Elektronas, įskridęs į tarpą tarp elektromagneto polių, turi. Magnetinis laukas

Už šią užduotį galite gauti 1 tašką už egzaminą 2020 m

Fizikos egzamino 13 užduotis skirta visiems procesams, kuriuose dalyvauja elektrinis ir magnetinis laukas. Tai vienas plačiausių klausimų pagal nagrinėjamų studijų temų skaičių. Taigi, studentas gali susidurti su tema „Kulono dėsnis, elektrinio lauko intensyvumas ir potencialas“, ir jis sužinos potencialų skirtumą tarp lauko taškų, kūnų sąveikos jėgą ar įtampą, veikiančią lauko galuose. dirigentas.

13-ojo fizikos egzamino tema taip pat gali būti susijusi su magnetiniu srautu ir reikšti indukcijos vektoriaus modulio apskaičiavimą magnetinis laukas arba jo kryptis. Kai kurie klausimai yra skirti Ampero jėgos ir Lorenco jėgos apskaičiavimui.

13 fizikos egzamino užduotis reiškia trumpą atsakymą į jūsų klausimą. Šiuo atveju kai kurioms parinktims reikia įrašyti skaitinę reikšmės reikšmę (suapvalintą iki reikiamų trupmenų, jei atsakymas yra dešimtainis), o iš dalies mokinys turės pasirinkti vieną iš keturių siūlomų atsakymų, kurie, jo nuomone, yra teisingi. Kadangi viso testo išlaikymo laikas ribojamas tam tikru minučių skaičiumi, neverta ilgai užsiminti prie trylikto klausimo. Jei sunku, geriau jį palikti pačioje egzamino laiko pabaigoje.

Prisiminkite teorinę medžiagą šia tema “ Magnetinis lauke nuolatinis magnetai“. Norėdami tai padaryti, esate kviečiami atsakyti ... su mažu magnetu. V. Jėgos linijos magnetinis laukai nuolatinis magnetas"Palik" Pietų ašigalis ir „įveskite...

Sprendimas. Nusileidimo laikas yra lygus.

Teisingas atsakymas: 4.

A2. Inercinėje atskaitos sistemoje juda du kūnai. Pirmasis kūnas su mase m galia F praneša apie pagreitį a... Kokia yra antrojo kūno masė, jei pusė jėgos suteiktų jam 4 kartus didesnį pagreitį?

Sprendimas. Masę galima apskaičiuoti pagal formulę. Pusė jėgos suteikia masę turinčiam kūnui 4 kartus didesnį pagreitį.

Teisingas atsakymas: 2.

A3. Kuriame skrydžio etape erdvėlaivyje, kuris orbitoje tampa Žemės palydovu, bus stebimas nesvarumas?

Sprendimas. Nesvarumas stebimas nesant visų išorinių jėgų, išskyrus gravitacines jėgas. Tokiomis sąlygomis yra erdvėlaivis orbitinio skrydžio metu išjungus variklį.

Teisingas atsakymas: 3.

A4. Du kamuoliukai masėje m ir 2 m judėkite 2 greičiu v ir v... Pirmasis rutulys juda po antrojo ir, pasivijęs, prilimpa prie jo. Koks yra bendras kamuoliukų impulsas po smūgio?

Sprendimas. Pagal išsaugojimo dėsnį bendras rutulių impulsas po smūgio yra lygus rutulių impulsų sumai prieš susidūrimą:.

Teisingas atsakymas: 4.

A5. Keturi vienodo storio faneros lakštai L kiekvienas, surištas į krūvą, plūduriuoja vandenyje taip, kad vandens lygis atitiktų ribą tarp dviejų vidurinių lakštų. Jei į krūvą pridedamas kitas to paties tipo lapas, lapų krūvos panardinimo gylis padidės

Sprendimas. Panardinimo gylis yra pusė krūvos aukščio: keturiems lapams - 2 L, penkiems lapams - 2,5 L... Panardinimo gylis padidės.

Teisingas atsakymas: 3.

A6. Paveikslėlyje parodytas sūpuoklėmis besisukančio vaiko kinetinės energijos kitimo laikui bėgant grafikas. Tašką atitinkančiu momentu A grafike jo potencinė energija, matuojama nuo siūbavimo pusiausvyros padėties, yra

Sprendimas. Yra žinoma, kad pusiausvyros padėtyje stebima maksimali kinetinė energija, o potencialių energijų skirtumas dviejose būsenose yra lygus kinetinių energijų skirtumui. Grafikas rodo, kad didžiausia kinetinė energija yra 160 J, o taško A ji lygi 120 J. Taigi potencinė energija, išmatuota iš siūbavimo pusiausvyros padėties, lygi.

