Банк заданий
ЕГЭ по физике Задание №14 Электродинамика: анализ физических процессов

На рисунке показана схема электрической цепи, состоящей из источника постоянного напряжения с ЭДС $\varepsilon=24~\mathrm{В}$ и четырех резисторов сопротивлениями $R_1=20~\mathrm{Ом}$, $R_2=20~\mathrm{Ом}$, $R_3=30~\mathrm{Ом}$, $R_4=28~\mathrm{Ом}$. Внутренним сопротивлением источника пренебречь. Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения.

1) Общее сопротивление всех резисторов равно $60~\mathrm{Ом}$.
2) Напряжение на резисторе $R_1$ меньше, чем на резисторе $R_2$.
3) Сила тока в резисторе $R_4$ равна $0,4~\mathrm{А}$.
4) Тепловая мощность, выделяющаяся на резисторе $R_3$, больше, чем на резисторе $R_2$.
5) Напряжение на резисторе $R_4$ больше $12~\mathrm{В}$.

В электрическую цепь, состоящую из реостата и источника тока, включена катушка № $1$. Катушка № $2$ помещена внутрь катушки № $1$, ее обмотка замкнута (см. рисунок). Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие процессы в цепи и катушках при перемещении ползунка реостата вправо.

1) Магнитный поток, пронизывающий катушку № $2$, уменьшается.
2) Сила тока в катушке № $1$ увеличивается.
3) В катушке № $2$ индукционный ток направлен по часовой стрелке.
4) Вектор магнитной индукции, созданной катушкой № $1$, в центре этой катушки направлен к наблюдателю.
5) Вектор магнитной индукции, созданной катушкой № $2$, в центре этой катушки направлен от наблюдателя.

Катушка $№1$ включена в электрическую цепь, состоящую из источника напряжения и реостата. Катушка $№ 2$ помещена внутрь катушки$№ 1$ и замкнута (см. рисунок).

Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующих процессы в цепи и катушках при перемещении ползунка реостата влево.
1) Магнитный поток, пронизывающий катушку$№ 2,$увеличивается.
2) Вектор индукции магнитного поля, созданного катушкой $№ 2,$в центре этой катушки направлен от наблюдателя.
3) Вектор индукции магнитного поля, созданного катушкой$№ 1,$увеличивается.
4) В катушке $№ 2$ индукционный ток направлен по часовой стрелке.
5) Сила тока в катушке$№ 1$ увеличивается.

Плоский воздушный конденсатор емкостью $C_0$, подключенный к источнику постоянного напряжения, состоит из двух металлических пластин. Площадь перекрытия пластин меняется со временем так, как показано на графике. Выберите все верные утверждения, соответствующие описанию опыта.

1) В интервале времени от $0$ до $t_3$ напряженность электрического поля между пластинами конденсатора не изменяется.
2) В интервале времени от $t_1$ до $t_3$ напряженность электрического поля между пластинами конденсатора увеличивается в $2$ раза.
3) В момент времени $t_4$ заряд конденсатора увеличился в $5$ раз по сравнению с первоначальным.
4) Емкость конденсатора в течение всего времени наблюдения уменьшается.
5) Энергия конденсатора в течение всего времени наблюдения не изменяется.

По П-⁠образному проводнику, находящемуся в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости проводника, скользит проводящая перемычка (см. рисунок). На графике приведена зависимость площади образованного контура от времени. Пренебрегая сопротивлением проводника, выберите все верные утверждения о результатах этого опыта.

1) В момент времени $1$ с сила Ампера, действующая на перемычку, направлена вправо.
2) В интервале времени от $2$ до $4$ с по перемычке не течет ток.
3) В интервале времени от $4$ до $5$ с по перемычке протекает наибольший ток.
4) Поскольку рельсы гладкие, на протяжении опыта к перемычке не прикладывается сила.
5) В интервале времени от $4$ до $5$ с модуль ЭДС индукции, возникающей в контуре, минимален.

Алюминиевый проводник АБ подвешен на тонких медных проволочках и подключен к источнику постоянного напряжения так, как показано на рисунке. Справа от проводника находится северный полюс постоянного магнита. Ползунок реостата плавно перемещают вправо.

Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения.

1) Сопротивление реостата уменьшается.

2) Линии индукции магнитного поля, созданного магнитом, вблизи проводника АБ направлены вправо.

