РУҚА
ЕГЭ · физика · нөмір 14 · жауаптары бар шешімдер

Тапсырма 14 ЕГЭ по физикаға: ФИПИ шешімдері қадамдық жауаптарымен

Все задачи задания 14 ФИПИ ашық банкінен с готовым ответом и началом талдау. Толық қадамдық шешім және ресми кілт – карточкадағы сілтемелер бойынша.

Шешімсіз тапсырмалар
58
жауаптары бар шешімдер
5
тақырыптар нөмірде
3
тізім беттері
21ФИПИ 5D79D1№ 14КүрделіЭлектрический ток и цепи

Анализ графиков лампы накаливания

При нагревании спирали лампы накаливания протекающим по ней электрическим током основная часть подводимой энергии теряется в виде теплового излучения. На рисунке изображены графики зависимости…

  1. 1
    По графику зависимости силы тока от напряжения при напряжении $U = 100\ \text{В}$ сила тока равна примерно $I = 2{,}0\ \text{А}$.$$R = \dfrac{U}{I} = \dfrac{100}{2{,}0} = 50\ \text{Ом}$$
  2. 2
    Следовательно, утверждение 2 является верным.

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе

Электрическое поле бусинок

Две маленькие закреплённые металлические бусинки, расположенные в точках А и В, несут на себе заряды $+2q>0$ и $+q$ соответственно. Точка С расположена посередине отрезка АВ. Внешнее электрическое…

  1. 1
    Силы взаимодействия двух бусинок равны по модулю и противоположны по направлению согласно третьему закону Ньютона.$$F_{A}=F_{B}=k\dfrac{2q^2}{AB^2}$$
  2. 2
    При соединении стальной проволокой заряд перераспределится между бусинками. Их суммарный заряд положителен, поэтому после установления равновесия бусинки будут иметь одноимённые положительные заряды и отталкиваться.

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе
23ФИПИ 62A5E0№ 14КүрделіМагнит өрісі және индукция

ЭДС индукции в движущемся проводнике

По гладким параллельным рельсам, замкнутым на резистор, перемещают лёгкий тонкий проводник. Рельсы, резистор и проводник образуют контур, находящийся в однородном магнитном поле. При движении…

  1. 1
    Так как магнитное поле однородно и постоянно, магнитный поток через контур пропорционален его площади.$$\Phi = BS$$
  2. 2
    По закону электромагнитной индукции модуль ЭДС определяется скоростью изменения площади контура.$$|\mathcal{E}| = \left|\dfrac{d\Phi}{dt}\right| = B\left|\dfrac{dS}{dt}\right|$$

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе

Движение протона в конденсаторе

Протон, движущийся в вакууме со скоростью $v \ll c$, пролетает между пластинами заряженного конденсатора так, как показано на рисунке. Расстояние между пластинами конденсатора равно $d$, а…

  1. 1
    На протон действует электрическая сила, направленная перпендикулярно первоначальному движению:$$F = eE$$
  2. 2
    Ускорение протона в электрическом поле равно:$$a = \dfrac{F}{m} = \dfrac{eE}{m}$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому4 қадам в разборе
25ФИПИ 67371F№ 14КүрделіМагнит өрісі және индукция

Колебания в контуре

В идеальном колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице показано, как изменялся заряд одной из обкладок конденсатора в колебательном контуре с течением времени.

  1. 1
    Энергия электрического поля конденсатора определяется зарядом на его обкладках:$$W_C = \dfrac{q^2}{2C}$$
  2. 2
    Энергия конденсатора минимальна при $q = 0$. Согласно таблице, это происходит при $t = 2 \cdot 10^{-6}$ с и $t = 6 \cdot 10^{-6}$ с. Поэтому утверждение 5 верно, а утверждение 1 неверно.

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе
26ФИПИ 698775№ 14КүрделіМагнит өрісі және индукция

Индукционный ток и сила Ампера

По гладким параллельным рельсам, замкнутым на лампочку накаливания, перемещают лёгкий тонкий проводник. Контур находится в однородном магнитном поле с индукцией $\vec{B}$. При движении проводника…

  1. 1
    Индукционный ток возникает только при изменении магнитного потока. В данном случае магнитное поле постоянно, поэтому ток определяется изменением площади контура.$$\mathcal{E} = B\left|\dfrac{dS}{dt}\right|$$
  2. 2
    На участке от $0$ до $2\ \text{с}$ площадь увеличивается, а на участке от $2$ до $4\ \text{с}$ остаётся постоянной. Следовательно, в интервале $2$–$4\ \text{с}$ тока нет.

