Тапсырма 14 ЕГЭ по физикаға: ФИПИ шешімдері қадамдық жауаптарымен

Кольцо № 1 изготовлено из дерева, которое не является проводником электрического тока. Поэтому индукционный ток в нём не возникает.

Кольцо № 2 изготовлено из меди. При отодвигании магнита магнитный поток через кольцо изменяется, поэтому в нём возникает индукционный ток.$$\mathcal{E}_{\text{инд}} = -\dfrac{\Delta \Phi}{\Delta t}$$

При перемещении ползунка реостата влево его сопротивление уменьшается. Поэтому сила тока в цепи и в катушке № 1 увеличивается.$$R \downarrow \Rightarrow I_1 \uparrow$$

Модуль магнитной индукции поля катушки № 1 пропорционален силе тока в ней, поэтому он увеличивается.$$B_1 \sim I_1 \Rightarrow B_1 \uparrow$$

По третьему закону Ньютона силы взаимодействия двух бусинок равны по модулю и противоположны по направлению:$$|\vec F_{A}|=|\vec F_{B}|$$

При соединении одинаковых проводящих бусинок общий заряд распределится между ними поровну. Суммарный заряд системы равен:$$Q=+q-3q=-2q$$

Стекло является диэлектриком: под действием внешнего электрического поля связанные положительные и отрицательные заряды немного смещаются в противоположные стороны. Возникает поляризация, но суммарный заряд двух незаряженных кубиков…

Медь является проводником. Свободные электроны под действием поля, направленного вправо, смещаются влево. Поэтому у левого кубика 3 возникает избыток электронов, а у правого кубика 4 — их недостаток.

После отключения от источника конденсатор становится изолированным, поэтому его заряд не изменяется.$$q = \mathrm{const}$$

По графику расстояние между пластинами увеличивается. Поэтому ёмкость плоского конденсатора уменьшается.$$C = \dfrac{\varepsilon_0 S}{d}$$

Сила тока в контуре равна скорости изменения заряда конденсатора. При максимальном по модулю заряде заряд не изменяется мгновенно, поэтому ток равен нулю; при прохождении заряда через ноль модуль тока максимален.$$I = \dfrac{dq}{dt}$$

В момент $t = 6 \cdot 10^{-6}$ с заряд равен нулю, поэтому модуль силы тока максимален, а не равен нулю. Утверждение 1 неверно.

Заряды бусинок разноимённые, поэтому они притягиваются. Сила, действующая на отрицательный заряд бусинки $A$ со стороны положительного заряда бусинки $B$, направлена к бусинке $B$, то есть горизонтально вправо.

В точке $C$ поле отрицательного заряда $-3q$ направлено к бусинке $A$, то есть влево. Поле положительного заряда $+1{,}5q$ направлено от бусинки $B$; поскольку точка $C$ расположена слева от $B$, это направление также влево…

По таблице напряжение повторяет значение $U = 0$ и характер изменения через $32$ мкс, поэтому период колебаний равен$$T = 32 \times 10^{-6}\ \text{с}$$

Частота колебаний равна$$\nu = \frac{1}{T} = \frac{1}{32 \times 10^{-6}} = 31{,}25\ \text{кГц}$$

При перемещении ползунка реостата вправо сопротивление внешней цепи увеличивается, поэтому сила тока в катушке № 1 уменьшается.$$I_1 = \dfrac{\mathcal{E}}{R+r}$$

Модуль магнитной индукции поля катушки пропорционален силе тока в ней. Следовательно, магнитное поле катушки № 1 ослабевает.$$B_1 \sim I_1$$

При перемещении ползунка реостата влево его сопротивление уменьшается. Так как напряжение источника постоянно, сила тока в катушке № 1 увеличивается.$$I = \dfrac{U}{R}$$

Модуль магнитной индукции в центре катушки № 2 пропорционален силе тока в катушке № 1, поэтому увеличивается.$$B_1 \sim I_1$$

Точка $B$ находится внутри проводящей сферы. В электростатическом равновесии напряжённость поля внутри проводника равна нулю.$$E_B = 0$$

Потенциал внутри проводника постоянен и равен потенциалу его поверхности. Поэтому для точек $B$ и $D$ выполняется равенство потенциалов.$$\varphi_B = \varphi_D = k\dfrac{Q}{R}$$

Индукционная ЭДС определяется скоростью изменения магнитного потока. При постоянных магнитном поле и геометрии контура по модулю имеем:$$|\mathcal{E}| = B\left|\frac{dS}{dt}\right|$$

На участке от 0 до 5 с площадь постоянна, поэтому индукционный ток отсутствует. Утверждение 1 неверно.

При перемещении ползунка реостата вправо его сопротивление увеличивается.$$R \uparrow$$

По закону Ома сила тока в цепи уменьшается.$$I = \dfrac{U}{R},\quad R \uparrow \Rightarrow I \downarrow$$

Линии напряжённости направлены от пластины вертикально вверх. Электрическое поле направлено от положительных зарядов, поэтому заряд пластины положительный.$$\vec{E}\uparrow$$

В однородном поле потенциал уменьшается в направлении вектора напряжённости. Точка B находится ниже точки C, поэтому потенциал в точке B выше.$$\varphi_B > \varphi_C$$

При перемещении ползунка реостата влево сопротивление внешней цепи уменьшается. Следовательно, сила тока в катушке № 1 увеличивается.$$I_1 = \dfrac{U}{R}$$

Модуль магнитной индукции поля длинной катушки пропорционален силе тока. Поэтому модуль магнитной индукции, создаваемой катушкой № 1, увеличивается.$$B_1 \sim I_1$$

По таблице заряд повторяет значение $q = 2 \cdot 10^{-9}\ \text{Кл}$ через $8 \cdot 10^{-6}\ \text{с}$, значит период колебаний равен $8 \cdot 10^{-6}\ \text{с}$.

Сила тока определяется скоростью изменения заряда: $I = \dfrac{dq}{dt}$. При $t = 2 \cdot 10^{-6}\ \text{с}$ заряд равен нулю и изменяется наиболее быстро, поэтому модуль силы тока максимален. Утверждение 1 верно.

При перемещении ползунка реостата влево его сопротивление уменьшается. Напряжение источника постоянно, поэтому сила тока в катушке № 1 увеличивается.$$I = \dfrac{U}{R}$$

Модуль магнитной индукции поля катушки № 1 прямо пропорционален силе тока, поэтому он увеличивается. Следовательно, увеличивается и модуль магнитного потока через катушку № 2.$$B_1 \sim I_1, \qquad |\Phi_2| \sim B_1$$

При перемещении ползунка реостата влево в данной схеме длина включённого участка проволоки уменьшается, поэтому сопротивление внешней цепи уменьшается.$$R_{\text{внеш}} \downarrow$$

При постоянном напряжении уменьшение сопротивления цепи приводит к увеличению силы тока через проводник АБ.$$I = \dfrac{U}{R_{\text{общ}}},\quad I \uparrow$$

При перемещении ползунка реостата влево его сопротивление уменьшается. При постоянном напряжении сила тока в цепи увеличивается.$$I = \dfrac{U}{R}$$

Линии магнитной индукции вне магнита направлены от северного полюса к южному. Поэтому около проводника, расположенного справа от южного полюса, они направлены вправо.

Конденсатор остаётся подключённым к источнику, поэтому напряжение между его обкладками не изменяется: $U = \text{const}$.$$U_2 = U_1$$

Электроёмкость плоского конденсатора обратно пропорциональна расстоянию между обкладками. При уменьшении расстояния в 2 раза электроёмкость увеличивается в 2 раза.$$C = \dfrac{\varepsilon\varepsilon_0 S}{d},\quad C_2 = 2C_1$$