Зимняя сессия по физике (вариант 3) 11 класс

1. На рисунках изображены рамки, находящиеся в однородном магнитном поле с магнитной индукцией  . Для каждой Зимняя сессия 11 класс Вариант 3 рамки показан вектор   нормали к ее плоскости. На каком из приведенных   рисунков   магнитный   поток,   пронизывающий рамку, отрицателен?   1) 1               2) 2                3) 3                  4) 4 О т в е т :   4 2. На рисунке изображен проволочный виток, по которому течет электрический ток в направлении, ука­ занном стрелкой. Виток расположен в вертикальной плоскости. Точка А находится  на горизонтальной прямой, проходящей через центр витка перпендикулярно его плоскости. Как направлен вектор индукции магнитного поля тока в точке А?  1) вертикально вверх                               2) вертикально вниз   3) горизонтально вправо                         4) горизонтально влево О т в е т :   3 3. Прямолинейный проводник длиной L с током I помещен в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индук­ ции B. Как изменится сила Ампера, действующая на проводник, если его длину увеличить в 2 раза, а силу тока в проводнике уменьшить в 4 раза?  1) не изменится                  2) уменьшится в 4 раза                      3) увеличится в 2 раза                   4) уменьшится в 2 раза Решение. Сила Ампера, действующая на проводник с током, помещенный в магнитном поле перпендикулярно силовым линиям,  Увеличение длины в 2 прямо пропорциональна произведению длины проводника и силы тока, текущего через него:  раза и уменьшения силы тока в 4 раза приведет к уменьшению силы Ампера в 2 раз. Правильный ответ: 4. 4. Расстояние между двумя точечными электрическими зарядами увеличили в 3 раза, а один из зарядов уменьшили в 3 раза. Сила электрического взаимодействия между ними  1) не изменилась                   2) уменьшилась в 3 раза                       3) увеличилась в 3 раза                 4) уменьшилась в 27 раз Решение. Согласно закону Кулона, сила взаимодействия электрических зарядов прямо пропорциональна произведению величин за­ рядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:  зарядами в 3 раза и уменьшение одного из них в 3 раза приведет к уменьшению силы взаимодействия в 27 раз. . Таким образом, увеличение расстояния между Правильный ответ: 4. 5. Пара легких одинаковых шариков, заряды которых равны по модулю, подвешена на шелковых нитях. Заряд одного из шариков указан на рисунках. Какой из рисунков соответствует ситуации, когда заряд 2­го ша­ рика отрицателен?  1) A             2) Б              3) В                  4) A и В Решение. Одноименно заряженные тела отталкиваются. Поскольку шарики одинаковые, углы отклонения под действием одинаковых по величи­ не сил также должны быть одинаковы. Следовательно, описанной си­ туации соответствует рисунок A. Правильный ответ: 1.  6. На графике изображена зависимость силы тока в проводнике от напряжения между его концами. Чему равно сопротивление проводника? (Ответ дайте в омах.) Решение. Согласно закону Ома, сила тока, сопротивление проводника и напряжение между его  Используя график, находим сопротивление провод­ концами связаны соотношением  ника  О т в е т :   5 . 7. Резистор 1 с электрическим сопротивлением 3 Ом и резистор 2 с электрическим сопротивлением 6 Ом включены по­ следовательно в цепь постоянного тока. Чему равно отношение количества теплоты, выделяющегося на резисторе 1, к количе­ ству теплоты, выделяющемуся на резисторе 2 за одинаковое время? Решение.Согласно закону Джоуля­Ленца, количество теплоты, выделяющееся на проводнике при прохождении тока, пропорцио­ нально произведению квадрата силы тока, величины сопротивления проводника и времени прохождения тока:  . По­ скольку резисторы подключены последовательно, ток через них течет одинаковый, а значит, отношение количества теплоты, выделяющегося на резисторе 1, к количеству теплоты, выделяющемуся на резисторе 2 за одинаковое время равно О т в е т :   0 , 5 . 8. Сила тока в проводнике постоянна и равна 0,5 А. Какой заряд пройдёт по проводнику за 20 минут? (Ответ дайте в ку­ лонах.) Решение. Сила тока, по определению, есть скорость протекания заряда. Таким образом, за 20 минут при силе тока в проводнике 0,5 А по нему пройдет заряд  О т в е т :   6 0 0 . 9. При движении вдоль линии напряженности электростатического поля от начала линии к ее концу потенциал  1) возрастает                    2) убывает                    3) не изменяется                   4) может изменяться произвольным образом Решение. За направление силовой линии электростатического поля выбирается направление силы, действующей со стороны поля на положительный заряд. Напряжением между двумя точками называется работа электрического поля по переносу единичного положительного заряда. Следовательно, между началом и концом силовой линии положительное напряжение (так как поле со­ вершает положительную работу при переносе заряда из начала в конец). А значит, потенциал начала силовой линии больше по­ тенциала конца силовой линии. Таким образом, при движении вдоль линии напряженности электростатического поля от нача­ ла линии к ее концу потенциал убывает. Правильный ответ: 2. 10. Каково сопротивление изображённого на рисунке участка цепи, если сопротивление каждого резистора r?  1)                       3) 4r                           4)                       2)  Решение. Участок цепи представляет собой три последовательно соединенных резистора, к кото­ рым параллельно подсоединен еще один такой же резистор. Следовательно, сопротивление всего участка равно    О т в е т :   2 . 11. В каком из перечисленных ниже технических объектов используется явление движения проводника с током под дей­ ствием магнитного поля?  1) в электромагните                   2) в электродвигателе                     3) в электрогенераторе                    4) в электронагревателе Решение. Явление движения проводника с током под действием магнитного поля используется в электродвигателе. Правильный ответ: 2. Реши задачи, описав своё решение № 1 В  направлении   перпендикулярном   линиям   индукции,   влетает  в  магнитное   поле  электрон   со  скоростью   10  Мм/с.  Найти индукцию поля, если электрон описал в поле окружность радиусом 1 см. № 2 Проволочная рамка, имеющая форму равностороннего треугольника, помещена в однородное магнитное поле с индукцией В=0,06   Тл,   направление   линий   которой   составляет   угол   300  с   перпендикуляром   к   плоскости   рамки.   Определить   длину стороны рамки, если при равномерном уменьшении индукции до нуля за время ∆t=0,03 с, в рамке индуцируется ЭДС 30 мВ.