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе
27ФИПИ 7402BC№ 14КүрделіМагнит өрісі және индукция

Индукция при изменении тока

Катушка № 1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника постоянного напряжения и реостата. Катушка № 2 помещена внутрь катушки № 1 и замкнута (см. рисунок). Рассмотрите процессы в цепи и…

  1. 1
    При перемещении ползунка реостата вправо его сопротивление увеличивается. Источник имеет постоянное напряжение, поэтому сила тока в катушке № 1 уменьшается.$$I = \dfrac{U}{R}$$
  2. 2
    Модуль магнитной индукции поля катушки № 1 пропорционален силе тока в ней, поэтому при уменьшении тока магнитное поле ослабевает.$$B \sim I$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому4 қадам в разборе

Электростатическая индукция электрометров

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…

  1. 1
    Металлический стержень и оба электрометра образуют единую проводящую систему. При поднесении положительно заряженной палочки свободные электроны в этой системе перемещаются к ближайшему электрометру вследствие электростатической индукции.
  2. 2
    На первом электрометре возникает избыток электронов, поэтому он приобретает отрицательный заряд. На втором электрометре возникает недостаток электронов, поэтому он приобретает положительный заряд. В целом система остаётся…$$q_1 + q_2 = 0$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому4 қадам в разборе
29ФИПИ 76BB93№ 14КүрделіТербелістер және толқындар

Колебания в идеальном контуре

В идеальном колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице показано, как изменялся заряд конденсатора в колебательном контуре с течением времени.

  1. 1
    Одинаковые максимальные значения заряда $q = 2 \cdot 10^{-9}\ \text{Кл}$ наблюдаются при $t = 0$ и $t = 8 \cdot 10^{-6}\ \text{с}$. Следовательно, период колебаний равен:$$T = 8 \cdot 10^{-6}\ \text{с}$$
  2. 2
    Вычислим частоту электромагнитных колебаний:$$\nu = \frac{1}{T} = \frac{1}{8 \cdot 10^{-6}} = 125000\ \text{Гц} = 125\ \text{кГц}$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому4 қадам в разборе
30ФИПИ 7BC113№ 14КүрделіГеометрическая оптика

Фокусное расстояние линзы

На рисунке показан ход двух лучей от точечного источника света А через тонкую линзу. Каково фокусное расстояние линзы, если одна клетка на рисунке соответствует 2 см?

  1. 1
    По рисунку определяем положение фокуса: после прохождения собирающей линзы лучи идут параллельно, поэтому продолжение одного из падающих лучей пересекает главную оптическую ось в фокусе.
  2. 2
    Расстояние от оптического центра линзы до фокуса равно 3 клеткам.$$f = 3 \text{ клетки}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому3 қадам в разборе

Электрическое поле двух бусинок

Две маленькие закреплённые проводящие бусинки, расположенные в точках $A$ и $B$, несут на себе заряды $+3q$ и $-1{,}5q$ соответственно, где $q>0$. Точка $C$ находится посередине между бусинками $A$…

  1. 1
    Бусинки имеют разноимённые заряды, поэтому притягиваются. Сила, действующая на бусинку $B$ со стороны бусинки $A$, направлена к бусинке $A$, то есть горизонтально влево. Утверждение 1 неверно.
  2. 2
    В точке $C$ поле положительного заряда $+3q$ направлено от бусинки $A$ вправо. Поле отрицательного заряда $-1{,}5q$ направлено к бусинке $B$, также вправо. Поэтому результирующее поле направлено вправо, а не влево. Утверждение 2 неверно.

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе
32ФИПИ 86F713№ 14КүрделіМагнит өрісі және индукция

Индукционный ток в контуре

По гладким параллельным горизонтальным проводящим рельсам, замкнутым на лампочку накаливания, перемещают лёгкий тонкий проводник. Образовавшийся контур $KLMN$ находится в однородном вертикальном…

  1. 1
    ЭДС индукции определяется скоростью изменения магнитного потока. Так как магнитное поле однородно и постоянно, модуль ЭДС пропорционален скорости изменения площади контура.$$|\mathcal{E}| = B\left|\dfrac{dS}{dt}\right|$$
  2. 2
    На участке от 0 до 4 с площадь контура постоянна, поэтому $\dfrac{dS}{dt}=0$. Индукционный ток отсутствует, а лампочка не горит.

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе

Поле внутри проводника

Незаряженное металлическое тело, продольное сечение которого показано на рисунке, поместили в однородное электрическое поле напряжённостью $\vec{E}$. Выберите утверждения, описывающие результаты…

  1. 1
    В состоянии электростатического равновесия свободные электроны в металле перераспределяются так, чтобы электрическое поле внутри проводника отсутствовало.$$E_{\text{внутри}} = 0$$
  2. 2
    Точка $D$ находится внутри металлического тела, поэтому напряжённость поля в ней равна нулю. Утверждение 1 верно.$$E_D = 0$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому4 қадам в разборе

Поле заряженной проводящей сферы

На уединённой неподвижной проводящей сфере радиусом $R$ находится положительный заряд $Q$. Сфера находится в вакууме. Напряжённость электростатического поля сферы в точке $A$ равна $36\ \text{В/м}$…