3) Сила Ампера, действующая на проводник АБ, увеличивается.

4) Силы натяжения проволочек, на которых подвешен проводник АБ, увеличиваются.

5) Сила тока, протекающего по проводнику АБ, уменьшается.

Свободные электромагнитные колебания происходят в идеальном колебательном контуре. В таблице показано изменение заряда конденсатора с течением времени. Выберите все верные утверждения о процессе, происходящем в контуре.

1) Частота колебаний равна $25~\mathrm{кГц}$.
2) Период колебаний равен $30~\mathrm{мкс}$.
3) В момент времени $t=30~\mathrm{мкс}$ энергия конденсатора минимальна.
4) В момент времени $t=10~\mathrm{мкс}$ энергия катушки максимальна.
5) В момент времени $t=15~\mathrm{мкс}$ сила тока в контуре равна $0$.

Плоский воздушный конденсатор емкостью $C_0$ состоит из двух металлических пластин, находящихся на расстоянии $d_0$ друг от друга. Конденсатор зарядили и отключили от источника постоянного напряжения. Расстояние между пластинами меняется со временем так, как показано на графике. Выберите все верные утверждения, соответствующие описанию опыта.

1) В интервале времени от $0$ до $t_4$ энергия конденсатора остается неизменной.
2) В интервале времени от $t_1$ до $t_4$ заряд конденсатора увеличивается.
3) В интервале времени от $0$ до $t_4$ напряженность электрического поля между пластинами конденсатора остается постоянной.
4) К моменту времени $t_4$ напряжение между пластинами конденсатора увеличилось в $5$ раз по сравнению с первоначальным.
5) К моменту времени $t_4$ емкость конденсатора уменьшилась в $4$ раза по сравнению с первоначальной (при $t=0$).

Два маленьких закреплённых шарика, расположенных в точках $A$ и $B$, несут на себе заряды $+3q>0$ и $−1,5q$ соответственно (см. рисунок). Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения относительно этой ситуации.

1) Если шарики соединить стеклянной палочкой, их заряды станут одинаковыми.
2) Напряженность результирующего электростатического поля в точке $C$ направлена влево.
3) Модуль силы Кулона, действующей на заряд в точке $B$, больше модуля силы Кулона, действующей на заряд в точке $A$.
4) Сила Кулона, действующая на заряд в точке $B$ со стороны заряда в точке $A$, направлена влево.
5) Если шарики соединить проводящей проволокой, их заряды станут равны.

Однородное электростатическое поле создано равномерно заряженной протяженной горизонтальной пластиной. Линии напряженности поля направлены вертикально вниз (см. рисунок).

Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения и укажите их номера.
1) Потенциал в точке $B$ меньше, чем потенциал в точке $C$.
2) Электрическая сила, действующая на положительный заряд, помещенный в точку $B$, направлена вертикально вверх.
3) Напряженность в точке $A$ больше, чем напряженность в точке $C$.
4) Работа по перемещению положительного точечного заряда из точки $A$ в точку $B$ равна нулю.
5) Пластина имеет отрицательный заряд.

В точках $A$ и $B$ на одинаковом расстоянии от точки $C$ расположили и закрепили два маленьких шарика, которые несут на себе заряды $+2q$ и $-3q$ соответственно (см. рисунок).

Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения и укажите их номера.
1) Если шарики соединить медной проволокой, они будут продолжать притягиваться друг к другу.
2) На шарик $B$ со стороны шарика $A$ действует сила Кулона, направленная горизонтально влево.
3) Напряженность результирующего электростатического поля в точке $C$ направлена горизонтально вправо.
4) Если шарики соединить незаряженной стеклянной палочкой, их заряды не изменятся.
5) Модуль силы Кулона, действующей на шарик $B$ в $2$ раза меньше, чем модуль силы Кулона, действующей на шарик $A$.

Незаряженное металлическое тело, продольное сечение которого показано на рисунке, поместили в однородное электрическое поле напряженностью $\vec{E}$. Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения, описывающие результаты воздействия этого поля на металлическое тело.

1) В точке $A$ индуцируется положительный заряд.
2) В точке $B$ индуцируется отрицательный заряд.
3) Потенциалы точек $B$ и $C$ равны.
4) Напряженность электрического поля в точке $D$ равна нулю. 
5) Концентрация свободных электронов в точке $C$ наибольшая.

