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

Стеклянные незаряженные кубики 1 и 2 и медные незаряженные кубики 3 и 4 сблизили вплотную и поместили в электрическое поле, напряжённость которого направлена горизонтально вправо, как показано в левой части рисунка. Затем кубики раздвинули и уже после этого выключили электрическое поле (правая часть рисунка).

Выберите все верные утверждения, описывающие данный процесс.

1) В электрическом поле кубики 1 и 2 приобретают суммарный положительный заряд.

2) При помещении стеклянных кубиков в электрическое поле наблюдается явление поляризации.

3) В электрическом поле кубики 3 и 4 приобретают суммарный отрицательный заряд.

4) После разделения кубик 1 имеет положительный заряд.

5) После разделения кубик 4 имеет положительный заряд.

Две маленькие закреплённые бусинки, расположенные в точках А и В, несут на себе заряды $+q>0$ и$-2q$соответственно (см. рис.).

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения относительно этой ситуации.

1) На бусинку А со стороны бусинки В действует сила Кулона, направленная горизонтально вправо.

2) Напряжённость результирующего электростатического поля в точке С направлена горизонтально вправо.

3) Модуль силы Кулона, действующей на бусинку В, в 2 раза больше, чем модуль силы Кулона, действующей на бусинку А.

4) Если бусинки соединить медной проволокой, они будут притягивать друг друга.

5) Если бусинки соединить незаряженной стеклянной палочкой, их заряды станут равными.

На железный сердечник надеты две катушки, как показано на рисунке. По правой катушке пропускают ток, который меняется согласно приведённому графику.

На основании этого графика выберите все вернык утверждения о процессах, происходящих в катушках и сердечнике.

1) В промежутках$0-1\ с$и$1-2\ с$направления тока в левой катушке одинаковы.

2) В промежутке времени$2-3\ с$сила тока в левой катушке равна нулю.

3) Модули силы тока в левой катушке в промежутках$1-2\ с$и$3-5\ с$одинаковы.

4) В промежутке$0-2\ с$модуль индукции магнитного поля в сердечнике равен$0.$

5) В промежутке$3-5\ с$сила тока в левой катушке равномерно уменьшается.

В катушке индуктивностью$6\ мГн$сила тока$I$зависит от времени$t,$как показано на графике, приведённом на рисунке.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения о процессах, происходящих в катушке.

1) Модуль ЭДС самоиндукции, возникающей в катушке, максимален в интервале времени от $5$ до $6$ с.

2) Энергия магнитного поля катушки в интервале времени от$1$до$3\ с$оставалась равной$12\ мДж.$

3) Модуль ЭДС самоиндукции, возникающей в рамке, в интервале времени от$5$ до$6\ с$равен$18\ мВ.$

4) Модуль ЭДС самоиндукции, возникающей в катушке, минимален в интервале времени от$3$до$4\ с.$

5) Скорость изменения тока в катушке была максимальна в интервале времени от$4$до$6\ с.$

Катушка № 1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника, напряжение на клеммах которого постоянно, и реостата. Катушка № 2 помещена внутрь катушки № 1 и замкнута (на рисунке представлен вид с торцов катушек).

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы в цепи и катушках при равномерном перемещении ползунка реостата влево.

1) Сила тока в катушке № 1 уменьшается.

2) Модуль вектора магнитной индукции магнитного поля, созданного катушкой № 1, уменьшается.

3) Модуль магнитного потока, пронизывающего катушку № 2, уменьшается.

4) Вектор магнитной индукции магнитного поля, созданного катушкой № 2, направлен к наблюдателю.

5) В катушке № 2 индукционный ток направлен против часовой стрелки.

Две параллельные металлические пластины больших размеров расположены на расстоянии$d$друг от друга и подключены к источнику постоянного напряжения (рис. 1). Пластины закрепили на изолирующих подставках и спустя длительное время отключили от источника (рис. 2).

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.

1) Напряжённость электрического поля в точке В больше, чем в точке С.

2) Потенциалы электрического поля в точках А и В одинаковы.

3) Если после отключения от источника увеличить расстояние d между пластинами, то напряжённость электрического поля в точке А увеличится.

4) Если после отключения от источника уменьшить расстояние d между пластинами, то заряд правой пластины не изменится.

5) Если после отключения от источника пластины полностью погрузить в керосин, то энергия электрического поля системы пластин уменьшится.

Школьник, изучая законы геометрической оптики, провёл опыт по преломлению света (см. рис.). Для этого он направил узкий пучок света на стеклянную пластину.

Пользуясь приведённой таблицей, выберите из приведённого ниже списка все правильные утверждения.

1) Угол падения равен 20$^\circ.$

2) Показатель преломления стекла примерно равен 1,47.

3) Угол преломления равен 40$^\circ.$

4) Наблюдается полное внутреннее отражение.

5) Угол отражения равен 20$^\circ.$

При нагревании спирали лампы накаливания протекающим по ней электрическим током основная часть подводимой энергии теряется в виде теплового излучения. На рисунке изображены графики зависимости мощности тепловых потерь лампы от температуры спирали $P=P(T)$ и силы тока от приложенного напряжения $I=I(U).$

Выберите все верные утверждения, которые можно сделать, анализируя эти графики.

1) С уменьшением приложенного напряжения температура спирали уменьшается пропорционально мощности.

2) При напряжении$100\ В$сопротивление спирали лампы равно $50\ Ом.$

3) Сопротивление спирали лампы постоянно и не зависит от температуры.

4) Температура спирали лампы при приложенном напряжении$U = 120\ В$меньше$3600\ K.$

5) С увеличением силы протекающего тока температура спирали увеличивается.

Алюминиевый проводник АБ подвешен на тонких медных проволочках к деревянной балке и подключён к источнику постоянного напряжения так, как показано на рисунке. Справа от проводника находится южный полюс постоянного магнита. Ползунок реостата плавно перемещают влево.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.

1) Сопротивление во внешней цепи источника увеличивается.

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

3) Сила тока, протекающего через проводник АБ, увеличивается.

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

5) Силы натяжения проволочек, на которых подвешен проводник АБ, уменьшаются.

На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, образованном конденсатором и катушкой, индуктивность которой равна$0,3\ Гн.$

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.

1) Период электромагнитных колебаний в контуре равен$6\ мс.$

2) Максимальное значение энергии электрического поля конденсатора равно$5,4\ мкДж.$

3) В момент времени$4\ мс$заряд конденсатора равен нулю.

4) В момент времени$2\ мс$энергия магнитного поля катушки достигает своего минимума.

5) За первые$6\ мс$энергия магнитного поля катушки достигла своего максимума$3$раза.

Незаряженное металлическое тело, продольное сечение которого показано на рисунке, поместили в однородное электрическое поле напряжённостью$\vec{E}.$

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, описывающие результаты воздействия этого поля на металлическое тело.

1) Напряжённость электрического поля в точке D равна нулю.

2) Потенциалы в точках В и С равны.

3) Концентрация свободных электронов в точке A наибольшая.

4) В точке А индуцируется положительный заряд.

5) В точке D индуцируется отрицательный заряд.

В катушке индуктивностью$20\ мГн$сила тока$I$зависит от времени$t,$как показано на графике, приведённом на рисунке.

Из приведённого ниже списка выберите все правильных утверждения о процессах, происходящих в катушке.

1) Модуль ЭДС самоиндукции в катушке максимален в интервале времени от$0$до$1\ с.$

2) Энергия магнитного поля катушки в интервале времени от$2$до$3\ с$равна$40\ мДж.$

3) Модуль ЭДС самоиндукции в катушке в интервале времени от$3$до$5\ с$ равен$10\ мВ.$

4) Модуль ЭДС самоиндукции в катушке минимален в интервале времени от$3$до$4\ с.$

5) Модуль скорости изменения тока в катушке максимален в интервале времени от$5$до$6\ с.$

По гладким параллельным горизонтальным проводящим рельсам, замкнутым на лампочку накаливания, перемещают лёгкий тонкий проводник. Образовавшийся контур находится в однородном магнитном поле с индукцией$\vec{B}$(рис. а). При движении проводника площадь контура изменяется так, как указано на графике (рис. б). Выберите все верные утверждения, соответствующие приведённым данным и описанию опыта.

1) В течение первых$15\ с$индукционный ток течёт через лампочку непрерывно.

2) Индукционный ток в интервале времени от$10$до$20\ с$течёт в одном направлении.

3) Максимальная ЭДС наводится в контуре в интервале времени от$5$до$15\ с.$

4) В момент времени$t = 3\ с$сила Ампера, действующая на проводник, направлена влево.

5) Сила, прикладываемая к проводнику для его перемещения, в интервале времени от$15$до$20\ с$максимальна.

По гладким параллельным горизонтальным проводящим рельсам, замкнутым на лампочку накаливания, перемещают лёгкий тонкий проводник. Образовавшийся контур$KLMN$находится в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией$\vec{B}$(рис. а). При движении проводника площадь контура изменяется так, как указано на графике (рис. б).

а)

б)

Выберите все верные утверждения, соответствующие приведённым данным и описанию опыта.

1) В течение первых$6\ с$индукционный ток течёт через лампочку непрерывно.

2) В момент времени$t = 2\ с$сила Ампера, действующая на проводник, направлена влево.

3) Индукционный ток в интервале времени от$6$до$12\ с$течёт в одном направлении.

4) В интервале времени от$0$до$4\ с$лампочка горит наиболее ярко.

5) Максимальная ЭДС наводится в контуре в интервале времени от$4$до$8\ с.$

Две параллельные металлические пластины больших размеров расположены на расстоянии$d$друг от друга и подключены к источнику постоянного напряжения (рис. 1). Пластины закрепили на изолирующих подставках и спустя длительное время отключили от источника (рис. 2).

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.

1) Если после отключения от источника уменьшить расстояние$d$между пластинами, то электроемкость конденсатора уменьшится.

2) Напряжённость электрического поля в точках А и С одинаковы.

3) Потенциалы электрического поля в точке В больше, чем в точке С.

4) Если после отключения от источника пластины полностью погрузить в керосин, то энергия электрического поля системы пластин уменьшится.

5) Если после отключения от источника увеличить расстояние d между пластинами, то напряжённость электрического поля в точке А не изменится.

В идеальном колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице показано, как изменялся заряд одной из обкладок конденсатора в колебательном контуре с течением времени.

Выберите все верные утверждения о процессе, происходящем в контуре.

1) В момент $t=4\cdot{10}^{-6}\ с$ энергия конденсатора минимальна.

2) Амплитуда колебаний заряда обкладки равна $4\cdot{10}^{-9}\ Кл.$

3) Период колебаний равен $8\cdot{10}^{-6}\ с.$

4) В момент $t=2\cdot{10}^{-6}\ с$ сила тока в контуре равна$0.$

5) В момент $t=6\cdot{10}^{-6}\ с$ энергия конденсатора минимальна.

От деревянного кольца № 1 отодвигают южный полюс полосового магнита, а от медного кольца № 2 - северный полюс такого же магнита (см. рисунок).

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения относительно наблюдаемых явлений.

1) В кольце № 1 возникает индукционный ток.

2) В кольце № 2 индукционный ток не возникает.

3) Кольцо № 1 не взаимодействует с магнитом.

4) Кольцо № 2 притягивается к магниту.

5) В кольце № 1 возникает ЭДС электромагнитной индукции.

Для оценки заряда, накопленного воздушным конденсатором, можно использовать устройство, изображённое на рисунке: лёгкий шарик из оловянной фольги подвешен на изолирующей нити между двумя пластинами конденсатора, при этом одна из пластин заземлена, а другая заряжена положительно. Когда устройство собрано, а конденсатор заряжен (и отсоединён от источника), шарик приходит в колебательное движение, касаясь поочерёдно обеих пластин.

Выберите все верные утверждения, соответствующие колебательному движению шарика после первого касания пластины.

1) При движении шарика к заземлённой пластине он заряжен отрицательно, а при движении к положительно заряженной пластине - положительно.

2) При движении шарика к заземлённой пластине он заряжен положительно, а при движении к положительно заряженной пластине - отрицательно.

3) При движении шарика к положительно заряженной пластине его заряд равен нулю, а при движении к заземлённой пластине - положителен.

4) По мере колебаний шарика электрическая ёмкость конденсатора уменьшается.

5) По мере колебаний шарика напряжение между пластинами конденсатора уменьшается.

По гладким параллельным рельсам, замкнутым на лампочку накаливания, перемещают лёгкий тонкий проводник. Контур находится в однородном магнитном поле с индукцией$\vec{B}$(см. рис. а). При движении проводника площадь контура изменяется так, как указано на графике б.

а)

б)

Выберите все верные утверждения, соответствующие приведённым данным и описанию опыта.

1) В течение первых$6$секунд индукционный ток течёт через лампочку непрерывно.

2) Индукционный ток течёт в контуре всё время в одном направлении.

3) В интервале времени от$4$до$6\ с$через лампочку протекает индукционный ток.

4) В момент времени$t = 3\ с$сила Ампера, действующая на проводник, направлена вправо.

5) Сила, прикладываемая к проводнику для его перемещения, в первые две секунды максимальна.

В идеальном колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице показано, как изменялась сила тока в контуре с течением времени.

Выберите все верные утверждения о процессе, происходящем в контуре.

1) В момент $t=8\cdot{10}^{-6}\ с$ энергия магнитного поля катушки минимальна.

2) В момент $t=2\cdot{10}^{-6}\ с$ напряжение на конденсаторе максимально.

3) Частота электромагнитных колебаний в контуре равна$25\ кГц.$

4) В момент $t=4\cdot{10}^{-6}\ с$ энергия электрического поля конденсатора равна нулю.

5) В момент $t=2\cdot{10}^{-6}\ с$ заряд конденсатора равен нулю.

Проволочная рамка площадью$60\ см^2$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 во времени$t$согласно графику на рисунке.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения о процессах, происходящих в рамке.

1) Модуль ЭДС электромагнитной индукции, возникающей в рамке, максимален в интервале времени от$1$до$2\ мс.$

2) Магнитный поток через рамку в интервале времени от$2$до$4\ мс$равен$6\ мВб.$

3) Модуль ЭДС электромагнитной индукции, возникающей в рамке, минимален в интервале времени от 0 до$1\ мс.$

4) Модуль ЭДС электромагнитной индукции, возникающей в рамке, в интервале времени от$4$до$6\ мс$равен$9\ В.$

5) Модуль скорости изменения магнитного потока через рамку максимален в интервале времени от$0$до$1\ мс.$

На уединённой неподвижной проводящей сфере радиусом$R$находится положительный заряд$Q.$Сфера находится в вакууме. Напряжённость электростатического поля сферы в точке$A$равна$36\ В/м.$Все расстояния указаны на рисунке.

Выберите все верные утверждения, описывающие данную ситуацию.

1) Напряжённость поля в точке$B\ E_B = 576\ В/м.$

2) Напряжённость поля в точке$C\ E_C = 36\ В/м.$

3) Потенциал электростатического поля в точке$B$выше, чем в точке$D$: ${\varphi}_{B}>{\varphi}_{D}.$

4) Потенциал электростатического поля в точках$D$и$F$одинаков: ${\varphi}_{D}={\varphi}_{F}.$

5) Потенциал электростатического поля в точке$C$выше, чем в точке$F:$ ${\varphi}_{C}>{\varphi}_{F}.$

На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, образованном конденсатором и катушкой, индуктивность которой равна$0,3\ Гн.$

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения о процессах, происходящих в контуре.

1) Период электромагнитных колебаний в контуре равен$2\ мс.$

2) Максимальное значение энергии электрического поля конденсатора равно$5,4\ мкДж.$

3) В момент времени$5\ мс$заряд конденсатора равен нулю.

4) В момент времени$3\ мс$энергия магнитного поля катушки достигает своего минимума.

5) За первые$6\ мс$энергия магнитного поля катушки достигла своего максимума$2$раза.

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, характеризующие процессы в цепи и катушках при перемещении ползунка реостата вправо.

1) Сила тока в катушке №1 увеличивается.

2) Модуль вектора индукции магнитного поля, созданного катушкой №1, уменьшается.

3) Магнитный поток, пронизывающий катушку №2, уменьшается.

4) Вектор индукции магнитного поля, созданного катушкой №2, в центре этой катушки направлен к наблюдателю.

5) В катушке №2 индукционный ток направлен против часовой стрелки.

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

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.

1) Сопротивление внешней цепи увеличивается.

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

3) Сила тока, протекающего через проводник АБ, уменьшается.

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

5) Сила натяжения проволочек, на которых подвешен проводник АБ, увеличивается.