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

Проволочная рамка площадью $S = 80\,\text{см}^2$ помещена в однородное магнитное поле так, что плоскость рамки перпендикулярна вектору индукции $\vec{B}.$ Проекция $B_n$ индукции магнитного поля на нормаль к плоскости рамки изменяется со временем $t$ согласно графику на рисунке.

Выберите все верные утверждения.

УТВЕРЖДЕНИЯ

$1)$ Модуль $ЭДС$ индукции, возникающей в рамке в промежутке времени от $6\,\text{мс}$ до $8\,\text{мс},$ равен $3\,\text{В}.$
$2)$ Индукционный ток в рамке в промежутке времени от $2\,\text{мс}$ до $7\,\text{мс}$ меняет свое направление два раза.
$3)$ Магнитный поток, пронизывающий рамку, в момент времени $1.5\,\text{мс}$ равен $8\,\text{мВб}.$
$4)$ Индукционный ток в рамке в промежутке времени от $0\,\text{мс}$ до $2\,\text{мс}$ равен нулю.
$5)$ $ЭДС$ индукции в рамке была отлична от $0$ все время в промежутке времени от $0\,\text{мс}$ до $8\,\text{мс}.$

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

Выберите все верные утверждения.

УТВЕРЖДЕНИЯ

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

В катушке индуктивностью $L = 4\,\text{мГн}$ сила тока $I$ изменяется со временем $t$ согласно графику.

Выберите все верные утверждения.

УТВЕРЖДЕНИЯ

$1)$ В момент времени $t = 10\,\text{мс}$ энергия магнитного поля катушки равна $18\,\text{мДж}.$
$2)$ Модуль $ЭДС$ самоиндукции минимален в интервале $40-60\,\text{мс}.$
$3)$ Модуль $ЭДС$ самоиндукции в интервале $60-80\,\text{мс}$ равен $0.8\,\text{В}.$
$4)$ Магнитный поток через катушку в момент $t = 30\,\text{мс}$ равен $20\,\text{мВб}.$
$5)$ В интервале $20-40\,\text{мс}$ магнитный поток через катушку растет.

На длинный цилиндрический картонный каркас намотали много витков медной изолированной проволоки, после чего концы этой проволоки замкнули накоротко. К торцу получившейся катушки подносят постоянный магнит, приближая его южный полюс к катушке.

Выберите все верные утверждения.

$1)$ На катушку будет действовать сила, отталкивающая ее от магнита.
$2)$ На катушку будет действовать сила, притягивающая ее к магниту.
$3)$ На катушку не будет действовать сила со стороны магнита.
$4)$ Магнитный поток через сечение катушки будет изменяться.
$5)$ В катушке будет выделяться теплота, согласно закону Джоуля — Ленца.

Плоский конденсатор с вертикально расположенными пластинами подключен к источнику постоянного напряжения. Пластины находятся в вертикальном однородном магнитном поле. В пространство между пластинами влетает заряженная частица, вектор начальной скорости которой лежит в плоскости пластин. Действием силы тяжести можно пренебречь.

Выберите все верные утверждения:

$1)$ Если вектор начальной скорости частицы направлен вертикально, то на частицу в течение всего времени нахождения между пластинами конденсатора будет действовать сила Лоренца.
$2)$ Частица будет двигаться между пластинами конденсатора по дуге окружности.
$3)$ На частицу в течение всего времени нахождения между пластинами конденсатора будет действовать постоянная по модулю и по направлению электрическая сила.
$4)$ На частицу в течение всего времени нахождения между пластинами конденсатора будет действовать постоянная по модулю и по направлению сила Лоренца.
$5)$ Если вектор скорости частицы в некоторый момент направлен горизонтально, то в этот момент равнодействующая сила, приложенная к частице, также будет направлена горизонтально.

Металлическое кольцо с электрическим сопротивлением находится в однородном магнитном поле. Линии индукции поля перпендикулярны плоскости кольца, а величина магнитной индукции изменяется по гармоническому закону с частотой $\omega$. Индуктивность кольца пренебрежимо мала.

Выберите все верные утверждения.

$1)$ В кольце протекает переменный электрический ток.
$2)$ Сила натяжения проволоки, из которой изготовлено кольцо, изменяется по гармоническому закону с частотой $2\omega .$
$3)$ Амплитуда протекающего в кольце электрического тока не зависит от частоты $\omega .$
$4)$ Амплитуда $ЭДС$ индукции, действующая в кольце, пропорциональна частоте $\omega .$
$5)$ Средняя тепловая мощность, выделяющаяся в кольце, пропорциональна частоте $\omega .$

Электрическая цепь состоит из последовательно соединенных:

• идеальной батареи с ЭДС $\mathscr{E}=6\ В$,

• катушки с сопротивлением $R$ и индуктивностью $L$,

• ключа, который первоначально разомкнут.

Выберите все правильные утверждения из списка, которые произойдут после замыкания ключа:

УТВЕРЖДЕНИЯ

$1)$ Сразу после замыкания ключа сила тока в цепи равна нулю.
$2)$ Сразу после замыкания ключа модуль напряжения на катушке равен $6\, \text{В} .$
$3)$ После замыкания ключа в цепи всегда течет постоянный ток.
$4)$ Через большое время после замыкания ключа сила тока в цепи станет равной $\frac{6}{R} .$
$5)$ После замыкания ключа в цепи возникнут гармонические колебания тока.

Луч света распространяется в воде и падает на плоскую границу раздела «вода–воздух», полностью отражаясь от нее. Затем угол падения луча начинают уменьшать.

Выберите все верные утверждения.

УТВЕРЖДЕНИЯ

$1)$ Угол отражения луча будет уменьшаться.
$2)$ Может появиться преломленный луч.
$3)$ Отраженный луч не исчезнет.
$4)$ Если преломление возможно, угол преломления будет увеличиваться.
$5)$ Угол отражения может стать больше угла падения.

Тонкая собирающая линза с фокусным расстоянием $F$ расположена на главной оптической оси, совпадающей с осью $Ox$. Слева от линзы на расстоянии $a = 2.5F$ находится точечный источник света.

Выберите все верные утверждения.

УТВЕРЖДЕНИЯ

$1)$ Изображение источника будет находиться справа от линзы на расстоянии $b > a .$
$2)$ Если уменьшить расстояние от источника до линзы на $F$ $( a’ = 1.5F ),$ изображение окажется справа от линзы на расстоянии $b > a .$
$3)$ Если увеличить расстояние от источника до линзы до $3.5F ,$ изображение окажется справа от линзы на расстоянии $b > a .$
$4)$ При смещении линзы перпендикулярно главной оси (без изменения $a$) оптическая сила линзы не изменится.
$5)$ При повороте линзы на угол $\alpha$ относительно главной оси изображение повернется на угол $2\alpha .$

Ученик исследовал свойства тонкой собирающей линзы с оптической силой $D = 2.5$ дптр. Предмет был первоначально расположен на расстоянии $d = 50\ см$ от линзы и затем перемещался вдоль ее главной оптической оси.

Выберите все верные утверждения.

УТВЕРЖДЕНИЯ

$1)$ Фокусное расстояние линзы равно $25\ см.$
$2)$ Первоначальное изображение предмета было действительным и увеличенным.
$3)$ При приближении предмета на $15\ см$ к линзе изображение стало мнимым.
$4)$ Первоначальное изображение находилось на расстоянии $2.5\ м$ от линзы.
$5)$ При удалении предмета на $30\ см$ от линзы размер изображения уменьшился.

При исследовании свойств тонкой собирающей линзы с оптической силой $D = 2.5$ дптр ученик расположил предмет на расстоянии $d = 50\ см$ от линзы и начал перемещать его вдоль главной оптической оси.

Выберите все верные утверждения.

УТВЕРЖДЕНИЯ

$1)$ Первоначальное изображение находилось на расстоянии $2\ м$ от линзы.
$2)$ Первоначальное изображение было мнимым и увеличенным.
$3)$ При приближении предмета на $20\ см$ изображение стало уменьшенным.
$4)$ Фокусное расстояние линзы равно $40\ см.$
$5)$ При удалении предмета на $30\ см$ размер изображения совпал с размером предмета.

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, описывающие состояние конденсатора в процессе наблюдений. Запишите номера верных утверждений.

$1)$ 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.

Два маленьких закрепленных шарика, расположенных в точках $A$ и $B,$ несут на себе заряды $+q$ и $+2q$ соответственно.

Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения относительно этой ситуации. Запишите в ответе их номера.

$1)$ Если шарики соединить медной проволокой, они будут отталкиваться друг от друга.
$2)$ На шарик $B$ со стороны шарика $A$ действует сила Кулона, направленная горизонтально вправо.
$3)$ Модуль силы Кулона, действующей на шарик $B,$ в $2$ раза больше, чем модуль силы Кулона, действующей на шарик $A.$
$4)$ Если шарики соединить незаряженной стеклянной палочкой, их заряды станут равными.
$5)$ Направленность результирующего электростатического поля в точке $C$ направлена горизонтально вправо.

Незаряженное тело, изготовленное из металла, 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, и запишите их номера.

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

На рисунке изображена зависимость силы электрического тока $I$ в нелинейном резисторе от напряжения $U$ на его контактах.

Выберите все верные утверждения, которые можно сделать, анализируя этот график. В ответе укажите их номера.

$1)$ При увеличении силы тока в резисторе его сопротивление уменьшается.
$2)$ Мощность, выделяемая в резисторе при напряжении $110\ В,$ равна $38.5\ Вт.$
$3)$ Мощность, выделяемая в резисторе при напряжении $170\ В,$ равна $40\ Вт.$
$4)$ Сопротивление резистора при силе тока $0.15\ А$ равно $200\ Ом.$
$5)$ Сопротивление резистора при напряжении $110\ В$ равно $350\ Ом.$

Две маленькие бусинки, закрепленные в точках $A$ и $B,$ несут на себе заряды $-3q$ и $+1.5q > 0$ соответственно.

Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения относительно этой ситуации.

$1)$ Если бусинки соединить незаряженной стеклянной палочкой, их заряды станут равными.
$2)$ Если бусинки соединить тонкой медной проволокой, то они будут притягивать друг друга.
$3)$ Модуль силы Кулона, действующей на бусинку $B,$ равен модулю силы Кулона, действующей на бусинку $A.$
$4)$ На бусинку $A$ со стороны бусинки $B$ действует сила Кулона, направленная горизонтально вправо.
$5)$ Напряженность результирующего электростатического поля в точке $C$ направлена горизонтально вправо.

На рисунке представлена схема электрической цепи, содержащая источник напряжения и два первоначально незаряженных конденсатора. $ЭДС$ источника $E=10\ \text{В},$ электроемкости конденсаторов $C_1=3\ \text{мкФ}$ и $C_2=7\ \text{мкФ}.$

Выберите все верные утверждения, соответствующие приведенным данным.

$1)$ Общая электроемкость конденсаторов равна $2.1\ \text{мкФ}.$
$2)$ Заряд конденсатора $C_1$ равен $30\ \text{мкКл}.$
$3)$ Напряжение на конденсаторе $C_2$ равно $3\ \text{В}.$
$4)$ Энергия конденсатора $C_1$ равна $12\ \text{мкДж}.$
$5)$ Заряды на конденсаторах $C_1$ и $C_2$ одинаковые.

Две маленькие закрепленные бусинки, расположенные в точках $A$ и $B,$ несут на себе заряды $+q$ и $-3q$ соответственно. Точка $C$ является серединой отрезка $AB.$

Из приведенного списка выберите все верные утверждения и запишите их номера.

$1)$ Если бусинки соединить стеклянной палочкой, они будут отталкивать друг друга.
$2)$ На бусинку $B$ со стороны бусинки $A$ действует сила Кулона, направленная горизонтально вправо.
$3)$ Модули сил Кулона, действующих на бусинки $A$ и $B,$ одинаковы.
$4)$ Если бусинки соединить железной проволокой, то заряд левого шарика станет отрицательным.
$5)$ Вектор напряженности результирующего электростатического поля в точке $C$ направлен горизонтально вправо.

Две маленькие закрепленные бусинки, расположенные в точках $A$ и $B,$ несут заряды $+q$ и $+4q$ соответственно.

Точка $C$ лежит на отрезке $AB$ и при этом $AC = \tfrac{1}{2}BC.$

Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения, соответствующие приведенным данным:

$1)$ Модуль силы Кулона, действующей на бусинку в точке $A,$ в 4 раза больше, чем модуль силы Кулона, действующей на бусинку в точке $B.$
$2)$ Если бусинки соединить тонким проводником, то они будут притягиваться друг к другу.
$3)$ Напряженность результирующего электростатического поля в точке $C$ равна нулю.
$4)$ Если бусинки соединить стеклянной палочкой, то их заряды не изменятся.
$5)$ Если бусинку с зарядом $+4q$ заменить на бусинку с зарядом $-4q,$ то напряженность результирующего электростатического поля в точке $C$ будет направлена вправо.

Выберите все верные утверждения, описывающие следующий опыт. Стеклянные незаряженные кубики $1$ и $2$ и алюминиевые незаряженные кубики $3$ и $4$ сблизили вплотную и поместили в однородное электрическое поле, напряженность которого направлена горизонтально влево. Затем кубики раздвинули и только после этого выключили электрическое поле.

Выберите все верные утверждения.

$1)$ В электрическом поле (левая часть рисунка) часть электронов перешла из кубика $4$ в кубик $3.$
$2)$ Кубик $2,$ изображенный в правой части рисунка, не заряжен.
$3)$ В электрическом поле (левая часть рисунка) правая грань кубика $2$ заряжена положительно.
$4)$ Кубик $3,$ изображенный в правой части рисунка, имеет положительный заряд.
$5)$ В электрическом поле (левая часть рисунка) разность потенциалов между левой гранью кубика $3$ и правой гранью кубика $4$ равна нулю.

Для проведения опытов с целью проверки законов постоянного тока была собрана электрическая цепь, схема которой представлена на рисунке. $ЭДС$ источника $E=10\ \text{В},$ внутреннее сопротивление источника $r=1\ \text{Ом},$ сопротивление резистора $R=4\ \text{Ом},$ сопротивление реостата можно изменять в пределах от $0\ \text{Ом}$ до $9\ \text{Ом}.$ Емкость конденсатора $C=1\ \text{мкФ}.$

Выберите все утверждения, которые верно отражают результаты проведенных опытов.

$1)$ Если движок реостата находится в крайнем верхнем положении, то через реостат течет ток силой $1\ \text{А}.$
$2)$ Если движок реостата находится в крайнем нижнем положении, то через резистор $R$ течет ток силой $2\ \text{А}.$
$3)$ Если движок реостата находится в крайнем верхнем положении, то напряжение на конденсаторе равно $10\ \text{В}.$
$4)$ Если движок реостата находится в крайнем нижнем положении, то энергия конденсатора равна нулю.
$5)$ Если перемещать движок реостата из крайнего верхнего положения вниз, то сила тока, текущего через источник, будет возрастать.

Две маленькие закрепленные бусинки, расположенные в точках $A$ и $C,$ несут на себе заряды $+q>0$ и $-2q$ соответственно.

Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения относительно этой ситуации.

$1)$ Если бусинки соединить железной проволокой, они будут притягивать друг друга.
$2)$ На бусинку $C$ со стороны бусинки $A$ действует сила Кулона, направленная горизонтально вправо.
$3)$ Модули сил Кулона, действующих на бусинки $A$ и $C,$ одинаковы.
$4)$ Если бусинки соединить незаряженной пластмассовой палочкой, их заряды не изменятся.
$5)$ Напряженность результирующего электростатического поля в точке $B$ направлена горизонтально влево.

На графике показана зависимость силы тока $I,$ текущего через электрическую лампу накаливания, от приложенного к ней напряжения $U.$

Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения.

$1)$ Для нити накала работающей лампы справедлив закон Ома.
$2)$ При увеличении силы тока через лампу сопротивление ее нити накала увеличивается.
$3)$ Сопротивление нити накала лампы равно $0.5\ \text{Ом}.$
$4)$ При напряжении на лампе, равном $2\ \text{В},$ в нити накала выделяется мощность $8\ \text{Вт}.$
$5)$ При увеличении напряжения на лампе от $2\ \text{В}$ до $4\ \text{В}$ выделяющаяся в нити накала мощность возрастает в $2.5$ раза.

На рисунке показана схема электрической цепи, содержащая источник постоянного напряжения с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением, два резистора, имеющие сопротивления $R_1=R$ и $R_2=2R,$ конденсатор, соединительные провода и ключ.

Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения.

$1)$ Так как при замкнутом ключе ток через конденсатор не течет, то напряжение на конденсаторе равно нулю.
$2)$ При замкнутом ключе сумма напряжений на резисторах больше напряжения на конденсаторе.
$3)$ При замкнутом ключе напряжение на конденсаторе равно $ЭДС$ источника напряжения.
$4)$ При замкнутом ключе напряжение на резисторе $R_1$ меньше напряжения на резисторе $R_2.$
$5)$ После размыкания ключа количество теплоты, выделившееся в резисторе $R_1,$ будет меньше, чем количество теплоты, выделившееся в резисторе $R_2.$

Два незаряженных стеклянных кубика $1$ и $2$ сблизили вплотную и поместили в электрическое поле, напряженность которого направлена горизонтально вправо, как показано в верхней части рисунка. Затем кубики раздвинули и уже потом убрали электрическое поле (нижняя часть рисунка).

Выберите из предложенного перечня те утверждения, которые соответствуют результатам проведенных экспериментальных исследований, и укажите их номера.

$1)$ После того как кубики раздвинули, заряд первого кубика оказался отрицателен, заряд второго — положителен.
$2)$ После помещения в электрическое поле электроны из первого кубика стали переходить во второй.
$3)$ После того как кубики раздвинули, заряды обоих кубиков остались равными нулю.
$4)$ До разделения кубиков в электрическом поле левая поверхность $1$-го кубика была заряжена отрицательно.
$5)$ До разделения кубиков в электрическом поле правая поверхность $2$-го кубика была заряжена отрицательно.