ТРЕНИРОВОЧНЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ ШКОЛЬНОГО ТУРА ПРЕДМЕТНОЙ ОЛИМПИАДЫ. ФИЗИКА. 11 КЛАСС.

ТРЕНИРОВОЧНЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ ШКОЛЬНОГО ТУРА ПРЕДМЕТНОЙ ОЛИМПИАДЫ. ФИЗИКА. 11 КЛАСС. Время выполнения работы – 4 часа. 1. Пластмассовый шар массы М лежит на подставке с отверстием. Снизу в шар через отверстие попадает вертикально летящая пуля массы m и пробивает его насквозь. При этом шар подскакивает на высоту Н. На какую высоту h над подставкой поднимется пробившая шар пуля, если перед попаданием в шар она имела скорость 0? 10 баллов 2.   Тонкий   резиновый   шар   радиуса  r1  =   2   см   заполнен   воздухом   при температуре t1 = 20 єC и давлении Р0 = 0,1 МПа. Каков будет радиус шара r, если его опустить в воду с температурой t2 = 4 °C на глубину h = 20 м? 10 баллов 3.   В   схеме   на   рисунке   все   амперметры одинаковые   и   все   резисторы  Rx  одинаковые. Верхний   амперметр   показывает   ток  I  =   1   мА, средний ток I = 4 мА. Напряжение батарейки V = 4,5 B. Что показывает нижний амперметр? Чему равно Rx? 4. Два шарика с одинаковыми зарядами q расположены на одной вертикали на   расстоянии  h  друг   от   друга.   Нижний   шарик   закреплен   неподвижно,   а верхний, имеющий массу  m, получает начальную скорость  , направленную вниз.   На   какое   максимальное   расстояние  h  приблизится   верхний   шарик   к нижнему? 10 баллов 5. Будет ли магнитное поле Земли индуцировать токи в искусственном спутнике   Земли,   движущемся:   а)   в   плоскости   экватора;   б)   в   плоскости, проходящей через полюсы? Как эти токи будут влиять на движение спутника? 5 баллов Ответы 1. Согласно закону сохранение импульса  m o  m mu , где  и u – скорости пули и шара в первый момент после пробивания шара пулей. Закон сохранения энергии дает два уравнения: mgh 2 m 2 ; MgH  2 MU 2 h  найдем  VP  10 T 1 VP 22 T 2  RP o 1 T 1  3  4 3 2.  4 3 ;  P o V 1   4 3   gh o T 2 ; исключая из этих уравнений  и u,   0 gH m  2 М 2 gm 2 2 . R 3 1 ; P 2  P o o ; gh V 2   4 3 3 R 2 .  R 3 2 ;  3 R 2  3 TRP 1 2 o   PT 1 o o gh . R 2  R 1 3 TP o 2   PT o 1  gh o 2 R 37,1 ;    (см). 3.   Верхние   амперметр   и   резистор   соединены   последовательно,   и параллельно им подключен средний амперметр. По условию, ток, текущий через   средний   амперметр,   в   4   раза   больше   тока,   текущего   через   верхний амперметр. Это означает, что сопротивление амперметра  r  в 3 раза меньше резистора Rх: r  xR 3 .  Ток, текущий через нижний амперметр, rI h Зная   все   токи   и   напряжение   батарейки,   можно   определить   величину  3  RI c мA19 rI c    4 . I I I I  b h b c x сопротивления резистора, воспользовавшись законом Ома rI h  R x   I h 4 3 I h c  I U o  I c  URI b  x ; o   3,148 Ом.  I b 4. Согласно закону сохранение энергии  mgH    gU , где gU    2 mv 2 kq  – работа электрических сил. mgh  U  H  kq h   –   разность   потенциалов   точек   начального   и   конечного положения верхнего шарика. Для определения h получаем квадратное уравнение: 2 h     2  g 2  2 kq mgH    hH  2 kq mg  0 . Решая его, найдем:      1  g 22  kq mgH  H   h 2 2 5.  2   1  24 g   2 kq mgH 2    2 kq mg . а) Да; если спутник построен из проводниковых материалов; б) нет; индукционные токи тормозят движение спутника. Всего 45 баллов.