  1. 1
    Точки $D$ и $F$ находятся на поверхности проводящей сферы. В состоянии электростатического равновесия весь проводник имеет одинаковый потенциал, поэтому $\varphi_D = \varphi_F$.$$\varphi_D = \varphi_F$$
  2. 2
    Точка $A$ находится на расстоянии $2R$ от центра сферы. Точка $C$ находится на таком же расстоянии, поэтому напряжённости в этих точках равны.$$E_C = E_A = 36\ \text{В/м}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому3 қадам в разборе
35ФИПИ 9B8945№ 14КүрделіМагнит өрісі және индукция

Индукция в катушках

Катушка № 1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника постоянного напряжения и реостата. Катушка № 2 помещена внутрь катушки № 1, и её обмотка замкнута. Вид схемы электрической цепи с…

  1. 1
    При перемещении ползунка реостата влево его сопротивление уменьшается. Поэтому сила тока в катушке № 1 увеличивается, а не уменьшается.$$I = \dfrac{U}{R}$$
  2. 2
    Модуль магнитной индукции поля катушки пропорционален силе тока в ней. Следовательно, магнитная индукция поля катушки № 1 увеличивается.$$B_1 \sim I_1$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому4 қадам в разборе
36ФИПИ 9CFC20№ 14КүрделіМагнит өрісі және индукция

ЭДС самоиндукции в катушке

В катушке индуктивностью $20\ \text{мГн}$ сила тока $I$ зависит от времени $t$, как показано на графике. Выберите два правильных утверждения о процессах, происходящих в катушке.

  1. 1
    Модуль ЭДС самоиндукции пропорционален модулю скорости изменения тока:$$|\mathcal{E}_{\text{си}}| = L\left|\frac{\Delta I}{\Delta t}\right|$$
  2. 2
    На интервале от $3$ до $5\ \text{с}$ сила тока уменьшается от $4\ \text{А}$ до $3\ \text{А}$, поэтому модуль скорости изменения тока равен:$$\left|\frac{\Delta I}{\Delta t}\right| = \frac{|3-4|}{5-3} = 0{,}5\ \text{А/с}$$

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе
37ФИПИ 9D383A№ 14КүрделіМагнит өрісі және индукция

Сила Ампера и реостат

Проводник АБ подвешен на тонких проволочках и подключён к источнику постоянного напряжения так, как показано на рисунке. Справа от проводника находится северный полюс постоянного магнита. Ползунок…

  1. 1
    При перемещении ползунка вправо увеличивается сопротивление включённого участка реостата.
  2. 2
    Напряжение источника постоянно, поэтому по закону Ома сила тока в цепи уменьшается.$$I = \dfrac{U}{R}$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому4 қадам в разборе

Взаимодействие точечных зарядов

Две маленькие закреплённые бусинки, расположенные в точках $A$ и $B$, несут на себе заряды $+q$, где $q > 0$, и $-2q$ соответственно. Точка $C$ расположена между бусинками на одной горизонтальной…

  1. 1
    Заряды $+q$ и $-2q$ разноимённые, поэтому они притягиваются. Сила, действующая на бусинку $A$ со стороны бусинки $B$, направлена вправо, а не влево.
  2. 2
    В точке $C$ напряжённость поля положительного заряда направлена от заряда $+q$, то есть вправо. Напряжённость поля отрицательного заряда направлена к заряду $-2q$, также вправо. Поэтому результирующее поле направлено вправо.

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе
39ФИПИ B0F0EB№ 14КүрделіМагнит өрісі және индукция

Процессы в катушке

В катушке индуктивностью $4\ \text{мГн}$ сила тока $I$ изменяется во времени $t$ согласно графику на рисунке. Выберите все верные утверждения о процессах, происходящих в катушке.

  1. 1
    Модуль ЭДС самоиндукции определяется модулем скорости изменения силы тока:$$|\mathcal{E}|=L\left|\frac{\Delta I}{\Delta t}\right|$$
  2. 2
    На участке от 0 до 1 с сила тока возрастает от 0 до 4 А, поэтому$$\left|\frac{\Delta I}{\Delta t}\right|=\frac{4-0}{1-0}=4\ \text{А/с}$$

Ещё 4 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому6 қадам в разборе

Поле заряженной сферы

На уединённой неподвижной проводящей сфере радиусом $R$ находится положительный заряд $Q$. Сфера находится в вакууме. Напряжённость электростатического поля сферы в точке $A$ равна $36\ \text{В/м}$…

  1. 1
    Точка $A$ находится на расстоянии $2R$ от центра сферы: радиус сферы равен $R$, а от поверхности до точки $A$ — ещё $R$. Следовательно, $E_A=\dfrac{kQ}{(2R)^2}=36\ \text{В/м}$.$$E_A=\frac{kQ}{4R^2}=36\ \text{В/м}$$
  2. 2
    Точка $B$ находится внутри проводника, поэтому напряжённость поля в ней равна нулю. Утверждение 1 неверно.$$E_B=0$$

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе