Вариант #31 (ответы и решения)

Ответ
1 См. решение
2 См. решение
3
4 Вторая лампа.
1 Задача #20 (тип 21) Сложность 5/10 Источник: Лисаков

Саркис натер пластмассовую ручку об остатки волос на своей голове, в результате чего ручка приобрела положительный электрический заряд. Затем, держась рукой за шар незаряженного электрометра, Саркис поднес близко к шару (не касаясь его) положительно заряженную ручку. После этого Саркис убрал руку от шара, а затем убрал и ручку. В результате электрометр оказался заряжен. Объясните этот эффект, основываясь на известных Вам физических законах, и определите знак заряда электрометра.

Решение

Электроны из ладони Саркиса устремились в шар электрометра под действием электрического поля, создаваемого ручкой. Убрав руку, Саркис оставил свои электроны электрометру. Когда убрали положительно заряженную ручку, электрометр остался заряжен отрицательным зарядом.

Примечание (не обязательно для решения): когда руку убрали, а палочку еще нет, стрелка электрометра показывала ноль.

Максимальный балл: 3

2 Задача #21 (тип 21) Сложность 5/10 Источник: Лисаков

Аккумуляторы смартфонов характеризуют «емкостью», измеряемой в мАч. Например, «емкость» аккумулятора в iPhone 13 Pro равна 3095 мАч.

  1. Что это означает?
  2. Переведите 3095 мАч в систему СИ.
  3. Поскольку полученное число довольно велико и имеет размерность заряда, то при подстановке в закон Кулона получается огромная сила, с которой должны были бы взаимодействовать два находящихся рядом аккумулятора. Почему этого не происходит?

Решение

  1. Аккумулятор способен поддерживать ток 3,095 А в течение часа.
  2. 3095 мАч = 3,095 А 3600 с = 11142 Кл
  3. Аккумуляторы электрически нейтральны. Заряд циркулирует в замкнутом контуре. Сколько заряда в единицу времени приходит в аккумулятор, столько и уходит.
Максимальный балл: 3

3 Задача #32 (тип 25) Сложность 7/10 Источник: Лисаков

К источнику с ЭДС и внутренним сопротивлением подключены резисторы и реостат. Каким должно быть сопротивление реостата чтобы на участке ток был направлен от точки к точке ?

Решение

Способ II

Короче, но менее строго.

Ответ

Максимальный балл: 3

4 Задача #171 (тип 21) Сложность 4/10 Источник: ФИПИ

Два плоских воздушных конденсатора подключены к одинаковым источникам постоянного напряжения и одинаковым лампам, как показано на рисунках а и б. Конденсаторы имеют одинаковую площадь пластин, но различаются расстоянием между пластинами. В некоторый момент времени ключи К в обеих схемах переводят из положения 1 в положение 2. Опираясь на законы электродинамики, объясните, в каком из приведенных опытов при переключении ключа лампа вспыхнет ярче. Сопротивлением соединяющих проводов пренебречь.

Решение

Ответ

Вторая лампа.

Максимальный балл: 3