Презентация Готовимся к ЕГЭ по физике. Решение сложных задач ( 11 класс. физика)

Готовимся к ЕГЭ по физике.  Решение сложных задач Смирнова С.Г.  МОУ «Луховский лицей»

Задача 1. В пластинах конденсатора сделаны небольшие отверстия. Пластины  заряжены и отключены от источника. В пространство между пластинами влетает  электрон. Электрон ускоряется электрическим полем и вылетает из конденсатора  с бóльшей скоростью. Согласно описанию, энергия системы электрон – конденсатор  увеличивается. Объясните нарушение закона сохранения энергии. Решение 1. Энергия электрического поля конденсатора остается постоянной, так как пластины конденсатора отключены от источника, а заряд  на пластинах постоянен. 2. Скорость электрона и его энергия в электрическом поле  конденсатора увеличивается. 3. Пластины конденсатора не бесконечны, следовательно, при приближении  к конденсатору электрон попадает в замедляющее его поле и скорость электрона  уменьшается. Двигаясь в поле конденсатора, электрон ускоряется. При вылете  из конденсатора  электрон опять попадает в замедляющее его поле, и скорость  электрона опять уменьшается. 4. В результате скорость электрона  не изменяется. Энергия системы остается  постоянной.  2

Задача 2. Протон с начальной скоростью υ0 = 200 м/с летит прямо на  первоначально покоящееся ядро гелия. Какова скорость частиц в тот момент,  когда расстояние между ними минимально? Считать, что масса ядра гелия равна  учетверенной массе протона. Решение 2  м 1,7 10 м 17 мкм     5   м  3 ,      2  q q p r min m p m u  m p p я 0 я   2 0я   (  m m u )  m m u v v p 2   2 v v m 0 p 0  m m 5 я v v 2 2 5 m 0 p 0 p  2 25 2   p 2 p k q  2 r min      19 1,6 10 5 9 10  27 1,67 10 200   2  9 2 p  2 kq 5 p v 2 m 0  2 Н м Кл с  2 2 л кг м К   2   2 кг м с  2 2 с кг м  3  r min  [ r mi n ]              

Задача 3. Сколько электроэнергии нужно затратить, чтобы  из воды получить  V = 2,5 л водорода при давлении p = 1 атм (105 Па) и температуре 25°С?  Электролиз проводится при напряжении 5 В, КПД установки 75%.  Электрохимический эквивалент водорода  8,29 ∙ 10 –8 кг/Кл. Решение W з  100% W пол  qU W пол  A 1 F n  q m  W пол pVMFnU ART pVMFnU m  pVM RT  W з 5 10 100%  ART    2,5 10 8,31 298 75 pVMFnU  2 9,65 10 1 5  ART  4    3 100%   100Дж 140 кДж.  4

Задача 4. Протон с начальной скоростью υ0 = 200 м/с летит прямо на  первоначально покоящееся ядро гелия. Какова скорость частиц в тот момент,  когда расстояние между ними минимально? Считать, что масса ядра гелия равна  учетверенной массе протона. Решение 2  м 1,7 10 м 17 мкм     5   м  5 ,      2  q q p r min m p m u  m p p я 0 я   2 0я   (  m m u )  m m u v v p 2   2 v v m 0 p 0  m m 5 я v v 2 2 5 m 0 p 0 p  2 25 2   p 2 p k q  2 r min      19 1,6 10 5 9 10  27 1,67 10 200   2  9 2 p  2 kq 5 p v 2 m 0  2 Н м Кл с  2 2 л кг м К   2   2 кг м с  2 2 с кг м  3  r min  [ r mi n ]              

Задача 5. Заряженный шарик падает вдоль вертикальных силовых линий  однородного электрического поля, напряженность которого Е = 100 В/м,  причем, сила тяжести больше электростатической силы (Fт > F). Сила  сопротивления воздуха, действующая на шарик, пропорциональна его  скорости υ. Определите отношение скоростей установившегося движения при  разных направлениях вектора. Масса и заряд шарика равны m = 20 г,  q = 10­3 Кл. Решение r F т 1) 2)  1  1  2 r r    F F 0 сопр   k – qE mg  0  – 1    qE k mg   0 – 2  mg qE qE mg υ k   qE mg mg qE  k  3.  2   6

Задача 6. После включения на некоторое время электрического поля  вектор скорости частицы повернулся на угол 60°, а числовое значение  α скорости увеличилось в 2 раза. На какой угол   повернулся бы вектор  скорости, если бы заряд частицы был бы 2 раза больше?  m x   qE t    x α  tg 74α  2  qE t m φ 2tg  tgφ  tgα   qE t  m 0  2 qE t  m 0 7

Задача 7. Два шарика массой m = 10 г каждый соединены длинной (L)  и короткой (l) нитями, при этом L = 2 l. Систему начинают поднимать  за середину длинной нити (см. рис.) вверх с ускорением a = g.  Определите натяжение короткой нити. Заряды шариков q = 5∙10–7 Кл,  длина короткой нити l = 10 cм. Решение r r     ma mg F T T к 2 1    cos30 mg m T a 1    F T sin 30 0 T 2 1 к 2 mg  cos30 T 1  r r r  k 2 q 2 l  m 2 g  tg30  T 2  F T 1 к  T 2   9 9 10    sin 30   5 10 0,01 27    2 0,01 9,8 0,577Н 0,11 Н.    8

Задача 8. Два плоских конденсатора с пластинами площадью S  и расстоянием между ними d включены в цепь через резистор R.  Конденсаторы заряжены до напряжения U. В первом конденсаторе  находится диэлектрическая пластина, которую выдергивают.  Куда направлен электрический ток?  Задача 9. Может ли существовать электрическое поле,  силовые линии параллельны,  напряженность возрастает  в направлении, перпендикулярном силовым линиям? 9