Teisingas atsakymas: 1.

A7. Du materialūs taškai juda apskritimais, kurių spindulys ir greitis yra vienodi. Jų apsisukimo išilgai apskritimų periodai yra susiję santykiu

Sprendimas. Orbitos periodas lygus. Nuo tada.

Teisingas atsakymas: 4.

A8. Skysčiuose dalelės svyruoja aplink pusiausvyros padėtį, susidurdamos su kaimyninėmis dalelėmis. Kartkartėmis dalelė „peršoka“ į kitą pusiausvyros padėtį. Kokią skysčių savybę galima paaiškinti tokiu dalelių judėjimo pobūdžiu?

Sprendimas. Toks skystų dalelių judėjimo pobūdis paaiškina jo sklandumą.

Teisingas atsakymas: 2.

A9. 0 ° C temperatūros ledas buvo įneštas į šiltą patalpą. Ledo temperatūra prieš jam tirpstant

Sprendimas. Ledo temperatūra prieš jam tirpstant nepasikeis, nes visa ledo gaunama energija šiuo metu išleidžiama kristalinės gardelės sunaikinimui.

Teisingas atsakymas: 1.

A10. Prie kokios oro drėgmės žmogus lengviau toleruoja aukštą oro temperatūrą ir kodėl?

Sprendimas.Žmogus gali lengviau toleruoti aukštą oro temperatūrą, esant žemai drėgmei, nes prakaitas greitai išgaruoja.

Teisingas atsakymas: 1.

A11. Absoliuti kūno temperatūra yra 300 K. Pagal Celsijaus skalę ji lygi

Sprendimas. Pagal Celsijaus skalę jis yra lygus.

Teisingas atsakymas: 2.

A12. Paveikslėlyje parodytas idealių vienatominių dujų tūrio priklausomybės nuo slėgio procese grafikas 1–2. Šiuo atveju vidinė dujų energija padidėjo 300 kJ. Šilumos kiekis, perduodamas dujoms šiame procese, yra lygus

Sprendimas. Jo pagaminto šilumos variklio efektyvumas naudingo darbo ir šilumos kiekis, gaunamas iš šildytuvo, yra susijęs lygybe, iš kur.

Teisingas atsakymas: 2.

A14. Ant šilko siūlų pakabinti du vienodi šviesos rutuliai, kurių krūviai yra vienodi absoliučia verte. Vieno iš kamuoliukų įkrova parodyta paveikslėliuose. Kuri iš figūrų atitinka (yra) situaciją, kai 2-ojo rutulio krūvis yra neigiamas?

Sprendimas. Nurodytas rutulio krūvis yra neigiamas. To paties pavadinimo kaltinimai atmesti. Paveiksle stebimas atstūmimas A.

Teisingas atsakymas: 1.

A15.α-dalelė iš taško juda vienodame elektrostatiniame lauke A tiksliai B I, II, III trajektorijomis (žr. pav.). Elektrostatinio lauko jėgų darbas

Sprendimas. Elektrostatinis laukas yra potencialus. Jame krūvio judėjimo darbas nepriklauso nuo trajektorijos, o priklauso nuo pradžios ir pabaigos taškų padėties. Nubraižytoms trajektorijoms pradžios ir pabaigos taškai sutampa, vadinasi, elektrostatinio lauko jėgų darbas yra vienodas.

Teisingas atsakymas: 4.

A16. Paveikslėlyje parodytas laidininko srovės priklausomybės nuo įtampos jo galuose grafikas. Kokia laidininko varža?

Sprendimas. V vandeninis tirpalas druskos srovę sukuria tik jonai.

Teisingas atsakymas: 1.

A18. Elektronas, patenkantis į tarpą tarp elektromagneto polių, turi horizontaliai nukreiptą greitį, statmeną magnetinės indukcijos vektoriui (žr. pav.). Kur nukreipta Lorenco jėga, veikianti elektroną?

Sprendimas. Pasinaudokime „kairiosios rankos“ taisykle: keturis rankos pirštus nukreipkime elektrono judėjimo kryptimi (nuo savęs), o delną išskleiskite taip, kad į jį patektų magnetinio lauko linijos (į kairę). Tada išsikišęs nykštys parodys kryptį. veikianti jėga(jis bus nukreiptas žemyn), jei dalelė būtų teigiamai įkrauta. Elektronų krūvis yra neigiamas, o tai reiškia, kad Lorenco jėga bus nukreipta priešinga kryptimi: vertikaliai aukštyn.

Teisingas atsakymas: 2.

A19. Paveikslėlyje parodyta Lenco taisyklės tikrinimo patirtis. Eksperimentas atliekamas su vientisu žiedu, o ne nupjautu, nes

Sprendimas. Eksperimentas atliekamas su vientisu žiedu, nes kietame žiede atsiranda indukcijos srovė, o nupjautame – ne.

Teisingas atsakymas: 3.

A20. Baltos šviesos skaidymas į spektrą praeinant per prizmę atsiranda dėl:

Sprendimas. Naudodami objektyvo formulę nustatome objekto vaizdo padėtį:

Jei pastatysite filmo plokštumą tokiu atstumu, gausite aiškų vaizdą. Matosi, kad 50 mm

Teisingas atsakymas: 3.

A22.Šviesos greitis visose inercinėse atskaitos sistemose

Sprendimas. Pagal specialiosios reliatyvumo teorijos postulatą šviesos greitis visose inercinėse atskaitos sistemose yra vienodas ir nepriklauso nuo šviesos imtuvo greičio ar nuo šviesos šaltinio greičio.

Teisingas atsakymas: 1.

A23. Beta spinduliuotė yra

Sprendimas. Beta spinduliuotė yra elektronų srautas.

Teisingas atsakymas: 3.

A24. Termobranduolinės sintezės reakcija vyksta išskiriant energiją, tuo tarpu:

A. Dalelių – reakcijos produktų – krūvių suma lygiai lygi pradinių branduolių krūvių sumai.

B. Dalelių – reakcijos produktų – masių suma lygiai lygi pradinių branduolių masių sumai.

Ar aukščiau pateikti teiginiai yra teisingi?

Sprendimas. Mokestis visada išsaugomas. Kadangi reakcija vyksta išleidžiant energiją, bendra reakcijos produktų masė yra mažesnė už bendrą pradinių branduolių masę. Tik A.

Teisingas atsakymas: 1.

A25. Judinamai vertikaliai sienai buvo pritaikytas 10 kg svoris. Trinties koeficientas tarp apkrovos ir sienos yra 0,4. Kokio minimalaus pagreičio reikia norint pastumti sieną į kairę, kad krovinys neslystų žemyn?

Sprendimas. Kad krovinys neslystų žemyn, trinties jėga tarp krovinio ir sienos turi subalansuoti gravitacijos jėgą:. Kroviniams, stovintiems sienos atžvilgiu, santykis yra teisingas, kur μ yra trinties koeficientas, N- atramos reakcijos jėga, kuri pagal antrąjį Niutono dėsnį siejama su sienos pagreičiu lygybe. Dėl to gauname:

Teisingas atsakymas: 3.

A26. 0,1 kg sveriantis plastilino rutulys skrenda horizontaliai 1 m/s greičiu (žr. pav.). Jis atsitrenkia į stacionarų 0,1 kg sveriantį vežimėlį, pritvirtintą prie lengvos spyruoklės, ir prilimpa prie vežimėlio. Kokia didžiausia sistemos kinetinė energija tolesnių jos svyravimų metu? Trintis nepaisoma. Smūgis laikomas momentiniu.

Sprendimas. Pagal judesio išsaugojimo dėsnį, vežimėlio greitis su prilipusiu plastilino rutuliuku

Teisingas atsakymas: 4.

A27. Eksperimentuotojai pumpuoja orą į stiklinį indą, jį vėsindami. Tuo pačiu metu oro temperatūra inde nukrito 2 kartus, o jo slėgis padidėjo 3 kartus. Kiek kartų padidėjo oro masė inde?

Sprendimas. Naudodami Mendelejevo – Clapeyrono lygtį galite apskaičiuoti oro masę inde:

.

Jei temperatūra nukrito 2 kartus, o jos slėgis padidėjo 3 kartus, tai oro masė padidėjo 6 kartus.

Teisingas atsakymas: 3.

