7 секунд полета путь тела составил 1,45 м.
Ответ:
На наклонной плоскости находится брусок массой 2 кг, для которого составлена таблица зависимости модуля силы трения от угла наклона плоскости к горизонту с погрешностью, не превышающей 0,01 Н. На основании данных, приведённых в таблице, используя закон сухого трения, выберите все верные утверждения.
| рад | 0 | 0,05 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 |
| Fтр, Н | 0 | 1,0 | 2,0 | 3,86 | 3,76 | 3,63 | 3,46 | 3,25 | 3,01 | 2,75 | 2,45 | 2,13 |
Сила трения покоя не зависит от угла
При уменьшении угла наклонной плоскости к горизонту модуль силы трения скольжения увеличивается.
С ростом угла наклона модуль силы трения покоя увеличивается.
Коэффициент трения скольжения больше 0,25.
Когда угол наклона больше 0,6 рад, брусок скользит по наклонной плоскости.
Ответ:
Легкий шар, движущийся со скоростью 10 м/с, налетает на покоящийся тяжелый шар, и между шарами происходит центральный абсолютно упругий удар. После удара шары разлетаются в противоположные стороны с одинаковыми скоростями. Во сколько раз различаются массы шаров?
В цилиндрическом сосуде, закрытом подвижным поршнем, находится водяной пар. При постоянной температуре с паром провели процесс -диаграмма которого представлена на рисунке. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения относительно этого процесса.
На участке плотность пара увеличивается.
На участке к веществу в сосуде подводится положительное количество теплоты.
В точке водяной пар является насыщенным.
На участке внутренняя энергия пара уменьшается.
На участке к пару подводится положительное количество теплоты.
Ответ:
Тонкая, упругая и мягкая оболочка герметичного воздушного шара наполнена воздухом. Как изменяются с высотой при быстром подъёме внутренняя энергия воздуха в шаре и его объём? Теплопроводностью оболочки шара пренебречь.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Внутренняя энергия воздуха | Объем шара |
Тонкая, упругая и мягкая оболочка герметичного воздушного шара наполнена воздухом. Как изменяются с высотой при быстром подъёме температура воздуха и концентрация молекул в шаре? Теплопроводностью оболочки шара пренебречь.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Температура воздуха | Концентрация молекул |
Катушка №1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника постоянного напряжения и реостата. Катушка №2 помещена внутрь катушки №1, и её обмотка замкнута. Вид с торца катушек представлен на рисунке. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие процессы в цепи и катушках при перемещении ползунка реостата влево.
Сила тока в катушке №1 увеличивается.
Модуль вектора индукции магнитного поля, созданного катушкой №1, увеличивается.
Модуль магнитного потока, пронизывающего катушку №2, уменьшается.
Вектор магнитной индукции магнитного поля, созданного катушкой №2 в её центре, направлен от наблюдателя.
В катушке №2 индукционный ток направлен по часовой стрелке.
Ответ:
Катушка №1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника постоянного напряжения и реостата. Катушка №2 помещена внутрь катушки №1, и её обмотка замкнута. Вид с торца катушек представлен на рисунке. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие процессы в цепи и катушках при перемещении ползунка реостата вправо.
Сила тока в катушке №1 уменьшается.
Модуль вектора индукции магнитного поля, созданного катушкой №1, уменьшается.
Модуль магнитного потока, пронизывающего катушку №2, увеличивается.
Вектор магнитной индукции магнитного поля, созданного катушкой №2 в её центре, направлен к наблюдателю.
В катушке №2 индукционный ток направлен по часовой стрелке.
Ответ:
Электрическая цепь на рисунке состоит из источника постоянного напряжения с ЭДС и внутренним сопротивлением и внешней цепи из двух одинаковых резисторов сопротивлением включённых параллельно. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| А | Б |