Банк заданий
ЕГЭ по физике Задание №23 Молекулярная физика и электродинамика. Расчётная задача

Между пластинами плоского воздушного конденсатора, находящимися на расстоянии $d$ друг от друга, образуется вертикальное электрическое поле. Напряжение на конденсаторе поддерживается равным 4000 В. Небольшая капля жидкости массой $2\cdot 10^{-6}$ кг, обладающая положительным зарядом $q=40$ пКл падает с постоянной скоростью в пространстве, образованном между данными пластинами. Чему равно расстояние $d$? Считать, что пластины конденсатора имеют большие размеры. Влиянием воздуха на движение капли пренебречь.

В электрической цепи, состоящей из источника с ЭДС 12 В и реостата, сила тока меняется в ходе изменения сопротивления реостата согласно приведенному графику. Найдите внутреннее сопротивление источника. Ответ дайте в Ом.

Капля жидкости массой $m=6$ мг, заряд которой равен $q=24\cdot 10^{-11}$ Кл, падает в электрическом поле, создаваемом между пластинами конденсатора, как показано на рисунке. Определите зазор между пластинами конденсатора $d$, при котором скорость падения капли будет постоянной, если напряжение, подаваемое на данные пластины, равно $U=4800$ В.

Резистор сопротивлением $R$ подключен к контактам батарейки с некоторым внутренним сопротивлением. При этом через батарейку течет ток $I_1$. Второй такой же резистор подключают параллельно первому, в результате чего сила тока, протекающего через батарейку, изменяется в $1,5$ раза. Затем второй резистор отсоединяют и включают в цепь последовательно с первым, ток через батарейку при этом становится равным $I_3$. Найдите отношение токов $\frac{I_3}{I_1}$.

В вершины $M$ и $N$ прямоугольного треугольника $MNC$ поместили точечные заряды $Q$ и $q$ соответственно, как показано на рисунке. Сила электрического взаимодействия зарядов в исходном положении равна $169$ мкН, а при перемещении заряда $q$ в вершину $C$ данного треугольника она уменьшается в $6,76$ раз. Чему равен тангенс угла при вершине $M$?

В вакууме на расстоянии $3L=3$ м закреплены две частицы, заряды которых $q_1=250$ нКл и $q_2=120$ нКл. Определите модуль напряженности электрического поля, создаваемого данными заряженными частицами в точке $A$. 

На нить, прикрепленную к потолку, подвесили маленький шарик массой $m=2$ г, обладающий зарядом $q$. В области нахождения шарика создали горизонтальное однородное электрическое поле, напряженность которого $E=80$ кВ/м, после чего нить с подвешенным шариком отклонилась на $45^\circ$. Определите заряд шарика $q$.   

На расстоянии $10$ см друг от друга находятся две разноименно заряженные частицы, модули их зарядов одинаковы и равны $2$ мкКл. В некоторой точке пространства, удаленной от каждого заряда на $16$ см, напряженность электрического поля равна $E$. Чему равно значение $E$?

В лаборатории проводят эксперимент, используя два плоских конденсатора с одинаковыми геометрическими параметрами. Диэлектриком первого конденсатора служит воздух, а второго - слюда, диэлектрическая проницаемость которой 6. На сколько энергия электрического поля второго конденсатора больше энергии первого, если их по отдельности подключать к клеммам одного и того же источника с напряжением 5 В? Емкость первого конденсатора $C=15$ мкФ.

На рисунке изображена схема электрической цепи. Идеальный вольтметр показывает напряжение 4 В. Сопротивления резисторов равны соответственно $R_1=2$ Ом и $R_2=4$ Ом. Найдите ЭДС источника тока. Внутренним сопротивлением источника тока пренебречь.

ЭДС источника цепи, показанной на рисунке, равна 20 В. Внутреннее сопротивление источника 10 Ом. К источнику последовательно подключен резистор сопротивлением 30 Ом. Каковы показания вольтметра? Приборы считать идеальными.