A28. Prie srovės šaltinio, kurio vidinė varža 0,5 omo, buvo prijungtas reostatas. Paveikslėlyje parodytas reostato srovės priklausomybės nuo jo varžos grafikas. Kas yra srovės šaltinio EML?

Sprendimas. Omo dėsnis visai grandinei:

.

Kai išorinė varža lygi nuliui, srovės šaltinio EMF randamas pagal formulę:

Teisingas atsakymas: 2.

A29. Kondensatorius, induktorius ir rezistorius yra sujungti nuosekliai. Jei esant pastoviam dažniui ir įtampos amplitudei grandinės galuose, padidinsite kondensatoriaus talpą nuo 0 iki, tada srovės amplitudė grandinėje bus

Sprendimas. Grandinės kintamosios srovės varža yra ... Srovės amplitudė grandinėje yra

.

Ši priklausomybė kaip funkcija SU intervale turi didžiausią at. Srovės amplitudė grandinėje pirmiausia padidės, o paskui sumažės.

Teisingas atsakymas: 3.

A30. Kiek α ir β skilimų turėtų įvykti per radioaktyvų urano branduolio skilimą ir galutinį jo virsmą švino branduoliu?

Sprendimas.α skilimo metu branduolio masė sumažėja 4 amu. e. m., o β skilimo metu masė nekinta. Skilimo serijoje branduolio masė sumažėjo 238 – 198 = 40 amu. e.m. Tokiam masės sumažėjimui reikia 10 α-skilimų. α skilimo metu branduolio krūvis sumažėja 2, o skilimo metu padidėja 1. Skilimų eilėje branduolio krūvis sumažėjo 10. Tokiam krūvio sumažėjimui, be 10 α skilimo. , reikia 10 β-skilimų.

Teisingas atsakymas: 1.

B dalis

1. Nedidelis akmuo, išmestas nuo plokščio horizontalaus žemės paviršiaus kampu į horizontą, po 2 sekundžių nukrito atgal į žemę 20 m nuo metimo vietos. Koks mažiausias akmens greitis skrydžio metu?

Sprendimas. Per 2 s akmuo horizontaliai įveikė 20 m, todėl jo greičio dedamoji, nukreipta išilgai horizonto, lygi 10 m/s. Akmens greitis yra minimalus aukščiausiame skrydžio taške. Viršutiniame taške visas greitis sutampa su jo horizontali projekcija ir todėl yra lygus 10 m/s.

2. Norint nustatyti savitąją ledo lydymosi šilumą, tirpstančio ledo gabalėliai buvo įmesti į indą su vandeniu nuolat maišant. Iš pradžių inde buvo 300 g 20 °C temperatūros vandens. Iki to laiko, kai ledas nustojo tirpti, vandens masė padidėjo 84 g. Iš eksperimentinių duomenų nustatykite savitąją ledo lydymosi šilumą. Išreikškite savo atsakymą kJ / kg. Nepaisykite indo šiluminės talpos.

Sprendimas. Vanduo skleidė šilumą. Toks šilumos kiekis buvo panaudotas 84 g ledo ištirpinimui. Savitoji ledo lydymosi šiluma yra .

Atsakymas: 300.

3 d. Apdorojant elektrostatiniu dušu, elektrodams taikomas potencialų skirtumas. Koks krūvis pereina tarp elektrodų procedūros metu, jei žinoma, kad elektrinis laukas atlieka darbą, lygų 1800 J? Išreikškite savo atsakymą mKl.

Sprendimas. Elektrinio lauko darbas perkelti krūvį yra lygus. Kur galime išreikšti mokestį:

.

4 val. Difrakcinė gardelė su tašku yra lygiagrečiai ekranui 1,8 m atstumu nuo jo. Kokia spektro maksimumo eilės tvarka bus stebima ekrane 21 cm atstumu nuo difrakcijos modelio centro, kai gardelę apšviečia įprastai krintantis lygiagretus šviesos pluoštas, kurio bangos ilgis yra 580 nm? Apsvarstykite.

Sprendimas. Nukrypimo kampas lygybe yra susijęs su gardelės konstanta ir šviesos bangos ilgiu. Nuokrypis ekrane yra. Taigi spektro maksimumo tvarka yra

C dalis

C1. Marso masė yra 0,1 Žemės masės, Marso skersmuo yra perpus mažesnis nei Žemės. Koks yra dirbtinių Marso ir Žemės palydovų, judančių apskritimo orbitomis mažame aukštyje, apsisukimų laikotarpių santykis?

Sprendimas. Dirbtinio palydovo, judančio aplink planetą apskrita orbita mažame aukštyje, orbitos periodas yra

kur D- planetos skersmuo, v- palydovo greitis, susietas su įcentriniu pagreičiu santykiu.

364. Paveiksle pavaizduota laido kilpa, kuria elektros srovė teka rodyklės nurodyta kryptimi. Ritė yra brėžinio plokštumoje. Kilpos centre nukreiptas srovės magnetinio lauko indukcijos vektorius

365. Du ploni tiesūs laidininkai, lygiagrečiai vienas kitam, teka vienodą srovę aš(žr. pav.). Kaip jų sukuriamas magnetinis laukas nukreipiamas į tašką C?

366. Ką daryti norint pakeisti srovės ritės magnetinio lauko polius?

1) sumažinti srovę 2) pakeisti srovės kryptį ritėje

3) atjunkite srovės šaltinį 4) padidinkite srovę

367.

368. Prie magnetinės adatos (šiaurinis ašigalis užtamsintas, žr. paveikslėlį), kurią galima pasukti aplink vertikalią ašį, statmena plokštuma piešinį, atsinešė nuolatinės juostos magnetą. Šiuo atveju rodyklė

369. Su kokia jėga vienodas magnetinis laukas, kurio indukcija yra 2,5 T, veikia 50 cm ilgio laidininką, esantį 30 ° kampu indukcijos vektoriaus atžvilgiu, kurio srovės stipris laidininke yra 0,5 A:

1) 31,25 Š; 2) 54,38 H; 3) 0,55 N; 4) 0,3125 N?

371. Elektros grandinė, susidedanti iš keturių tiesių horizontalių laidų (1 - 2, 2 - 3, 3 - 4, 4 - 1) ir nuolatinės srovės šaltinio, yra vienodame magnetiniame lauke, kurio magnetinės indukcijos vektorius nukreiptas horizontaliai į dešinę (žr. paveikslą, vaizdas aukščiau). Kur nukreipta šio lauko sukelta ampero jėga, veikianti 1–2 laidininką?

372. Kaip ampero jėga nukreipiama į laidininką Nr. 1 iš kitų dviejų (žr. pav.), jei visi laidininkai yra ploni, yra toje pačioje plokštumoje, lygiagrečiai vienas kitam ir atstumai tarp gretimų laidininkų yra vienodi? (Aš esu dabartinė jėga.)

373. 10 cm ilgio laidininko atkarpa yra magnetiniame lauke, kurio indukcija yra 50 mT. Ampero jėga, laidininkui judant 8 cm savo veikimo kryptimi, atlieka 0,004 J darbą. Kokio stiprumo srovė teka laidininku? Laidininkas yra statmenas magnetinės indukcijos linijoms.

375. Elektronas e ir protonas p patenka į vienodą magnetinį lauką, statmeną magnetinės indukcijos vektoriui, greičiais atitinkamai 2v ir v. Jėgos, veikiančios iš magnetinio lauko elektroną, modulio ir protoną šiuo laiko momentu veikiančios jėgos modulio santykis yra

377. Į tarpą tarp elektromagneto polių įskridęs elektronas e - turi horizontalus greitis statmenai magnetinio lauko indukcijos vektoriui (žr. pav.). Kur nukreipta jį veikianti Lorenco jėga?

378. Į tarpą tarp elektromagneto polių įskridęs elektronas e turi horizontaliai nukreiptą greitį, statmeną magnetinės indukcijos vektoriui (žr. pav.). Kur nukreipta jį veikianti Lorenco jėga?

379. Jonų Na + masė mįskrenda į magnetinį lauką greičiu, statmenu magnetinio lauko indukcijos linijoms, ir juda apskritimo lanku, kurio spindulys R... Magnetinės indukcijos vektoriaus modulis gali būti apskaičiuotas naudojant išraišką

380. Du iš pradžių nejudantys elektronai pagreitinami elektriniame lauke: pirmasis lauke, kurio potencialų skirtumas U, antrasis – 2U. Pagreitinti elektronai patenka į vienodą magnetinį lauką, kurio indukcijos linijos yra statmenos elektronų greičiui. Pirmojo ir antrojo elektrono trajektorijų kreivumo spindulių santykis magnetiniame lauke yra