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
1161ФИПИ 138A15№ 15ПовышеннаяГеометрическая оптика

Изменение изображения линзы

Небольшой предмет расположен на главной оптической оси тонкой собирающей линзы между фокусным и двойным фокусным расстоянием от неё. Предмет начинают приближать к фокусу линзы. Как меняются при этом…

  1. 1
    При перемещении предмета от двойного фокусного расстояния к фокусу собирающей линзы расстояние до фокуса уменьшается. Линейное увеличение изображения возрастает.$$Г = \dfrac{h'}{h} \to \infty$$
  2. 2
    Оптическая сила определяется фокусным расстоянием линзы. При перемещении предмета параметры самой линзы не изменяются.$$D = \dfrac{1}{F} = \text{const}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
1162ФИПИ 14018E№ 15ПовышеннаяЭлектрический ток и цепи

Формулы постоянного тока

Установите соответствие между формулами для расчёта физических величин в цепях постоянного тока и названиями этих величин. В формулах использованы обозначения: $R$ — сопротивление резистора; $P$…

  1. 1
    Из формулы мощности тока $P = UI$ выразим напряжение:$$U = \dfrac{P}{I}$$
  2. 2
    Следовательно, формуле А соответствует напряжение на резисторе — позиция 4.$$\text{А} \to 4$$

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе
1163ФИПИ 141062№ 15ПовышеннаяКолебания и волны

Колебания в контуре

Конденсатор идеального колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения. В момент $t = 0$ переключатель $K$ переводят из положения 1 в положение 2. Графики А и Б…

  1. 1
    До переключения конденсатор заряжен, а ток в контуре отсутствует. После подключения катушки возникают свободные электромагнитные колебания.$$q(t) = q_0\cos\left(\omega t + \varphi\right)$$
  2. 2
    График А начинается с отрицательного значения, близкого к максимуму по модулю, и повторяет это значение через период. Это может быть заряд левой обкладки конденсатора.$$q(0) < 0,\quad q(T) = q(0)$$

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе
1164ФИПИ 141EFE№ 15ПовышеннаяМагнитное поле и индукция

Сила Лоренца для частиц

Две частицы с одинаковыми массами и зарядами $q$ и $2q$ влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции со скоростями $u$ и $2u$ соответственно. Определите отношение…

  1. 1
    Так как частицы движутся перпендикулярно вектору магнитной индукции, синус угла между скоростью и полем равен единице.$$F = |q|vB$$
  2. 2
    Для первой частицы сила равна:$$F_1 = quB$$

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе
1165ФИПИ 15274C№ 15ПовышеннаяЭлектрический ток и цепи

Закон Ома для полной цепи

На рисунке показана цепь постоянного тока. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. Здесь $\mathcal{E}$ — ЭДС источника тока, $r$…

  1. 1
    При замкнутом ключе его провод соединяет узлы по разные стороны левого резистора. Поэтому левый резистор закорочен, а во внешней цепи остаётся сопротивление $R$.$$I_{\text{замкн.}}=\dfrac{\mathcal{E}}{R+r}$$
  2. 2
    Формуле $\dfrac{\mathcal{E}}{R+r}$ соответствует позиция 4, поэтому А — 4.

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе
1166ФИПИ 168D9E№ 15ПовышеннаяЭлектрический ток и цепи

Изменение сопротивления и тока

К концам отрезка медного провода приложено напряжение $U$. Этот отрезок заменили отрезком медного провода той же длины, но вдвое большего поперечного сечения, и приложили к проводу прежнее…

  1. 1
    Сопротивление медного провода определяется формулой $R = \rho\dfrac{l}{S}$. Материал и длина провода не изменились, а площадь поперечного сечения увеличилась в 2 раза.$$R' = \rho\frac{l}{2S} = \frac{R}{2}$$
  2. 2
    Следовательно, сопротивление провода уменьшилось. При прежнем напряжении сила тока определяется законом Ома.$$I = \frac{U}{R}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе

Направление ускорения заряда

Отрицательный точечный заряд $-q$ находится в поле двух неподвижных зарядов: положительного $+Q$ и отрицательного $-Q$ (см. рисунок). Куда направлено относительно рисунка ускорение заряда $-q$ в…

  1. 1
    На заряд $-q$ со стороны положительного заряда $+Q$ действует сила притяжения, направленная к $+Q$ — вверх и вправо.
  2. 2
    Со стороны отрицательного заряда $-Q$ на заряд $-q$ действует сила отталкивания, направленная вниз и вправо.

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе

Направление электрического поля

На рисунке представлено расположение двух неподвижных отрицательных точечных электрических зарядов $-q$ и $-q$. Как направлен относительно рисунка вектор напряжённости суммарного электрического поля…

  1. 1
    Вектор напряжённости электрического поля отрицательного точечного заряда направлен к этому заряду.$$\vec{E} \ directed\ toward\ -q$$
  2. 2
    Точка $A$ расположена справа от обоих зарядов, поэтому напряжённость поля каждого заряда в точке $A$ направлена влево.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
1169ФИПИ 1A2A86№ 15ПовышеннаяЭлектрический ток и цепи

Уменьшение сопротивления цепи

На сколько уменьшится сопротивление участка цепи $AB$, изображённого на рисунке, если ключ $K$ замкнуть? Сопротивление $R = 3\ \text{Ом}$.

  1. 1
    До замыкания ключа верхняя и правая части цепи соединены последовательно. Их сопротивление равно $2R$, что параллельно соединено с нижним сопротивлением $2R$.$$R_{\text{до}} = \frac{2R \cdot 2R}{2R + 2R} = R = 3\ \text{Ом}$$
  2. 2
    При замыкании ключа верхний резистор закорачивается. Между точками $A$ и $B$ остаются параллельно соединённые сопротивления $R$ и $2R$.$$R_{\text{после}} = \frac{R \cdot 2R}{R + 2R} = \frac{2R}{3} = 2\ \text{Ом}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
1170ФИПИ 1FA129№ 15ПовышеннаяКолебания и волны

Колебательный контур: напряжение и энергия

Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора электроёмкостью $50\ мкФ$ и катушки индуктивности. Заряд на одной из пластин конденсатора изменяется во времени в соответствии с формулой…

  1. 1
    Напряжение на конденсаторе определяется отношением заряда к электроёмкости.$$u(t)=\dfrac{q(t)}{C}=\dfrac{4\cdot10^{-4}\sin(2000t)}{50\cdot10^{-6}}=8\sin(2000t)$$
  2. 2
    Энергия электрического поля конденсатора выражается через заряд.$$W_C(t)=\dfrac{q^2(t)}{2C}=\dfrac{\left(4\cdot10^{-4}\sin(2000t)\right)^2}{2\cdot50\cdot10^{-6}}=1{,}6\cdot10^{-3}\sin^2(2000t)$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе

Направление суммарного поля

На рисунке представлено расположение двух неподвижных положительных точечных электрических зарядов $+q$ и $+q$. Как направлен вектор напряжённости суммарного электрического поля этих зарядов в точке…

  1. 1
    Поле положительного точечного заряда направлено от заряда.$$\vec{E}\text{ направлен от }+q$$
  2. 2
    Точка $A$ расположена слева от обоих зарядов, поэтому напряжённость поля от каждого заряда в точке $A$ направлена влево.$$\vec{E}_1 \leftarrow,\quad \vec{E}_2 \leftarrow$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
1172ФИПИ 269B40№ 15ПовышеннаяЭлектрический ток и цепи

Изменение параметров цепи

Цепь постоянного тока содержит источник с ЭДС $\mathcal{E}$, резистор $R_1$, а также параллельно соединённые резистор $R_2$ и реостат $R_3$. Сопротивления резисторов $R_1$ и $R_2$ одинаковы…

  1. 1
    Резисторы $R_2$ и $R_3$ соединены параллельно. При увеличении сопротивления $R_3$ эквивалентное сопротивление параллельного участка увеличивается.$$R_{23}=\frac{R_2R_3}{R_2+R_3}$$
  2. 2
    Полное сопротивление цепи увеличивается, поэтому сила тока в неразветвлённой части цепи уменьшается.$$I=\frac{\mathcal{E}}{R_1+R_{23}}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе

Движение частицы в конденсаторе

Заряженная частица массой $m$, движущаяся в вакууме со скоростью $\vec{v}$ ($v \ll c$), влетает в поле плоского конденсатора. Расстояние между пластинами конденсатора равно $d$, а напряжённость…

  1. 1
    Электрическая сила направлена перпендикулярно первоначальному направлению движения, поэтому продольная составляющая скорости частицы не изменяется.$$v_x=\mathrm{const}$$
  2. 2
    При увеличении напряжённости поля увеличивается ускорение и, следовательно, поперечная составляющая скорости частицы.$$a_\perp=\dfrac{|q|E}{m}$$

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе
1174ФИПИ 2DB2F4№ 15ПовышеннаяГеометрическая оптика

Изображение в собирающей линзе

Какому из предметов 1–4 соответствует изображение $AB$ в тонкой собирающей линзе с фокусным расстоянием $F$?

  1. 1
    Предмет $AB$ расположен справа от линзы дальше двойного фокуса $2F$.
  2. 2
    Собирающая линза для предмета, находящегося за $2F$, строит действительное, перевёрнутое и уменьшенное изображение между $F$ и $2F$ по другую сторону линзы.$$d > 2F \Rightarrow F < d' < 2F$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе

Направление ускорения заряда

Положительный точечный заряд $+q$ находится в поле двух неподвижных точечных зарядов: положительного $+Q$ и отрицательного $-Q$ (см. рисунок). Куда направлено относительно рисунка ускорение заряда…

  1. 1
    Положительный заряд $+Q$ отталкивает заряд $+q$, поэтому сила со стороны $+Q$ направлена от $+Q$ к заряду $+q$ — вверх и вправо.
  2. 2
    Отрицательный заряд $-Q$ притягивает заряд $+q$, поэтому сила со стороны $-Q$ направлена к $-Q$ — вниз и вправо.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
1176ФИПИ 30094E№ 15ПовышеннаяЭлектрический ток и цепи

Изменение тока и мощности

Внешний участок электрической цепи представляет собой отрезок провода с большим удельным сопротивлением. Он подключён к источнику тока, поддерживающему на клеммах постоянное напряжение. Затем…

  1. 1
    Сопротивление однородного провода прямо пропорционально его длине. При увеличении длины в два раза сопротивление также увеличивается в два раза.$$R = \rho \dfrac{l}{S},\quad R_2 = 2R_1$$
  2. 2
    Напряжение на участке постоянно, поэтому по закону Ома сила тока обратно пропорциональна сопротивлению. Она уменьшается в два раза.$$I = \dfrac{U}{R},\quad I_2 = \dfrac{I_1}{2}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
1177ФИПИ 33A9E5№ 15ПовышеннаяЭлектрический ток и цепи

Сопротивление участка цепи

В схеме участка цепи $AB$ (см. рисунок) каждый из резисторов имеет сопротивление $40\ \text{Ом}$. Определите сопротивление этого участка цепи в случае, когда ключ $K$ переведён из положения 1 в…

  1. 1
    При переводе ключа $K$ в положение 2 верхняя ветвь отключается, а ток проходит через левый резистор и два резистора нижней ветви.
  2. 2
    Три резистора соединены последовательно, поэтому их сопротивления складываются.$$R = R_1 + R_2 + R_3$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
1178ФИПИ 343D86№ 15ПовышеннаяГеометрическая оптика

Изображение точки собирающей линзой

Какая точка является изображением точки $S$ (см. рисунок), создаваемым тонкой собирающей линзой с фокусным расстоянием $F$?

  1. 1
    Проведём из точки $S$ луч через оптический центр собирающей линзы. Такой луч не изменяет направления.
  2. 2
    Проведём из точки $S$ луч, параллельный главной оптической оси. После линзы он пойдёт через правый фокус.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
1179ФИПИ 35EB29№ 15ПовышеннаяКолебания и волны

Колебательный контур и энергия

Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивностью $L = 400\ \text{мкГн}$. Напряжение на пластинах конденсатора изменяется во времени в соответствии с формулой…

  1. 1
    Циклическая частота колебаний равна $\omega = 2{,}5 \cdot 10^6\ \text{с}^{-1}$. Для идеального колебательного контура применяем формулу Томсона.$$\omega^2 = \frac{1}{LC}$$
  2. 2
    Вычислим ёмкость конденсатора:$$C = \frac{1}{L\omega^2} = \frac{1}{400 \cdot 10^{-6} \cdot (2{,}5 \cdot 10^6)^2} = 4 \cdot 10^{-10}\ \text{Ф}$$

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе
1180ФИПИ 3872E7№ 15ПовышеннаяМагнитное поле и индукция

Изменение силы Лоренца

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между полюсами магнита под действием силы Лоренца. После замены магнита по окружности того же радиуса между полюсами нового магнита стала…

  1. 1
    Для движения частицы по окружности радиуса $r$ магнитная сила играет роль центростремительной силы:$$|q|vB = \dfrac{mv^2}{r}$$
  2. 2
    Отсюда индукция магнитного поля определяется выражением:$$B = \dfrac{mv}{|q|r}$$

Ещё 3 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому5 шагов в разборе