ЕГЭ · физика · решения с ответами

Физика ЕГЭ — решения заданий ФИПИ с ответами

Все задачи предмета из открытого банка ФИПИ с ответами и началом разбора. Решения по отдельной теме или номеру задания — в панели слева.

Задания без решений
2 304
решений с ответами
14
тем в предмете
29
номеров бланка
116
страниц списка
1081ФИПИ D624D6№ 13ПовышеннаяКолебания и волны

Энергия колебательного контура

На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, образованном конденсатором и катушкой, индуктивность которой равна $0{,}3\ \text{Гн}$. Из приведённого списка…

  1. 1
    По графику одинаковые состояния тока повторяются через $4\ \text{мс}$: например, положительные максимумы наблюдаются при $t=1\ \text{мс}$ и $t=5\ \text{мс}$. Следовательно, период равен $4\ \text{мс}$, поэтому утверждение 1 неверно.$$T=4\ \text{мс}$$
  2. 2
    Максимальная энергия магнитного поля катушки при максимальном токе $I_{\max}=6\ \text{мА}$ равна:$$W_{\text{м,max}}=\frac{LI_{\max}^2}{2}=\frac{0{,}3\cdot(6\cdot10^{-3})^2}{2}=5{,}4\cdot10^{-6}\ \text{Дж}$$

Ещё 4 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому6 шагов в разборе
1082ФИПИ D9e022№ 13ПовышеннаяКолебания и волны

Период колебаний контура

На рисунке приведена зависимость силы тока $I$ от времени $t$ в идеальном колебательном контуре в процессе свободных электромагнитных колебаний. Каким станет период свободных электромагнитных…

  1. 1
    По графику определяем период исходных колебаний как промежуток времени между двумя одинаковыми фазовыми состояниями, например между соседними минимумами тока: $T = 6\ \text{мкс}$.$$T = 6\ \text{мкс}$$
  2. 2
    По формуле Томсона период пропорционален квадратному корню из электроёмкости при неизменной индуктивности.$$T = 2\pi\sqrt{LC}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
1083ФИПИ DCBA7F№ 13ПовышеннаяКолебания и волны

Период колебаний напряжения

В идеальном колебательном контуре напряжение между обкладками конденсатора меняется по закону $U_C = U_0 \cos \omega t$, где $U_0 = 2{,}5\ \text{В}$, $\omega = 400\pi\ \text{с}^{-1}$. Определите…

  1. 1
    Для гармонических колебаний период связан с угловой частотой формулой:$$T = \frac{2\pi}{\omega}$$
  2. 2
    Подставим значение угловой частоты:$$T = \frac{2\pi}{400\pi} = \frac{1}{200} = 0{,}005\ \text{с}$$
Решение полностьюОтветРешать самому2 шага в разборе
1084ФИПИ DeA818№ 13ПовышеннаяКолебания и волны

Изменение периода контура

Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью $C$ и катушки индуктивностью $L$. Во сколько раз увеличится период собственных электромагнитных колебаний в этом контуре, если его…

  1. 1
    Период собственных электромагнитных колебаний определяется формулой Томсона.$$T = 2\pi\sqrt{LC}$$
  2. 2
    После изменения параметров индуктивность станет равной $18L$, а ёмкость — $C/2$.$$T_2 = 2\pi\sqrt{18L\cdot\frac{C}{2}}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
1085ФИПИ E51107№ 13ПовышеннаяКолебания и волны

Энергия колебательного контура

На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, образованном конденсатором и катушкой, индуктивность которой равна $0{,}3\ \text{Гн}$. Выберите два правильных…

  1. 1
    По графику ток равен нулю при $t=0$, $2$, $4$ и $6\ \text{мс}$. Следовательно, период колебаний равен промежутку между одинаковыми состояниями тока: $T=4\ \text{мс}$.$$T=4\ \text{мс}$$
  2. 2
    Максимальное значение силы тока по графику равно $I_{\max}=6\ \text{мА}$. Максимальная энергия магнитного поля катушки равна:$$W_{\text{м,max}}=\frac{LI_{\max}^2}{2}=\frac{0{,}3\cdot(6\cdot10^{-3})^2}{2}=5{,}4\cdot10^{-6}\ \text{Дж}=5{,}4\ \text{мкДж}$$

Ещё 3 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому5 шагов в разборе
1086ФИПИ e8B859№ 13ПовышеннаяКолебания и волны

Индуктивность колебательного контура

При переводе ключа $K$ из положения 1 в положение 2 (см. рисунок) период свободных электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре уменьшился в 2,5 раза. Во сколько раз индуктивность…

  1. 1
    Период свободных электромагнитных колебаний определяется формулой Томсона.$$T = 2\pi\sqrt{LC}$$
  2. 2
    При переключении ключа ёмкость $C$ остаётся постоянной, поэтому отношение периодов равно корню из отношения индуктивностей.$$\frac{T}{T_x}=\sqrt{\frac{L}{L_x}}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
1087ФИПИ EB6D0A№ 13ПовышеннаяГеометрическая оптика

Угол между лучами

Угол падения луча света на горизонтальное плоское зеркало равен $30^\circ$. Каким будет угол $\gamma$, образованный падающим и отражённым лучами, если повернуть зеркало на $15^\circ$ так, как…

  1. 1
    До поворота зеркала угол между падающим и отражённым лучами равен удвоенному углу падения:$$\gamma_0 = 2 \cdot 30^\circ = 60^\circ$$
  2. 2
    При повороте зеркала на $15^\circ$ отражённый луч поворачивается на угол, вдвое больший:$$\Delta\gamma = 2 \cdot 15^\circ = 30^\circ$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
1088ФИПИ F3157e№ 13ПовышеннаяГеометрическая оптика

Расстояние до изображения в зеркале

Точечный источник света находится на расстоянии 75 см от плоского зеркала. На сколько уменьшится расстояние между источником и его изображением, если, не поворачивая зеркала, придвинуть его к…

  1. 1
    В плоском зеркале изображение находится на таком же расстоянии за зеркалом, как источник перед зеркалом. Поэтому расстояние между источником и изображением в два раза больше расстояния от источника до зеркала.$$L = 2d$$
  2. 2
    Изначально расстояние между источником и изображением равно:$$L_1 = 2 \cdot 75 = 150\ \text{см}$$

Ещё 3 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому5 шагов в разборе
1089ФИПИ FF285E№ 13ПовышеннаяКолебания и волны

Энергия магнитного поля контура

Конденсатор, заряженный до разности потенциалов $U_0$, в первый раз подключили к катушке с индуктивностью $L_1 = L$, а во второй — к катушке с индуктивностью $L_2 = 5L$. В обоих случаях в…

  1. 1
    В начальный момент энергия контура сосредоточена в заряженном конденсаторе и не зависит от индуктивности подключаемой катушки.$$W_{\text{нач}} = \dfrac{CU_0^2}{2}$$
  2. 2
    При незатухающих колебаниях энергия сохраняется. В момент максимального тока вся энергия контура является энергией магнитного поля катушки.$$W_{\text{маг max}} = W_{\text{нач}} = \dfrac{CU_0^2}{2}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
1090ФИПИ FF63D6№ 13БазоваяГеометрическая оптика

Расстояние до изображения в зеркале

На шахматной доске на расстоянии трёх клеток от вертикального плоского зеркала стоит ферзь. На сколько уменьшится расстояние между ферзём и его изображением, если его на две клетки придвинуть к…

  1. 1
    В плоском зеркале изображение находится на таком же расстоянии за зеркалом, как предмет перед зеркалом. Поэтому расстояние между предметом и изображением вдвое больше расстояния от предмета до зеркала.$$L = 2d$$
  2. 2
    До перемещения ферзь находится на расстоянии $3$ клеток от зеркала.$$L_1 = 2 \cdot 3 = 6$$

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе
1091ФИПИ 019E82№ 14ПовышеннаяМагнитное поле и индукция

Правило Ленца для колец

От деревянного кольца № 1 отодвигают южный полюс полосового магнита, а от медного кольца № 2 — северный полюс. См. рисунок.

  1. 1
    Кольцо № 1 изготовлено из дерева, которое не является проводником электрического тока. Поэтому индукционный ток в нём не возникает.
  2. 2
    Кольцо № 2 изготовлено из меди. При отодвигании магнита магнитный поток через кольцо изменяется, поэтому в нём возникает индукционный ток.$$\mathcal{E}_{\text{инд}} = -\dfrac{\Delta \Phi}{\Delta t}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
1092ФИПИ 063141№ 14ПовышеннаяМагнитное поле и индукция

Правило Ленца для катушек

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

  1. 1
    При перемещении ползунка реостата влево его сопротивление уменьшается. Поэтому сила тока в цепи и в катушке № 1 увеличивается.$$R \downarrow \Rightarrow I_1 \uparrow$$
  2. 2
    Модуль магнитной индукции поля катушки № 1 пропорционален силе тока в ней, поэтому он увеличивается.$$B_1 \sim I_1 \Rightarrow B_1 \uparrow$$

