Один моль гелия участвует в циклическом процессе $1$–$2$–$3$–$4$–$1$, график которого изображён на рисунке в координатах $p$–$T$, где $p$ — давление газа, $T$ — абсолютная температура. Опираясь на…
- 1
Для одного моля идеального газа используем уравнение состояния $pV=RT$, откуда $V=\dfrac{RT}{p}$.
- 2
Из координат точек на $p$–$T$ диаграмме: $1(T_0,p_0)$, $2(6T_0,6p_0)$, $3(6T_0,3p_0)$, $4(2T_0,p_0)$.
Ещё 4 шага — в полном решении
Воспользовавшись оборудованием, представленным на рис. 1, учитель собрал модель плоского конденсатора (рис. 2), зарядил нижнюю пластину положительным зарядом, а корпус электрометра заземлил…
- 1
При смещении одной пластины относительно другой площадь их взаимного перекрытия уменьшается. Расстояние между пластинами остаётся постоянным.
- 2
Электроёмкость плоского конденсатора определяется формулой$$C = \varepsilon\varepsilon_0\frac{S}{d}$$
Ещё 3 шага — в полном решении
Установите соответствие между физическими зависимостями и видами графиков, обозначенными цифрами 1–5. Цифры в ответе могут повторяться.
- 1
При движении тела вертикально вверх его скорость изменяется по закону $v = v_0 - gt$. Поэтому модуль скорости линейно убывает со временем.$$v(t)=v_0-gt$$
- 2
Для постоянной массы идеального газа в изохорном процессе отношение давления к абсолютной температуре постоянно. Следовательно, давление линейно возрастает с температурой и график проходит через начало координат.$$\dfrac{p}{T}=\text{const},\quad p=\dfrac{nR}{V}T$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
Электрическая цепь состоит из двух лампочек, двух диодов и витка провода, соединённых, как показано на рисунке. Диод пропускает ток только в одном направлении, как показано в верхней части рисунка…
- 1
При отодвигании северного полюса магнита магнитный поток через виток уменьшается. Изменение магнитного потока вызывает электромагнитную индукцию и появление индукционного тока.$$\mathcal{E}_{\text{инд}}=-\dfrac{d\Phi}{dt}$$
- 2
По правилу Ленца индукционный ток направлен так, чтобы противодействовать уменьшению магнитного потока. Поэтому обращённая к удаляющемуся северному полюсу сторона витка должна стать южным полюсом и притягивать магнит.
Ещё 2 шага — в полном решении
Установите соответствие между указанными зависимостями физических величин и видами графиков, обозначенными цифрами 1–5. Цифры в ответе могут повторяться.
- 1
Кинетическая энергия тела связана с модулем импульса формулой$$E_k = \dfrac{p^2}{2m}$$
- 2
При постоянной массе $m$ кинетическая энергия пропорциональна квадрату импульса. Это возрастающая квадратичная зависимость, то есть график 1.$$E_k \sim p^2$$
Ещё 4 шага — в полном решении
В одном сосуде под поршнем в объёме $V_0$ при комнатной температуре находится только насыщенный водяной пар и вода, которая занимает малый объём. В другом сосуде под поршнем в объёме $V_0$ при том…
- 1
Рассмотрим сухой воздух. Его масса и температура постоянны, поэтому выполняется закон Бойля–Мариотта.$$pV=\mathrm{const}$$
- 2
В начальном состоянии воздух имеет параметры $p_0$ и $V_0$. В конечном состоянии объём равен $V_0/2$.$$p_0V_0=p_2\frac{V_0}{2}$$
Ещё 5 шагов — в полном решении
Электрическая цепь состоит из двух лампочек, двух диодов и витка провода, соединённых, как показано на рисунке. Диод пропускает ток только в одном направлении, как показано в верхней части рисунка…
- 1
При приближении северного полюса магнита магнитный поток через виток увеличивается.
- 2
Согласно закону электромагнитной индукции в витке возникает индукционный ток. По правилу Ленца его магнитное поле направлено так, чтобы препятствовать приближению магнита.
Ещё 2 шага — в полном решении
Установите соответствие между физическими зависимостями и видами графиков.
