Банк заданий
ЕГЭ по физике Задание №21 Молекулярная физика и электродинамика. Качественная задача

На $VT$-диаграмме показан процесс перехода постоянного количества разреженного газа из состояния $1$ в состояние $4$ через промежуточные состояния $2$ и $3.$

Определите, как изменялось давление газа $p$ на каждом из участков $1-2,\ 2-3$ и $3-4$: увеличивалось, уменьшалось или оставалось постоянным. Объясните ответ, используя физические законы.

На рисунке представлена зависимость концентрации $n$ идеального одноатомного газа от его давления $p$ в процессе $1-2-3.$ Количество вещества газа постоянно.

Постройте график этого процесса в координатах $(p,V),$ где $V$ — объем газа. Точка, соответствующая состоянию $1,$ уже отмечена:

Объясните построение, используя законы молекулярной физики.

Некоторое количество идеального одноатомного газа совершает процесс $1-2-3,$ показанный на $pT$-диаграмме.

Опишите изменение объема газа на каждом из участков процесса. Ответ поясните, указав используемые физические закономерности.

Рамку с постоянным током удерживают неподвижно в магнитном поле полосового магнита (полярность магнита и подключения источника показаны на рисунке).

Опишите движение рамки вокруг неподвижной оси $MO,$ если ее отпустить. Укажите, какие физические закономерности используются для объяснения. Сопротивление воздуха считать незначительным.

К колебательному контуру (с постоянной индуктивностью $L$ и переменной емкостью $C$) подключен источник переменного напряжения с частотой $ν.$ Ученик плавно увеличивал емкость конденсатора от $C_{\min}$ до $C_{\max}$ и обнаружил, что амплитуда силы тока в контуре постоянно возрастала. Объясните это наблюдение, используя законы электродинамики.

В электрической цепи сопротивление резистора и полное сопротивление реостата равны $R,$ $ЭДС$ батареи составляет $E,$ а ее внутреннее сопротивление пренебрежимо мало. Идеальный вольтметр подключен параллельно реостату.

Определите, как изменяются показания вольтметра при перемещении движка реостата из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение. Обоснуйте ответ, используя физические законы.

В нижней половине незаряженного металлического шара находится сферическая полость, заполненная воздухом. В центр полости помещен положительный точечный заряд $q > 0.$

Шар находится вдали от других объектов. Изобразите картину силовых линий электростатического поля.

Над неподвижной проволочной катушкой на вертикальной оси подвешен полосовой магнит, закрепленный на пружине.

Определите направление движения магнита сразу после замыкания ключа. Объясните ответ, используя физические законы и явления.

В вакуумной камере созданы однородные взаимно перпендикулярные электрическое $(\vec{E})$ и магнитное $( \vec{B} )$ поля. Протон влетает в камеру со скоростью $\vec{v},$ перпендикулярной обоим полям. При определенных значениях $E$ и $B$ протон движется прямолинейно.

Определите, как изменится начальный участок траектории протона при увеличении его скорости. Ответ обоснуйте, используя физические законы.

Металлический шарик находится на заземленной металлической пластине. Над ним параллельно земле расположена вторая пластина, подключенная к отрицательному полюсу высоковольтного выпрямителя. Опишите движение шарика, используя законы механики и электростатики.

Два незаряженных электрометра соединены металлическим стержнем с изолирующей ручкой. К первому электрометру подносят отрицательно заряженную палочку, не касаясь его. Затем сначала убирают соединяющий стержень, и только потом — заряженную палочку. Объясните распределение зарядов на электрометрах после завершения всех действий.

Электрическая цепь состоит из батареи с $ЭДС$ $\mathcal{E}$ и внутренним сопротивлением $r,$ подключенной к резистору нагрузки $R.$ При изменении $R$ изменяются напряжение $U$ на нагрузке и выделяемая мощность $P.$ График зависимости $P(U)$ представлен на рисунке.

Объясните параболическую форму графика, используя законы электротехники.

На заземленной металлической пластине лежит небольшой металлический шарик. Над ним параллельно расположена вторая пластина, подключенная к отрицательному полюсу высоковольтного источника. Опишите движение шарика, используя законы механики и электростатики.

Маленький незаряженный шарик массой $m$ подвешен на непроводящей нити длиной $l$ над горизонтальной диэлектрической пластиной с равномерно распределенным положительным зарядом. Размеры пластины значительно превышают длину нити. Определите, как изменится частота малых свободных колебаний шарика, если ему сообщить отрицательный заряд $-q.$ Обоснуйте ответ, используя законы механики и электродинамики.

Сосуд разделен подвижным поршнем на две части. Правая часть сообщается с атмосферой через отверстие, а левая герметично закрыта пробкой. Поршень соединен с правой стенкой сосуда пружиной, которая в начальном состоянии растянута.

Определите, как изменится положение поршня при удалении пробки. Обоснуйте ответ, используя законы механики и термодинамики.

На горизонтальном диске радиусом $1\ м$ лежит шайба на расстоянии $60\ см$ от центра. В первом опыте диск вращают с $ω₁ = 2\ рад/с,$ во втором — с $ω₂ = 2.5\ рад/с.$ Коэффициент трения $μ = 0.3.$ Определите, будет ли шайба скользить в каждом случае. Обоснуйте ответ, указав действующие силы и используемые физические законы.

Доска длиной $1.3\ м$ установлена между полом и стеной под разными углами в двух опытах:
$1)$ высота верхнего конца $78\ см ;$
$2)$ высота верхнего конца $50\ см .$

На доску помещают брусок с коэффициентом трения $μ = 0.5.$ Определите, будет ли брусок скользить в каждом случае. Обоснуйте ответ, указав действующие силы и используемые физические законы.

В сельской местности люди обычно живут в деревянных домах. Трубы, по которым в дом подается из уличного водопровода холодная вода, имеющая температуру $8-10^\circ C,$ опытные хозяева теплоизолируют и защищают от влаги, оборачивая влагоустойчивыми материалами с низкой теплопроводностью. Это, наряду с проветриванием, позволяет уменьшить сырость в доме. Объясните, опираясь на известные физические законы, зачем это делается и почему описанные процедуры уменьшают сырость.

Известно, что вечерняя роса на траве — это к хорошей, ясной погоде, а сухая трава — к пасмурной. Объясните с точки зрения физических законов и закономерностей, почему так.
Юный физик в летний вечер решил отправиться на прогулку и оценить, какая масса воды содержится в $1\ \text{м}^3$ влажного атмосферного воздуха. Какие приборы ему необходимо взять с собой для того, чтобы провести необходимые измерения? Какие справочные (табличные) значения понадобятся ему для проведения вычислений?

Стеклянный сосуд, содержащий влажный воздух при $t_1=20^\circ\mathrm{C},$ плотно закрыли крышкой и нагрели до $t_2=55^\circ\mathrm{C}.$ Опираться на законы молекулярной физики и объясните, как изменятся при этом парциальное давление водяного пара и относительная влажность воздуха в сосуде.

В результате работы увлажнителя воздуха парциальное давление водяного пара в комнате возросло, при этом температура воздуха не изменилась. Как изменились относительная влажность воздуха и плотность водяных паров в комнате? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.

Под прозрачный колпак вакуумного насоса помещен смоченный водой комок ваты и напущено немного дыма от горящей спички. После включения насоса и откачивания части воздуха под колпаком образуется туман. Если после этого прекратить откачку и напустить под колпак воздух, то туман почти мгновенно исчезает. Опыт показывает, что в отсутствии дыма от спички туман под колпаком при откачивании воздуха не образуется. Почему при напускании под колпак воздуха туман исчезает? Какую роль в процессе образования тумана играет дым от спички? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.

Садоводы осенью и весной часто уничтожают опавшие листья, сжигая их на костре. Развели костер, начали сыпать на него сверху листья. В каком случае костер будет лучше гореть и меньше дымить: если листья сухие и бросают их небольшими порциями, или листья сырые и их много? Объясните, основываясь на известных физических законах и закономерностях, почему это происходит.

В этом году зима была теплая и малоснежная. После нескольких небольших снегопадов в январе были длительные оттепели, сменявшиеся морозами, в феврале такая погода продолжилась, и пушистый снег постепенно превратился в жесткую массу, по которой можно было ходить, не проваливаясь. Опишите, основываясь на известных физических законах и закономерностях, процессы, происходившие в снегу и приведшие к его затвердеванию

На кухне во время приготовления пищи могут случаться разные неприятности. Например, если сильно перегреть растительное масло на сковороде, поставленной на газовую плиту, то его пары могут воспламениться от газовой горелки, и масса в сковороде тоже начнет гореть, и его надо будет потушить. Спрашивается: почему при обычной попытке тушения масла вылитой на него водой возникает столб огня, который может поджечь весь дом. Опишите, основываясь на известных физических законах и закономерностях, процессы, происходящие при такой попытке его тушения.