desktop/phys.jpg mobile/phys.jpg

Задание 17. Электродинамика и оптика. ЕГЭ 2021 по физике

За это задание ты можешь получить 2 балла. Уровень сложности: базовый.
Средний процент выполнения: 55.6%
Ответом к заданию 17 по физике может быть последовательность цифр, чисел или слов. Порядок записи имеет значение.

Задачи для практики

Задача 1

Плоский воздушный конденсатор после зарядки отключают от источника тока и погружают в керосин. Как изменятся энергия, накопленная в конденсаторе, и напряжение на его пластинах? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Физической величины Характер изменения
A) Энергия
Б) Напряжение
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

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

Решение

После отключения конденсатора от источника тока, его заряд уже не меняется. Электроемкость конденсатора увеличивается, т.к. $C={εε_0S}/{d}$, где $ε$ - диэлектрическая проницаемость керосина. Поскольку энергия, накопленная на конденсаторе $W={q^2}/{2C}$, то энергия уменьшится, а напряжение $U={q}/{c}$ тоже уменьшится.

Ответ: 22
Показать решение
Полный курс

Задача 2

А) Как изменится сила взаимодействия между двумя точечными зарядами, если каждый заряд увеличится в четыре раза, а расстояние между зарядами уменьшить вдвое?

Б) Как изменится сила взаимодействия между двумя точечными зарядами, если их поместить в керосин, не меняя расстояния между ними?

Для каждого случая определите соответствующий характер изменения:

Случай Характер изменения
A
Б
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

Запишите выбранные цифры для каждого случая. Цифры в ответе могут повторяться.

Решение

Дано:

A)$r_1=r$

$q_1=q_2=q$

$q_3=q_4=4q$

$r_2={r}/{2}$

${F_2}/{F_1}-?$

Б)$ε_1=ε=1$(воздух)

$ε_2=ε_к=2.1$(керосин)

$r_1=r_2=r$

${F_2}/{F_1}-?$

Решение:

А) Согласно закону Кулона равна: $F={k·q_1·q_2}/{r^2}$(1), где $k$ - коэффициент пропорциональности.

$F_2={k·q_3·q_4}/{r_2^2}={k·4q·4q}/{({r}/{2})^2}={16kq^2·4}/{r^2}={64·kq^2}/{r^2}$(2).

${F_2}/{F_1}={64·kq^2}/{r^2}·{r^2}/{kq^2}=64$, т.е. увеличится в 64 раза.

Б) Согласно закону Кулона равна: $F_1={k·q_1·q_2}/{ε_1r_1^2}={kqq}/{1r^2}={kq^2}/{r^2}$(1), где $k$ - коэффициент пропорциональности, $ε$ - диэлектрическая проницаемость вещества, в котором находятся заряды.

$F_2={k·q_1·q_2}/{ε_2r_2^2}={k·q·q}/{2.1r^2}={kq^2}/{2.1r^2}$(2).

${F_2}/{F_1}={kq^2}/{2.1r^2}·{r^2}/{kq^2}={1}/{2.1}=0.476$, т.е. уменьшится в 2.1 раза.

Ответ: 12
Показать решение
Полный курс

Задача 3

Небольшой предмет расположен на главной оптической оси тонкой собирающей линзы на расстоянии от неё, равном фокусному. Как изменятся расстояние от линзы до изображения и линейное увеличение линзы, если предмет придвинуть к линзе на расстояние ближе фокусного? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Физические величины Характер изменения
A) Расстояние от линзы до изображения
Б) Линейное увеличение линзы
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

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

Решение

При построении получим, что изображение становится менее увеличенным и приближается к линзе

Ответ: 22
Показать решение
Полный курс

Задача 4

Как изменятся сила тока, протекающего через амперметр, и напряжение на вольтметре при замыкании ключа, если напряжение на участке AB постоянно? Сопротивлением амперметра пренебречь, считать, что через вольтметр ток не течёт. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Физические величины Характер изменения
A) Сила тока
Б) Напряжение
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

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

Решение

1) При замыкании ключа, сопротивление $R_1$ не участвует в цепи. Но по закону Ома $I={U_{AB}}/{R_2}$ увеличивается, напряжение уменьшается, т.к. падение напряжения на проводе минимальное.

Ответ: 12
Показать решение
Полный курс

Задача 5

При настройке колебательного контура генератора, задающего частоту радиопередатчика, его индуктивность уменьшили. Как при этом изменятся период излучаемых волн и длина волны излучения? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Физические величины Характер изменения
A) Период излучаемых волн
Б) Длина волны
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

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

Решение

Дано:

$L_2={L_1}/{2}$

$T-?$

$λ-?$

Решение:

Известно, что $T=2π√{LC}$, тогда очевидно, что период уменьшится. Учитывая, что $λ=υ·T$, то и длина волны уменьшится.

Ответ: 22
Показать решение
Полный курс

Задача 6

Между пластинами заряженного плоского конденсатора поместили диэлектрик с диэлектрической проницаемостью так, что он полностью заполнил объём между пластинами. Как изменились ёмкость конденсатора и заряд на его пластинах, если конденсатор отключён от источника? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Физические величины Характер изменения
A) Ёмкость конденсатора
Б) Заряд на пластинах конденсатора
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

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

Решение

Из теории известно, что $C={εε_0S}/{d}$, при увеличении правой части увеличится и левая, а заряд не изменится, т.к. источника нет.

Ответ: 13
Показать решение
Полный курс

Задача 7

На рисунке изображена электрическая цепь, состоящая из источника тока, резисторов R1, R2 и ключа K. Как изменятся сила тока в цепи и общее сопротивление цепи, если ключ K замкнуть? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Физические величины Характер изменения
A) Сила тока в цепи
Б) Общее сопротивление цепи
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

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

Решение

При замыкании ключа сопротивление $R_2$ не участвует в цепи (ток протекает по пути наименьшего сопротивления). Соответственно сила тока в цепи увеличится, а общее сопротивление уменьшается.

Ответ: 12
Показать решение
Полный курс

Задача 8

На рисунке изображена электрическая цепь, состоящая из источника тока, резисторов R1, R2 и реостата. Как изменятся при передвижении ползунка реостата вправо сила тока в резисторе R1 и в резисторе R2? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Физические величины Характер изменения
A) Сила тока в резисторе R1
Б) Сила тока в резисторе R2
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

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

Решение

1) Так как сопротивление резистора уменьшается общий ток в сети $I={ε}/{r+R_{рез}+{R_1·R_2}/{R_1+R_2}}$, то сила тока $R_1$ и $R_2$ увеличится.

Ответ: 11
Показать решение
Полный курс

Задача 9

Конденсатор подключён к источнику постоянного напряжения. В пространство между пластинами конденсатора вводят стеклянную пластину. Как при этом будут изменяться заряд на пластинах конденсатора и разность потенциалов между ними? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Физические величины Характер изменения
A) Заряд на пластинках
Б) Разность потенциалов
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

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

Решение

$ε_2 > ε_1$, т.к. источник не изменяют, то $∆U=ϕ_1-ϕ_2$ не изменилась(3), $q=CU$. Заряд увеличился из-за увеличения $C$. $C={εε_0S}/{d}⇒C_2 > C_1$

Ответ: 13
Показать решение
Полный курс

Задача 10

В магнитном поле, направленном перпендикулярно скорости электрона, он движется по окружности. Индукцию магнитного поля увеличили. Как изменились радиус окружности и центростремительное ускорение электрона? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Физические величины Характер изменения
A) Радиус окружности
Б) Центростремительное ускорение
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

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

Решение

Дано:

${B_2}↖{→} > {B_1}↖{→}$

Решение:

Центростремительное ускорение компенсируется силой Лоренца $m·{υ^2}/{R}=qυ·B$. Из уравнения ясно, что при увеличении $B↖{→}$ уменьшится радиус окружности, а центростремительное ускорение увеличилось.

Ответ: 21
Показать решение
Полный курс

Задача 11

К источнику ЭДС подсоединяют нагрузочный резистор. При увеличении сопротивления этого резистора как меняются сила тока в цепи и ЭДС источника? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Физические величины Характер изменения
A) Сила тока
Б) Величина ЭДС
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

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

Решение

Дано:

$R_2 > R_1$

Решение:

1) $I={U}/{R}$ (закон Ома) ток уменьшается.

2) Величина ЭДС не изменится, т.е. источник прежний.

Ответ: 23
Показать решение
Полный курс

Задача 12

При настройке радиоприёмника поворотом ручки изменяют площадь пластин конденсатора колебательного контура, перекрывающих друг друга. Как изменяются при этом частота волны, на которую настраивают радиоприёмник, и ёмкость конденсатора, если площадь пластин увеличивается? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Физические величины Характер изменения
A) Частота волны
Б) Ёмкость конденсатора
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

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

Решение

1) Зная, что $C={εε_0S}/{d}$ при увеличении площади, увеличивается и емкость $C$-2, а $υ={λ}/{T}$ уменьшится, т.к. увеличивается период $T=2π√{LC}$.

Ответ: 21
Показать решение
Полный курс

Задача 13

Магнит выводят из кольца так, как изображено на рисунке. Южный полюс магнита расположен ближе к кольцу. Как изменяется поток вектора магнитной индукции внешнего магнитного поля, пронизывающего кольцо? Как изменяется величина индукционного тока в кольце при увеличении скорости выведения магнита? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Физические величины Характер изменения
A) Поток магнитной индукции внешнего магнитного поля
Б) Величина индукционного тока
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

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

Решение

1) Так как магнит выводится из кольца индукции внешнего магнитного поля, пронизывающего кольцо - уменьшается.

2) Так как изменение величины индукционного тока, в кольце при увеличении скорости, поток изменяется значительно, соответственно ток увеличивается по закону индукции.

Ответ: 21
Показать решение
Полный курс

Задача 14

Протон в однородном магнитном поле движется по окружности. Чтобы в этом поле двигалась по окружности с той же скоростью α-частица, центростремительное ускорение и энергия α-частицы по сравнению с протоном должны ...

Физические величины Характер изменения
A) Центростремительное ускорение
Б) Энергия α-частицы
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

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

Решение

1) На заряженную частицу в магнитном поле действует сила Лоренца, которая сообщает ей центростремительное ускорение: $F_л=qB·υ={mυ^2}/{R}⇔R={m·υ}/{q·B}$. Мы знаем, что $m_α=4m_p$, а $q_α=2q_p$, то можно сделать вывод, что радиус окружности, по которой движется $α$ частица будет в 2 раза больше, чем у протона, а центростремительное ускорение $(a={υ^2}/{R})$ меньше.

2) Энергия увеличивается, поскольку масса возрастает.

Ответ: 21
Показать решение
Полный курс

Задача 15

Частица массой m, несущая заряд q, ускоряется в электрическом поле, пройдя разность потенциалов U. После этого частица попадает в магнитное поле с индукцией B, в котором движется по окружности радиусом R со скоростью v. Как изменятся радиус траектории частицы и частота её обращения, если уменьшить величину ускоряющего поля? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Физические величины Характер изменения
A) Радиус траектории
Б) Частота обращения
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

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

Решение

Дано:

$m, q, U, B$

$R, υ$

$R-?v-?$

Решение:

Попадая в магнитное поле, будет выполняться условие равенства силы Лоренца и центростремительной силы: $qυB=ma_{ц.с.}$ или $qυB={mυ^2}/{R}$, откуда $R={mυ}/{qB}$(1). При разгоне в ускоряющем поле, частица приобретает скорость $υ$: $qU={mυ^2}/{2}$(2), т.е. чем выше $U$, тем больше скорость $υ$ и тем больше радиус $R$, следовательно, при уменьшении величины ускоряющего поля $U$ радиус $R$ уменьшится. Период обращения $T={S}/{υ}={2πR}/{υ}={2πmυ}/{υqB}={2πm}/{qB}$(3). Тогда частота, $v={1}/{T}$ или $v={qB}/{2πm}$(4). Вывод: $v$ от $U$ не зависит.

Ответ: 23
Показать решение
Полный курс

Задача 16

Электрическая цепь собрана в соответствии со схемой, представленной на рисунке. Ползунок реостата сместили влево. Как при этом изменились показания амперметра и показания вольтметра? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Физические величины Характер изменения
A) Показания амперметра
Б) Показания вольтметра
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

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

Решение

При смещении ползунка реостата влево сопротивление реостата $R_p$ увеличилось, тогда по закону Ома $J={ε}/{r+(R+R_p)}$ сила тока уменьшилась. Напряжение на сопротивлении $R: U=JR$ тоже уменьшилось по закону Ома для участка цепи.

Ответ: 22
Показать решение
Полный курс

Задача 17

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

Физические величины Характер изменения
A) Частота колебаний в контуре
Б) Длина волны
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

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

Решение

Период колебаний колебательного контура определяется формулой Томсона: $T=2π√{LC}$(1). Тогда частота, $ν={1}/{T}={1}/{2π√{LC}}$(2), а длина волны $λ={c}/{ν}=2π√{LC}$(3). Емкость конденсатора равна $C={ε_0ε·S}/{d}$(4), где $d$ - расстояние между пластинами. При уменьшении $d$ емкость конденсатора $C$ увеличивается, а значит, согласно выражению (3) длина волны $λ$ увеличится, а частота $ν$ согласно уравнению (2) - уменьшится.

Ответ: 21
Показать решение
Полный курс

Задача 18

В однородном магнитном поле рамка вращается так, как показано на рисунке. Что произойдёт с максимальным значением магнитного потока, пронизывающего плоскость рамки, и максимальным значением ЭДС, возникающей в рамке, если угловую скорость её вращения увеличить? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Физические величины Характер изменения
A) Магнитный поток
Б) ЭДС
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

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

Решение

Поскольку магнитный поток зависит от величины индукции магнитного поля и площади рамки $Ф=B·S·cosα$, то при увеличении угловой скорости вращения рамки макимальное значение потока не изменится. По закону электромагнитной индукции имеем: $ε_i=-{∆Ф}/{∆t}$, т.е. ЭДС индукции равна скорости изменения магнитного потока. Следовательно, при увеличении угловой скорости вращения рамки макимальное значение ЭДС тоже увеличится.

Ответ: 31
Показать решение
Полный курс

Задача 19

На участок цепи, изображённый на рисунке, приложено постоянное напряжение. Что произойдёт с силой тока, текущего через второй резистор, и напряжением на третьем резисторе, если ключ замкнуть? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Физические величины Характер изменения
A) Сила тока
Б) Напряжение
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

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

Решение

Если ключ замкнуть, то общее сопротивление участка 3-4 уменьшится, т.к. сопротивление $R_3$ и $R_4$ будут соединены параллельно, что при постоянном напряжении $U$ приведет к увеличению силы тока, текущего через второй резистор. Таким образом, ток через резистр R1 и R2 увеличится, что приведет к увеличению напряжения на этих резистрах. Заметим, что резистры R1, R2 и R3 подключены поседовательно, тогда U3 = U -U1-U2. Следовательно напряжение на резистре уменьшится.

Ответ: 12
Показать решение
Полный курс

Задача 20

На участок цепи, изображённый на рисунке, приложено постоянное напряжение. Что произойдёт с полным сопротивлением участка и мощностью, выделяющейся на первом резисторе, если ключ замкнуть? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Физические величины Характер изменения
A) Сопротивление
Б) Мощность
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

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

Решение

Если ключ замкнуть, то общее сопротивление участка 3-4 уменьшится, т.к. сопротивление $R_3$ и $R_4$ будут соединены параллельно, а значит, и полное сопротивление участка уменьшится, т.к. резисторы $R_1, R_{3-4}, R_2$ соединены последовательно, т.е. $R_{общ.1}=R_1+R_2+R_3$; $R_{общ.2}=R_1+R_2+R_{3-4}$, $R_{3-4} < R_3$. Поскольку при постоянном напряжении $U$ сопротивление участка уменьшится, то по закону Ома $J={U}/{R}$(сила тока увеличится), а значит, и мощность, выделяющаяся на первом резисторе - увеличится: $p_1=J·R_1$

Ответ: 21
Показать решение
Полный курс
Показать еще

Готовим к ЕГЭ на 85+ баллов и побеждаем лень

Каждый месяц 12 онлайн-занятий в дружелюбной атмосфере + 16 домашних работ с жесткими сроками.
Не готовишься — вылетаешь.

Подробнее о курсе