- 1
Центростремительное ускорение точки на расстоянии $R$ от центра вращения определяется формулой $a_{\text{ц}} = \omega^2 R$. Поэтому зависимость ускорения от угловой скорости является квадратичной функцией; ей соответствует график 4.$$a_{\text{ц}} = R\omega^2$$
- 2
При изохорном процессе объём постоянен: $V = \mathrm{const}$. На графике зависимости давления от объёма это вертикальная прямая; ей соответствует график 2.$$V = \mathrm{const}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
Между двумя металлическими близко расположенными вертикальными пластинами, укреплёнными на изолирующих подставках, подвесили на длинной шёлковой нити лёгкую металлическую незаряженную гильзу (см…
- 1
При подаче напряжения между пластинами возникает электрическое поле. В незаряженной металлической гильзе свободные заряды перераспределяются: на стороне, обращённой к ближайшей пластине, индуцируется заряд противоположного знака, а на…
- 2
Силы притяжения между разноимёнными зарядами оказываются больше сил отталкивания между одноимёнными зарядами, поскольку расстояние до ближней пластины меньше. Поэтому результирующая электрическая сила направлена к ближайшей пластине…
Ещё 3 шага — в полном решении
Лёгкая нить, привязанная к грузу массой $m = 0{,}3\ \text{кг}$, перекинута через идеальный неподвижный блок. К правому концу нити приложена постоянная сила $\vec{F}$. Левая часть нити вертикальна, а…
- 1
Так как нить лёгкая, а блок идеальный, сила натяжения нити одинакова по всей её длине. На правом конце нити приложена сила $F$, поэтому $T = F$.$$T = F$$
- 2
Пока груз соприкасается со столом и покоится, по вертикали на него действуют сила тяжести $mg$ вниз, сила натяжения $T$ вверх и сила реакции стола $N$ вверх.$$N + T - mg = 0$$
Ещё 3 шага — в полном решении
На столе закреплён длинный тонкий непроводящий стержень, наклонённый под углом $\alpha$ к горизонту. На стержне закреплена маленькая заряженная бусинка. Выше неё на стержень надета другая такая же…
- 1
На верхнюю бусинку действуют сила тяжести $\vec{P}=m\vec{g}$, сила электрического отталкивания со стороны нижней бусинки $\vec{F}_\text{эл}$ и сила реакции стержня $\vec{N}$. Сила отталкивания направлена вверх вдоль стержня, поскольку…
- 2
Разложим силу тяжести на составляющие. Вдоль стержня, вниз по наклонной плоскости, действует составляющая $mg\sin\alpha$. Поперечная составляющая уравновешивается силой реакции стержня.$$P_{\parallel}=mg\sin\alpha$$
Ещё 3 шага — в полном решении
Параллельно катушке индуктивности $L$ включена лампочка (см. рис. а). Яркость свечения лампочки прямо пропорциональна напряжению на ней. На рисунке б представлен график зависимости силы тока $I$ в…
- 1
Лампочка и катушка соединены параллельно, поэтому напряжение на лампочке равно напряжению на катушке по модулю.$$U_{\text{л}} = |U_L|$$
- 2
Для катушки индуктивности напряжение определяется скоростью изменения силы тока.$$U_L = -L\dfrac{dI}{dt}$$
Ещё 2 шага — в полном решении
Установите соответствие между физическими зависимостями и видами графиков, обозначенными цифрами.
- 1
Модуль центростремительного ускорения при движении по окружности равен $a_{ц} = \omega^2 R$. При постоянном $R$ ускорение нелинейно возрастает с увеличением угловой скорости и проходит через начало координат.$$a_{ц} = R\omega^2$$
- 2
В изотермическом процессе абсолютная температура постоянна. Следовательно, при изменении температуры в рамках указанной зависимости её значение фиксировано, что соответствует горизонтальной прямой.$$T = \mathrm{const}$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
Частица, имеющая заряд $q = 5 \cdot 10^{-9}\ \text{Кл}$, влетает в электрическое поле конденсатора параллельно его пластинам в точке, находящейся посередине между пластинами. Минимальная скорость, с…
- 1
На частицу действует электрическая сила $F = qE$. Она сообщает частице ускорение, направленное перпендикулярно пластинам:$$a = \frac{F}{m} = \frac{qE}{m}$$
- 2