В однородное электрическое поле напряженностью $\vec{E}$ поместили металлический объект, продольное сечение которого показано на рисунке. 

Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения, описывающие результаты воздействия этого поля на металлический объект, и укажите их номера.
1) Напряженность электрического поля в точке D равна $0$.
2) В точке А индуцируется положительный заряд.
3) Потенциалы в точках А и С различны.
4) Концентрация свободных электронов в точке D равна $0$.
5) В точке В индуцируется отрицательный заряд.

Равномерно заряженная протяженная горизонтальная пластина создает однородное электростатическое поле. Линии напряженности поля направлены вертикально вниз (см. рисунок).

Из приведенного списка выберите все правильные утверждения и укажите их номера. 
1) Пластина имеет положительный заряд.
2) Напряженность поля в точке $A$ больше, чем в точке $C$.
3) Потенциал поля в точке $B$ больше, чем в точке $C$.
4) Если в точку $C$ поместить точечный отрицательный заряд, то на него со стороны пластины будет действовать сила, направленная вертикально вниз.
5) Работа электростатического поля по перемещению точечного отрицательного заряда из точки $A$ в точку $B$ равна нулю.

На расстоянии $d$ друг от друга расположены две параллельные металлические пластины больших размеров. Их закрепили на подставках, не пропускающих электрический ток, и подключили к источнику постоянного напряжения (рис. $1$). Затем, спустя длительное время, пластины отключили от источника (рис. $2$). 

Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения и укажите их номера.
1) Если расстояние между пластинами $d$ увеличить, то напряженность электрического поля в точке $B$ не изменится.
2) Потенциал электрического поля в точке $A$ больше, чем в точке $C$.
3) Если пластины полностью погрузить в бензин, то энергия электрического поля конденсатора не поменяется.
4) Напряженность электрического поля в точке $B$ меньше, чем в точке $A$. 
5) Если уменьшить расстояние между пластинами $d$, то заряд левой пластины не изменится.

В постоянном магнитном поле равномерно вращается проволочная обмотка генератора переменного тока. Угловую скорость вращения обмотки увеличивают. Как изменятся период генерируемого переменного тока и амплитуда ЭДС индукции, действующей в обмотке? 

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. 

Легкий тонкий проводник перемещают по гладким горизонтальным проводящим рельсам, замкнутым на лампочку накаливания, прикладывая к нему горизонтальную силу $\vec{F}$. Контур находится в однородном поле с индукцией $\vec{B}$ (см. рисунок а). При движении проводника площадь контура изменяется так, как показано на рисунке б. 

Выберите все верные утверждения, соответствующие приведенным данным и описанию опыта. 
1) В интервале времени от $11$ с до $19$ с через лампочку течет ток.
2) В течение первых $6$ секунд через лампочку течет ток.
3) Поскольку рельсы гладкие, при равномерном движении проводника $\vec{F}=0$.
4) Максимальная ЭДС находится в контуре в интервале времени от $10$ с до $20$ с.
5) В интервале времени от $5$ с до $10$ с через лампочку не течет ток. 
 

Свободные электромагнитные колебания происходят в идеальном колебательном контуре. В таблице показано изменение заряда конденсатора с течением времени.

Выберите все верные утверждения о процессе, происходящем в контуре. 

1) Частота колебаний равна$25$$кГц.$

2) Период колебаний равен$30$$мкс.$

3) В момент времени$t=30$$мкс$энергия конденсатора минимальна.

4) В момент времени$t=10$$мкс$энергия катушки максимальна.

5) В момент времени$t=15$$мкс$сила тока в контуре равна$0$.

В ходе выполнения лабораторной работы по изучению законов геометрической оптики ученик провел опыт по преломлению света. Он направил луч света лазерной указки на стеклянную пластину и получил результат, показанный на рисунке. Используя результаты опыта и приведенную таблицу, выберите все верные утверждения из приведенных ниже.

1) Угол падения $20^\circ$.
2) Угол преломления $40^\circ$.
3) Скорость распространения световой волны в стекле больше, чем в воздухе.
4) Показатель преломления стекла равен $1,72$.
5) Угол отражения равен $70^\circ$.

В сосуде с жидкостью находится точечный источник света, который опускается вертикально вниз от поверхности жидкости. В результате на поверхности жидкости возникает пятно, которое образовано лучами света, выходящими из жидкости в воздух. Расстояние от поверхности жидкости до источника света, измеренное через равные промежутки времени, а также соответствующий этому времени радиус светлого пятна представлены в таблице. Погрешность глубины измерения глубины погружения и радиуса пятна составила $1~см$. Выберите все верные утверждения на основании данных, приведенных в таблице ниже.

1) Граница пятна движется с постоянной скоростью.
2) Угол полного внутреннего отражения равен $60^\circ$.
3) Показатель преломления жидкости меньше $1,5$.
4) Образование пятна на поверхности обусловлено интерференцией света в жидкости.
5) Конечные размеры пятна на поверхности обусловлены явлением полного внутреннего отражения.

Незаряженное металлическое тело, продольное сечение которого показано на рисунке, поместили в однородное электрическое поле напряженностью $E.$

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, описывающие результаты воздействия этого поля на металлическое тело.
1) Напряженность электрического поля в точке $D$ равна нулю.
2) Потенциалы точек $B$ и $C$ равны.
3) Концентрация свободных электронов в точке $A$ наибольшая.
4) В точке $B$ индуцируется отрицательный заряд.
5) В точке $A$ индуцируется положительный заряд.

На рисунке ниже показано последовательное соединение резистора сопротивлением $R=400~Ом$ и конденсатора с источником тока. В начальный момент времени $(t=0)$ ключ замыкают, при этом конденсатор полностью разряжен. В таблице приведены результаты измерений силы тока в цепи. Выберите все верные утверждения из приведенных ниже о наблюдаемых в ходе эксперимента процессах. Сопротивлением проводов, а также внутренним сопротивлением источника тока пренебречь.

1) Ток, проходящий через резистор, в процессе наблюдения уменьшается.
2) Спустя $4~с$ после замыкания ключа заряд, накопленный конденсатором, равен нулю.
3) ЭДС источника тока максимальна в начальный момент времени.
4) В момент времени $t=10~с$ напряжение на резисторе равно $1,6~В$.
5) В момент времени  $t=10~с$ напряжение на конденсаторе равно $178,4~В$.

К источнику постоянного напряжения последовательно подключены реостат и алюминиевый стержень АБ, подвешенный на тонких медных проволочках. Справа вблизи стержня расположен постоянный магнит так, как показано на рисунке. Ползунок реостата медленно перемещают вправо.

Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения.

1) Сопротивление реостата увеличивается.

2) Линии индукции поля постоянного магнита вблизи стержня АБ направлены влево.

3) Сила тока, протекающая через стержень АБ, увеличивается.

4) Сила Ампера, действующая на стержень АБ со стороны поля постоянного магнита, не изменяется.

5) Сила натяжения медных проволочек уменьшается.

Две катушки надеты на железный сердечник, как показано на рисунке 1. Графическая зависимость силы тока $I$, протекающей по правой катушке, от времени $t$ представлена на рисунке 2. Проанализировав данные графика, выберите все верные утверждения о процессах, происходящих в катушках и сердечнике.

1) Направления силы тока в левой катушке в интервалах времени $0-1$ и $3-4$ с неодинаковы.
2) Сила тока в левой катушке в интервале времени $2-3$ с равна нулю.
3) Модуль силы тока в левой катушке в интервалах времени $0-1$ и $4-5$ с  одинаков.
4) В течение всего времени наблюдения сила тока через амперметр отлична от $0$.
5) Модуль магнитной индукции в сердечнике в течение всего времени наблюдения одинаков.

В точках $A$ и $B$ на одинаковом расстоянии от точки $C$ расположили и закрепили два маленьких шарика, которые несут на себе заряды $+2q$ и $-3q$ соответственно (см. рисунок). 

Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения и укажите их номера. 
1) Если шарики соединить медной проволокой, они будут продолжать притягиваться друг к другу.
2) На шарик $B$ со стороны шарика $A$ действует сила Кулона, направленная горизонтально влево. 
3) Напряженность результирующего электростатического поля в точке $C$ направлена горизонтально вправо. 
4) Если шарики соединить незаряженной стеклянной палочкой, их заряды не станут равными. 
5) Модуль силы Кулона, действующей на шарик $B$ в $2$ раза меньше, чем модуль силы Кулона, действующей на шарик $A$.