К батарее, ЭДС которой равна $\varepsilon=$12 В, подключили конденсатор емкостью $С=3$ мкФ и резистор сопротивлением $R=15$ Ом. Внутреннее сопротивление батареи равно $r=1$ Ом. В начальный момент времени ключ был замкнут (см. рисунок). Определите энергию конденсатора через минуту после размыкания ключа $K$.

В вакууме на расстоянии $3L=6$ м закреплены две частицы, заряды которых $q_1=350$ нКл и $q_2=180$ нКл. Определите модуль напряженности электрического поля, создаваемого данными заряженными частицами в точке $A$.

На нить, прикрепленную к потолку, подвесили маленький шарик массой $m=4$ г, обладающий зарядом $q$. В области нахождения шарика создали горизонтальное однородное электрическое поле, напряженность которого $E=100$ кВ/м, после чего нить с подвешенным шариком отклонилась на $45^\circ$. Определите заряд шарика $q$. 

Ручку высотой $10\ см$ расположили перпендикулярно главной оптической оси тонкой собирающей линзы на расстоянии $60\ см$ от линзы. Оптическая сила линзы равна $10\ дптр.$ Найдите высоту изображения ручки.

Какой максимальный порядок дифракционного максимума может наблюдаться с помощью дифракционной решетки, имеющей $200$ штрихов на $1\ мм,$ при перпендикулярном падении на нее света с длиной волны $500\ нм?$

Капелька ртути находится в равновесии между пластинами конденсатора, заряженного до разности потенциалов $1 кВ,$ объем ртутной капельки$2\cdot 10^{-18} м^3.$Определите заряд капельки, если расстояние между пластинами$2 см.$

Тонкая собирающая линза с фокусным расстоянием $F=12~\mathrm{см}$ дает мнимое изображение предмета, увеличенное в $\Gamma=3$ раза. Каково расстояние от изображения предмета до линзы? Изобразите ход лучей в линзе.

Установка, состоящая из горизонтально подвешенного на двух нитях проводника с током силой $I=8$ А, находится в магнитном поле с индукцией $B=15$ мТл. Линии индукции поля горизонтальны и перпендикулярны проводнику, а масса единицы длины проводника $20$ г/м. Во сколько раз изменится сила натяжения нитей при изменении направления тока на обратное?

В кубическом метре воздуха при температуре $20^\circ\text{C}$ находится $1.12 \cdot 10^{-2}\space кг$ водяных паров. По таблице плотности насыщенных паров воды при $20^\circ\text{C}$ плотность равна $1.73 \cdot 10^{-2}\space кг/м$ $^3.$ Требуется найти относительную влажность воздуха в процентах, округлив до целых.

Идеальный одноатомный газ изобарно расширили от объема $1\,\text{л}$ до объема $3\,\text{л}$, затем изохорно охладили так, что его давление уменьшилось от $2 \cdot 10^5\,\text{Па}$ до $10^5\,\text{Па},$ после чего газ вернули в исходное состояние так, что его давление линейно возрастало при уменьшении объема. Какую работу совершил газ в этом циклическом процессе? Ответ приведите в джоулях.

С идеальным газом происходит циклический процесс. Наинизшая температура, достигаемая газом в этом процессе, составляет $300\,\text{K}.$ Определите количество вещества этого газа. Ответ укажите в молях с точностью до двух знаков после запятой.

С идеальным газом в количестве $0.24\,\text{моль}$ происходит циклический процесс. Определите наименьшее давление газа в этом процессе. Ответ укажите в килопаскалях, округлите до целых.

С идеальным газом происходит циклический процесс, $pT$-диаграмма которого представлена на рисунке. Наименьший объем, который занимает газ в этом процессе, составляет $6\space л.$ Определите количество вещества этого газа. Ответ укажите в молях с точностью до сотых.

Во время опыта абсолютная температура воздуха в сосуде под поршнем повысилась в $2$ раза, и он перешел из состояния $1$ в состояние $2.$ Поршень прилегал к стенкам сосуда неплотно, и сквозь зазор между ним мог просачиваться воздух. Рассчитайте отношение числа молекул газа в сосуде в конце и начале опыта. Воздух считать идеальным газом.