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе

Заряды на бусинках

Две маленькие закреплённые бусинки, расположенные в точках $A$ и $B$, несут на себе заряды $+q$, где $q>0$, и $-3q$ соответственно. Точка $C$ расположена посередине отрезка $AB$. Выберите все…

  1. 1
    По третьему закону Ньютона силы взаимодействия двух бусинок равны по модулю и противоположны по направлению:$$|\vec F_{A}|=|\vec F_{B}|$$
  2. 2
    При соединении одинаковых проводящих бусинок общий заряд распределится между ними поровну. Суммарный заряд системы равен:$$Q=+q-3q=-2q$$

Ещё 4 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому6 шагов в разборе

Поляризация и электростатическая индукция

Два незаряженных стеклянных кубика 1 и 2 сблизили вплотную и поместили в электрическое поле, напряжённость которого направлена горизонтально вправо, как показано на рисунке. То же самое проделали с…

  1. 1
    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…
  2. 2
    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.

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе

Изменение параметров конденсатора

Плоский воздушный конденсатор ёмкостью $C_0$ состоит из двух металлических пластин, находящихся на расстоянии $d_0$ друг от друга. Конденсатор зарядили и отключили от источника постоянного…

  1. 1
    После отключения от источника конденсатор становится изолированным, поэтому его заряд не изменяется.$$q = \mathrm{const}$$
  2. 2
    По графику расстояние между пластинами увеличивается. Поэтому ёмкость плоского конденсатора уменьшается.$$C = \dfrac{\varepsilon_0 S}{d}$$

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе
1096ФИПИ 18FD53№ 14ПовышеннаяКолебания и волны

Колебания в контуре

В идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности, происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице показано, как изменяется заряд на одной из пластин…

  1. 1
    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.$$I = \dfrac{dq}{dt}$$
  2. 2
    В момент $t = 6 \cdot 10^{-6}$ с заряд равен нулю, поэтому модуль силы тока максимален, а не равен нулю. Утверждение 1 неверно.

Ещё 5 шагов — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому7 шагов в разборе

Электрическое поле бусинок

Две маленькие бусинки закреплены в точках $A$ и $B$, расположенных на одной горизонтальной прямой. Между ними находится точка $C$. Бусинка $A$ несёт заряд $-3q$, а бусинка $B$ — заряд $+1{,}5q$, где…

  1. 1
    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.
  2. 2
    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…

Ещё 3 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому5 шагов в разборе
1098ФИПИ 22830F№ 14ПовышеннаяКолебания и волны

Электромагнитные колебания в контуре

В идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности, происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице приведены значения разности потенциалов на обкладках…

  1. 1
    По таблице напряжение повторяет значение $U = 0$ и характер изменения через $32$ мкс, поэтому период колебаний равен$$T = 32 \times 10^{-6}\ \text{с}$$
  2. 2
    Частота колебаний равна$$\nu = \frac{1}{T} = \frac{1}{32 \times 10^{-6}} = 31{,}25\ \text{кГц}$$

Ещё 3 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому5 шагов в разборе
1099ФИПИ 235F0D№ 14ПовышеннаяМагнитное поле и индукция

Правило Ленца для катушек

Катушка № 1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника напряжения и реостата. Катушка № 2 помещена внутрь катушки № 1 и замкнута. Определите, какие процессы происходят в цепи и катушках…

  1. 1
    При перемещении ползунка реостата вправо сопротивление внешней цепи увеличивается, поэтому сила тока в катушке № 1 уменьшается.$$I_1 = \dfrac{\mathcal{E}}{R+r}$$
  2. 2
    Модуль магнитной индукции поля катушки пропорционален силе тока в ней. Следовательно, магнитное поле катушки № 1 ослабевает.$$B_1 \sim I_1$$

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе
1100ФИПИ 242928№ 14ПовышеннаяМагнитное поле и индукция

Индукция при перемещении реостата

Катушка № 1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника постоянного напряжения и реостата. Катушка № 2 помещена внутрь катушки № 1 и замкнута. При перемещении ползунка реостата влево…

  1. 1
    При перемещении ползунка реостата влево его сопротивление уменьшается. Так как напряжение источника постоянно, сила тока в катушке № 1 увеличивается.$$I = \dfrac{U}{R}$$
  2. 2
    Модуль магнитной индукции в центре катушки № 2 пропорционален силе тока в катушке № 1, поэтому увеличивается.$$B_1 \sim I_1$$

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе