Электрон влетевший в зазор между. Магнитное поле
364. На рисунке изображен проволочный виток, по которому течет электрический ток в направлении, указанном стрелкой. Виток расположен в плоскости чертежа. В центре витка вектор индукции магнитного поля тока направлен
365. По двум тонким прямым проводникам, параллельным друг другу, текут одинаковые токи I (см. рисунок). Как направлено создаваемое ими магнитное поле в точке C?
366. Что нужно сделать для того, чтобы изменить полюса магнитного поля катушки с током?
1) уменьшить силу тока 2) изменить направление тока в катушке
3) отключить источник тока 4) увеличить силу тока
367.
368. К магнитной стрелке (северный полюс затемнен, см. рисунок), которая может поворачиваться вокруг вертикальной оси, перпендикулярной плоскости чертежа, поднесли постоянный полосовой магнит. При этом стрелка
369. С какой силой действует однородное магнитное поле с индукцией 2,5 Тл на проводник длиной 50 см, расположенный под углом 30° к вектору индукции, при силе тока в проводнике 0,5 А:
1) 31,25 Н; 2) 54,38 Н; 3) 0,55 Н; 4) 0,3125 Н?
371. Электрическая цепь, состоящая из четырех прямолинейных горизонтальных проводников (1 – 2, 2 – 3, 3 – 4, 4 – 1) и источника постоянного тока, находится в однородном магнитном поле, вектор магнитной индукции которого направлен горизонтально вправо (см. рисунок, вид сверху). Куда направлена вызванная этим полем сила Ампера, действующая на проводник 1 – 2?
372. Как направлена сила Ампера, действующая на проводник №1 со стороны двух других (см. рисунок), если все проводники тонкие, лежат в одной плоскости, параллельны друг другу и расстояния между соседними проводниками одинаковы? (I – сила тока.)
373. Участок проводника длиной 10 см находится в магнитном поле индукцией 50 мТл. Сила Ампера при перемещении проводника на 8 см в направлении своего действия совершает работу 0,004 Дж. Чему равна сила тока, протекающего по проводнику? Проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции.
375. Электрон е и протон p влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции со скоростями 2v и v соответственно. Отношение модуля силы, действующей со стороны магнитного поля на электрон, к модулю силы, действующей на протон, в этот момент времени равно
377. Электрон e – , влетевший в зазор между полюсами электромагнита, имеет горизонтальную скорость , перпендикулярную вектору индукции магнитного поля (см. рисунок). Куда направлена действующая на него сила Лоренца ?
378. Электрон e – , влетевший в зазор между полюсами электромагнита, имеет горизонтально направленную скорость , перпендикулярную вектору индукции магнитного поля (см. рисунок). Куда направлена действующая на него сила Лоренца?
379. Ион Na + массой m влетает в магнитное поле со скоростью перпендикулярно линиям индукции магнитного поля и движется по дуге окружности радиуса R . Модуль вектора индукции магнитного поля можно рассчитать, пользуясь выражением
1) | 2) | 3) | 4) |
380. Два первоначально покоившихся электрона ускоряются в электрическом поле: первый в поле с разностью потенциалов U, второй – 2U. Ускорившиеся электроны попадают в однородное магнитное поле, линии индукции которого перпендикулярны скорости движения электронов. Отношение радиусов кривизны траекторий первого и второго электронов в магнитном поле равно
За это задание вы можете получить 1 балл на ЕГЭ в 2020 году
Задание 13 ЕГЭ по физике посвящено всем процессам, в которых участвует электрическое и магнитное поле. Это один из самых обширных вопросов по количеству охватываемых учебных тем. Так, учащемуся может попасться тема «Закон Кулона, напряженность и потенциал электрического поля», и он будет находить разность потенциалов между точками поля, силу взаимодействия между телами или напряжение, приложенное к концам проводника.
Тема задания 13 ЕГЭ по физике может касаться также магнитного потока и подразумевать вычисление модуля вектора индукции магнитного поля или его направление. Часть вопросов посвящена вычислению силы Ампера и силы Лоренца.
Задание № 13 ЕГЭ по физике подразумевает краткий ответ на свой вопрос. При этом часть вариантов требует записи числового значения величины (с округлением до нужных долей, если ответом является десятичная дробь), а в части ученику придется выбирать из четырех предложенных ответов один, который он считает правильным. Так как время прохождения всего испытания ограничено определенным числом минут, то и на тринадцатом вопросе надолго останавливаться не стоит. Если он вызывает сложности, лучше оставить его на самый конец экзаменационного времени.
«Физика Магнитные поля» - Магнитное поле. Что такое ионы? Давайте вспомним! Электроны находятся в металлах и сплавах в свободном состоянии. Если есть электрический ток – есть магнитное поле. Электрическое поле. В растворах вещества распадаются на положительные и отрицательные ионы. Движение от тебя. Направление магнитных линий.
«Магнитное поле и его графическое изображение» - Биометрология. Полярное сияние. Магнитные линии. Земное магнитное поле. Разноименные магнитные полюса. Магнитные полюсы. Магнитное поле постоянных магнитов. Концентрические окружности. Магнитное поле. Внутри полосового магнита. Неоднородное магнитное поле. Гипотеза Ампера. Магнитное поле и его графическое изображение.
«Физика магнитного поля» - Знакомство с принципом работы электродвигателя. Около прямого провода расположена магнитная стрелка. Создание электромагнита. В пространстве вокруг провода с током существует силовое поле. Метод силовых линий. Объясним усиление магнитного поля. Приблизительно сосчитаем количество примагнитившихся гвоздиков.
«Магнитное поле урок физики» - Систематизировать понятие «магнитное поле» с точки зрения идей мировоззренческого характера. Сформировать понятие магнитного поля электрического тока. Урок физики по теме «магнитное поле тока». Задания на повторение. Фронтальный эксперимент с использованием поискового метода. Что изменилось? Проверьте и сделайте вывод.
«Энергия магнитного поля» - Скалярная величина. Плотность энергии магнитного поля. Электродинамика. Экстратоки в цепи с индуктивностью. Постоянные магнитные поля. Импульсное магнитное поле. Переходные процессы. Плотность энергии. Расчёт индуктивности. Время релаксации. Самоиндукция. Определение индуктивности. Энергия катушки. Колебательный контур.
«Магнитное поле 9 класс» - Такое поле называется неоднородным. Рассмотрим картину линий магнитного поля постоянного полосового магнита, изображенную на рисунке. Кружочком обозначено сечение проводника. Однородное и неоднородное магнитное поле. На рисунке изображен участок такого проводника, расположенный перпендикулярно к плоскости чертежа.
Решение. Время спуска равно .
Правильный ответ: 4.
А2. В инерциальной системе отсчёта движутся два тела. Первому телу массой m сила F сообщает ускорение a . Чему равна масса второго тела, если вдвое меньшая сила сообщила ему в 4 раза бо́льшее ускорение?
1) | |
2) | |
3) | |
4) |
Решение. Масса может быть рассчитана по формуле . Вдвое меньшая сила сообщает в 4 раза бо́льшее ускорение телу с массой .
Правильный ответ: 2.
А3. На какой стадии полёта в космическом корабле, который становится на орбите спутником Земли, будет наблюдаться невесомость?
Решение. Невесомость наблюдаться в условиях отсутствия всех внешних сил, за исключением гравитационных. В таких условиях находится космический корабль при орбитальном полете с выключенным двигателем.
Правильный ответ: 3.
А4. Два шара массами m и 2m движутся со скоростями, равными соответственно 2v и v . Первый шар движется за вторым и, догнав, прилипает к нему. Каков суммарный импульс шаров после удара?
1) | mv |
2) | 2mv |
3) | 3mv |
4) | 4mv |
Решение. По закону сохранения суммарный импульс шаров после удара равен сумме импульсов шаров до столкновения: .
Правильный ответ: 4.
А5. Четыре одинаковых листа фанеры толщиной L каждый, связанные в стопку, плавают в воде так, что уровень воды соответствует границе между двумя средними листами. Если в стопку добавить еще один такой же лист, то глубина погружения стопки листов увеличится на
1) | |
2) | |
3) | |
4) |
Решение. Глубина погружения составляет половину высоты стопки: для четырёх листов - 2L , для пяти листов - 2,5L . Глубина погружения увеличится на .
Правильный ответ: 3.
A6.
На рисунке представлен график изменения со временем
кинетической энергии ребёнка, качающегося на качелях. В момент,
соответствующий точке A
на графике, его потенциальная энергия,
отсчитанная от положения равновесия качелей, равна
1) | 40 Дж |
2) | 80 Дж |
3) | 120 Дж |
4) | 160 Дж |
Решение. Известно, что в положении равновесия наблюдается максимум кинетической энергии, а разность потенциальных энергий в двух состояниях равна по модулю разности кинетических энергий. Из графика видно, что максимальная кинетическая энергия равна 160 Дж, а для точки А она равна 120 Дж. Таким образом, потенциальная энергия, отсчитанная от положения равновесия качелей, равна .
Правильный ответ: 1.
А7. Две материальные точки движутся по окружностям радиусами и с одинаковыми по модулю скоростями. Их периоды обращения по окружностям связаны соотношением
1) | |
2) | |
3) | |
4) |
Решение. Период обращения по окружности равен . Поскольку , то .
Правильный ответ: 4.
А8. В жидкостях частицы совершают колебания возле положения равновесия, сталкиваясь с соседними частицами. Время от времени частица совершает «прыжок» к другому положению равновесия. Какое свойство жидкостей можно объяснить таким характером движения частиц?
Решение. Таким характером движения частиц жидкости объясняется её текучесть.
Правильный ответ: 2.
А9. Лёд при температуре 0 °C внесли в тёплое помещение. Температура льда до того, как он растает,
Решение. Температура льда до того, как он растает, не изменится, так как вся энергия, получаемая льдом в это время, расходуется на разрушение кристаллической решетки.
Правильный ответ: 1.
А10. При какой влажности воздуха человек легче переносит высокую температуру воздуха и почему?
Решение. Человек легче переносит высокую температуру воздуха при низкой влажности, так как при этом пот испаряется быстро.
Правильный ответ: 1.
А11. Абсолютная температура тела равна 300 К. По шкале Цельсия она равна
Решение. По шкале Цельсия она равна .
Правильный ответ: 2.
A12. На рисунке приведён график зависимости объёма идеального одноатомного газа от давления в процессе 1–2. Внутренняя энергия газа при этом увеличилась на 300 кДж. Количество теплоты, сообщенное газу в этом процессе, равно
Решение. КПД тепловой машины, совершаемая ею полезная работа и получаемое от нагревателя количество теплоты связаны равенством , откуда .
Правильный ответ: 2.
A14. Два одинаковых лёгких шарика, заряды которых равны по модулю, подвешены на шёлковых нитях. Заряд одного из шариков указан на рисунках. Какой(-ие) из рисунков соответствует(-ют) ситуации, когда заряд 2-го шарика отрицателен?
1) | A |
2) | B |
3) | C и D |
4) | A и C |
Решение. Указанный заряд шарика - отрицательный. Одноимённые заряды отталкиваются. Отталкивание наблюдается на рисунке A .
Правильный ответ: 1.
A15. α-частица перемещается в однородном электростатическом поле из точки A в точку B по траекториям I, II, III (см. рис.). Работа сил электростатического поля
Решение. Электростатическое поле является потенциальным. В нём работа по перемещению заряда не зависит от траектории, а зависит от положения начальной и конечной точек. Для нарисованных траекторий начальные и конечные точки совпадают, значит, и работы сил электростатического поля одинаковы.
Правильный ответ: 4.
A16. На рисунке изображен график зависимости силы тока в проводнике от напряжения на его концах. Чему равно сопротивление проводника?
Решение. В водном растворе соли ток создаётся только ионами.
Правильный ответ: 1.
А18. Электрон , влетевший в зазор между полюсами электромагнита, имеет горизонтально направленную скорость , перпендикулярную вектору индукции магнитного поля (см. рис.). Куда направлена действующая на электрон сила Лоренца?
Решение. Воспользуемся правилом «левой руки»: направим четыре пальца руки в сторону направления движения электрона (от себя), а ладонь развернём так, чтобы линии магнитного поля входили в неё (влево). Тогда оттопыренный большой палец покажет направление действующей силы (он будет направлен вниз), если бы частица была заряжена положительно. Заряд электрона отрицательный, значит, сила Лоренца будет направлена в противоположную сторону: вертикально вверх.
Правильный ответ: 2.
A19. На рисунке приведена демонстрация опыта по проверке правила Ленца. Опыт проводится со сплошным кольцом, а не разрезанным, потому что
Решение. Опыт проводится со сплошным кольцом, потому что в сплошном кольце возникает индукционный ток, а в разрезанном - нет.
Правильный ответ: 3.
А20. Разложение белого света в спектр при прохождении через призму обусловлено:
Решение. Используя формулу для линзы, определим положение изображения предмета:
Если на этом расстоянии расположить плоскость фотоплёнки, то получится чёткое изображение. Видно, что 50 мм
Правильный ответ: 3.
А22. Скорость света во всех инерциальных системах отсчёта
Решение. Согласно постулату специальной теории относительности скорость света во всех инерциальных системах отсчёта одинакова и не зависит ни от скорости приёмника света, ни от скорости источника света.
Правильный ответ: 1.
А23. Бета-излучение - это
Решение. Бета-излучение - это поток электронов.
Правильный ответ: 3.
А24. Реакция термоядерного синтеза идёт с выделением энергии, при этом:
А. Сумма зарядов частиц - продуктов реакции - точно равна сумме зарядов исходных ядер.
Б. Сумма масс частиц - продуктов реакции - точно равна сумме масс исходных ядер.
Верны ли приведенные выше утверждения?
Решение. Заряд сохраняется всегда. Поскольку реакция идёт с выделением энергии, суммарная масса продуктов реакции меньше суммарной массы исходных ядер. Верно только А.
Правильный ответ: 1.
A25. К подвижной вертикальной стенке приложили груз массой 10 кг. Коэффициент трения между грузом и стенкой равен 0,4. С каким минимальным ускорением надо передвигать стенку влево, чтобы груз не соскользнул вниз?
1) | |
2) | |
3) | |
4) |
Решение. Чтобы груз не соскользнул вниз, нужно чтобы сила трения между грузом и стенкой уравновесила силу тяжести: . Для неподвижного относительно стенки груза верно соотношение , где μ - коэффициент трения, N - сила реакции опоры, которая по второму закону Ньютона связана с ускорением стенки равенством . В итоге получаем:
Правильный ответ: 3.
A26. Пластилиновый шар массой 0,1 кг летит горизонтально со скоростью 1 м/с (см. рис.). Он налетает на неподвижную тележку массой 0,1 кг, прикрепленную к легкой пружине, и прилипает к тележке. Чему равна максимальная кинетическая энергия системы при её дальнейших колебаниях? Трением пренебречь. Удар считать мгновенным.
1) | 0,1 Дж |
2) | 0,5 Дж |
3) | 0,05 Дж |
4) | 0,025 Дж |
Решение. По закону сохранения импульса скорость тележки с прилипшим пластилиновым шаром равна
Правильный ответ: 4.
А27. Экспериментаторы закачивают воздух в стеклянный сосуд, одновременно охлаждая его. При этом температура воздуха в сосуде понизилась в 2 раза, а его давление возросло в 3 раза. Во сколько раз увеличилась масса воздуха в сосуде?
1) | в 2 раза |
2) | в 3 раза |
3) | в 6 раз |
4) | в 1,5 раза |
Решение. Используя уравнение Менделеева - Клапейрона, можно рассчитать массу воздуха в сосуде:
.
Если температура понизилась в 2 раза, а его давление возросло в 3 раза, то масса воздуха увеличилась в 6 раз.
Правильный ответ: 3.
A28. К источнику тока с внутренним сопротивлением 0,5 Ом подключили реостат. На рисунке показан график зависимости силы тока в реостате от его сопротивления. Чему равна ЭДС источника тока?
1) | 12 В |
2) | 6 В |
3) | 4 В |
4) | 2 В |
Решение. По закону Ома для полной цепи:
.
При внешнем сопротивлении равном нуля ЭДС источника тока находится по формуле:
Правильный ответ: 2.
А29. Последовательно соединены конденсатор, катушка индуктивности и резистор. Если при неизменной частоте и амплитуде напряжения на концах цепи увеличивать ёмкость конденсатора от 0 до , то амплитуда тока в цепи будет
Решение. Сопротивление схемы переменному току равно . Амплитуда тока в цепи равна
.
Эта зависимость как функция С на промежутке имеет максимум при . Амплитуда тока в цепи будет сначала возрастать, затем убывать.
Правильный ответ: 3.
А30. Сколько α- и β-распадов должно произойти при радиоактивном распаде ядра урана и конечном превращении его в ядро свинца ?
1) | 10 α- и 10 β-распадов |
2) | 10 α- и 8 β-распадов |
3) | 8 α- и 10 β-распадов |
4) | 10 α- и 9 β-распадов |
Решение. При α-распаде масса ядра уменьшается на 4 а. е. м., а при β-распаде масса не изменяется. В серии распадов масса ядра уменьшилась на 238 – 198 = 40 а. е. м. Для такого уменьшения массы требуется 10 α-распадов. При α-распаде заряд ядра уменьшается на 2, а при β-распаде - увеличивается на 1. В серии распадов заряд ядра уменьшился на 10. Для такого уменьшения заряда кроме 10 α-распадов требуется 10 β-распадов.
Правильный ответ: 1.
Часть B
В1. Небольшой камень, брошенный с ровной горизонтальной поверхности земли под углом к горизонту, упал обратно на землю через 2 с в 20 м от места броска. Чему равна минимальная скорость камня за время полёта?
Решение. За 2 с камень преодолел 20 м по горизонтали, следовательно, составляющая его скорости, направленная вдоль горизонта, равна 10 м/с. Скорость камня минимальна в наивысшей точке полёта. В верхней точке полная скорость совпадает со своей горизонтальной проекцией и, следовательно, равна 10 м/с.
В2. Для определения удельной теплоты плавления льда в сосуд с водой стали бросать кусочки тающего льда при непрерывном помешивании. Первоначально в сосуде находилось 300 г воды при температуре 20 °C. К моменту времени, когда лёд перестал таять, масса воды увеличилась на 84 г. Определите по данным опыта удельную теплоту плавления льда. Ответ выразите в кДж/кг. Теплоёмкостью сосуда пренебречь.
Решение. Вода отдала теплоты. Это количество теплоты пошло на таяние 84 г льда. Удельная теплота плавления льда равна .
Ответ: 300.
В3. При лечении электростатическим душем к электродам прикладывается разность потенциалов . Какой заряд проходит между электродами за время процедуры, если известно, что электрическое поле совершает при этом работу, равную 1800 Дж? Ответ выразите в мКл.
Решение. Работа электрического поля по перемещению заряда равна . Откуда можно выразить заряд:
.
В4. Дифракционная решетка с периодом расположена параллельно экрану на расстоянии 1,8 м от него. Какого порядка максимум в спектре будет наблюдаться на экране на расстоянии 21 см от центра дифракционной картины при освещении решетки нормально падающим параллельным пучком света с длиной волны 580 нм? Считать .
Решение. Угол отклонения связан с постоянной решётки и длиной волны света равенством . Отклонение на экране составляет . Таким образом, порядок максимума в спектре равен
Часть C
С1. Масса Марса составляет 0,1 от массы Земли, диаметр Марса вдвое меньше, чем диаметр Земли. Каково отношение периодов обращения искусственных спутников Марса и Земли , движущихся по круговым орбитам на небольшой высоте?
Решение. Период обращения искусственного спутника, движущегося вокруг планеты по круговой орбите на небольшой высоте, равен
где D - диаметр планеты, v - скорость движения спутника, которая связана с центростремительным ускорением соотношением.