Вдоль пластин частица движется равномерно со скоростью $v$, поэтому время пролёта между входом и выходом из конденсатора равно:$$t = \frac{l}{v}$$
Ещё 3 шага — в полном решении
В вакууме находятся два кальциевых электрода, к которым подключён конденсатор ёмкостью $4000\ \text{пФ}$. При длительном освещении катода светом фототок между электродами, возникший вначале…
- 1
После прекращения фототока электроны не могут достигать второго электрода. Напряжение на конденсаторе является запирающим напряжением.$$U = \dfrac{q}{C}$$
- 2
Вычислим запирающее напряжение, учитывая, что $4000\ \text{пФ} = 4000 \cdot 10^{-12}\ \text{Ф}$.$$U = \dfrac{5{,}5 \cdot 10^{-9}}{4000 \cdot 10^{-12}} = 1{,}375\ \text{В}$$
Ещё 3 шага — в полном решении
Фотоэлектроны, выбитые монохроматическим светом частоты $\nu = 6{,}7 \cdot 10^{14}\ \text{Гц}$ из металла с работой выхода $A_{\text{вых}} = 1{,}89\ \text{эВ}$, попадают в однородное электрическое…
- 1
По уравнению Эйнштейна для фотоэффекта максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна разности энергии фотона и работы выхода.$$E_{\text{к max}} = h\nu - A_{\text{вых}}$$
- 2
В электрон-вольтах энергия фотона составляет:$$h\nu = 4{,}14 \cdot 10^{-15} \cdot 6{,}7 \cdot 10^{14} \approx 2{,}774\ \text{эВ}$$
Ещё 3 шага — в полном решении
Один моль одноатомного идеального газа участвует в процессе $1$–$2$–$3$–$4$, график которого изображён на рисунке в координатах $p$–$V$, где $p$ — давление газа, $V$ — объём газа. Опираясь на законы…
- 1
На участке $1$–$2$ объём газа постоянен, а давление уменьшается. По уравнению Менделеева–Клапейрона $pV = \nu RT$ температура также уменьшается. Поэтому внутренняя энергия одноатомного идеального газа уменьшается: $\Delta U < 0$. Работа…$$V = \mathrm{const},\quad A_{12}=0,\quad \Delta T_{12}<0,\quad Q_{12}<0$$
- 2
На участке $2$–$3$ объём увеличивается, а давление уменьшается так, что произведение $pV$ остаётся постоянным. Следовательно, процесс изотермический: $T = \mathrm{const}$, поэтому $\Delta U = 0$. Газ расширяется и совершает положительную…$$T=\mathrm{const},\quad \Delta U_{23}=0,\quad A_{23}>0,\quad Q_{23}=A_{23}>0$$
Ещё 1 шаг — в полном решении
Электроны, вылетевшие в положительном направлении оси $OX$ под действием света с катода фотоэлемента, попадают в электрическое и магнитное поля (см. рисунок). Какой должна быть частота падающего…
- 1
На электрон действует электрическая сила, направленная противоположно вектору напряжённости электрического поля. Магнитная сила определяется правилом левой руки с учётом отрицательного заряда электрона. В данном случае электрическая и…$$F_эл = eE, \qquad F_м = evB$$
- 2
Чтобы результирующая сила была направлена против оси $OY$, магнитная сила должна превышать электрическую:$$evB > eE$$
Ещё 5 шагов — в полном решении
Один моль разреженного неона участвует в процессе 1–2–3–4, график которого изображён в координатах $p$–$n$, где $p$ — давление газа, а $n$ — концентрация его молекул. Опираясь на законы молекулярной…
- 1
Для разреженного газа справедливо уравнение $p = nkT$, откуда $T = \dfrac{p}{nk}$. Поскольку газ одноатомный и количество вещества постоянно, его объём связан с концентрацией соотношением $V = \dfrac{N}{n}$.
- 2
В процессе 1–2 график представляет собой прямую, проходящую через начало координат, поэтому отношение $\dfrac{p}{n}$ постоянно. Следовательно, абсолютная температура газа постоянна: $T = \mathrm{const}$. Концентрация $n$ уменьшается…
Ещё 2 шага — в полном решении
Льдинка находится в яме с гладкими стенками, в которой она может двигаться практически без трения. На рисунке приведён график зависимости потенциальной энергии льдинки от её координаты в яме. В…
- 1
Так как стенки гладкие и трение практически отсутствует, полная механическая энергия льдинки сохраняется.$$E = E_{\text{п}} + E_{\text{к}} = \text{const}$$
- 2
По графику в точке А при $x = 50\ \text{см}$ потенциальная энергия льдинки примерно равна $2\ \text{Дж}$. Кинетическая энергия в этот момент равна $2\ \text{Дж}$.$$E = 2\ \text{Дж} + 2\ \text{Дж} = 4\ \text{Дж}$$
Ещё 2 шага — в полном решении