На рисунках \(A\) и \(B\) приведены графики двух процессов: \(1-2\) и \(3-4,\) в каждом из которых участвует \(1\) моль гелия. Графики построены в координатах \(T-P\) и \(T-V ,\) где \(V\) — объем, \(T\) — абсолютная температура газа, \(P\) — давление газа. Установите соответствие между графиками и утверждениями, характеризующими изображенные на графиках процессы. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. ГРАФИКИ \(А)\) \(Б)\) УТВЕРЖДЕНИЯ \(1.\) Газ получает положительное количество теплоты и совершает положительную работу. \(2.\) Газ получает положительное количество теплоты, при этом его внутренняя энергия увеличивается. \(3.\) Над газом совершается положительная работа, при этом газ отдает положительное количество теплоты. \(4.\) Над газом совершается положительная работа, при этом его внутренняя энергия увеличивается. Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам: \(А\) | \(Б\)

Анализ графика \(А.\) Работа газа \(A = 0\) (объем не меняется). Изменение внутренней энергии \(\Delta U > 0\) (температура растет). По первому закону термодинамики: \(Q = \Delta U + A = \Delta U > 0 .\) Соответствие: \(2\) (газ получает тепло, внутренняя энергия растет). Анализ графика \(Б.\) \(\Delta U = 0\) (температура постоянна). Газ совершает работу \(A > 0\) (объем увеличивается). По первому закону термодинамики: \(Q = A > 0 .\) Соответствие: \(1\) (газ получает тепло и совершает работу).

На рисунке изображена электрическая цепь. Показания вольтметра даны в вольтах. Чему будут равны показания вольтметра, если его подключить параллельно резистору \(2\,\text{Ом}?\) Ответ дайте в вольтах. Вольтметр считать идеальным.

Закон Ома для участка цепи:\(U = I \cdot R\) \(1.\) Определяем силу тока в цепи:\(I = \frac{U_1}{R_1} = \frac{0.6\,\text{В}}{1\,\text{Ом}} = 0.6\,\text{А}\) \(2.\) Вычисляем напряжение на резисторе \(2\,\text{Ом}\):\(U_2 = I \cdot R_2 = 0.6\,\text{А} \cdot 2\,\text{Ом} = 1.2\,\text{В}\)

Прямолинейный проводник длиной \(l = 0.1\,\text{м},\) по которому течет ток силой \(I = 5\,\text{А},\) расположен в однородном магнитном поле под углом \(\alpha = 90^\circ\) к линиям его магнитной индукции. Модуль силы, действующей на проводник со стороны магнитного поля, равен \(F_A = 0.2\,\text{Н}.\) Каков модуль индукции данного магнитного поля?

Сила Ампера, действующая на проводник с током в магнитном поле, определяется формулой: \(F_A = B \cdot I \cdot l \cdot \sin\alpha\) \(1.\) Выразим индукцию магнитного поля: \(B = \frac{F_A}{I \cdot l \cdot \sin\alpha}\) \(2.\) Подставим известные значения, учитывая что \(\sin 90^\circ = 1{:}\) \(B = \frac{0.2\,\text{Н}}{5\,\text{А} \cdot 0.1\,\text{м} \cdot 1}\) \(3.\) Выполним вычисления: \(B = \frac{0.2}{0.5} = 0.4\,\text{Тл}\)

Колебания напряжения на конденсаторе в цепи переменного тока описываются уравнением \(U = 40 \cos(500t),\) где все величины выражены в \(СИ.\) Емкость конденсатора равна \(C = 6\) \(\text{мкФ}.\) Найдите амплитуду силы тока. (Ответ дать в амперах).

\(1.\) Из уравнения колебаний находим амплитуду напряжения и циклическую частоту: \(U_0 = 40\text{В}, \quad \omega = 500\text{с}^{-1}\) \(2.\) Находим максимальный заряд на конденсаторе:\(q_0 = C U_0 = 6 \cdot 10^{-6} \cdot 40 = 0.24\space \text{мКл}\) \(3.\) Амплитуда силы тока определяется как:\(I_0 = q_0 \omega = 0.24 \cdot 10^{-3} \cdot 500 = 0.12\space \text{А}\)

На рисунке изображены главная оптическая ось \(OO’,\) тонкая линза, предмет \(AB\) и его изображение \(A’B’,\) полученное с помощью этой линзы. Выберите все верные утверждения на основании анализа представленного рисунка. \(1)\) Изображение \(A’B’\) предмета \(AB\) получено с помощью собирающей линзы. \(2)\) Центр линзы находится правее предмета \(AB.\) \(3)\) Изображение \(A’B’\) действительное. \(4)\) Фокусное расстояние линзы больше расстояния \(B’B.\) \(5)\) Один из фокусов линзы находится между предметом и его изображением.

\(1)\) Объяснение: На рисунке изображение \(A’B’\) увеличено и имеет тот же знак ориентировки, что и предмет, то есть изображение прямое и увеличенное. Для тонкой линзы такое изображение возникает, когда предмет расположен между оптическим центром и фокусом, что возможно только для собирающей (собирающей) линзы. Формула для ступенчатой связи объект—изображение задается тонкой линзой \(\dfrac{1}{F}=\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{a’}\) \(2)\) Объяснение: По построению на рисунке предмет \(AB\) расположен слева от оптического центра линзы \(O,\) следовательно центр линзы \(O\) находится правее предмета \(AB.\) Обозначив координаты по оси, это записывается как \(x_O>x_{AB}\) \(3)\) Объяснение: Для виртуального, прямого и увеличенного изображения характерно, что масштаб \(\beta\) положителен и больше единицы; связь масштаба с расстояниями задается формулой \(\beta=\dfrac{A’B’}{AB}=-\dfrac{a’}{a}\) Поскольку на рисунке изображение прямое, то \(\beta>0,\) откуда \(a'<0\) и изображение мнимое. Следовательно утверждение \(3)\) неверно. \(4)\) Объяснение: Для предмета, лежащего между фокусом и линзой (\(0<a<F\)), из формулы тонкой линзы находим для расстояния до мнимого изображения \(a’=\dfrac{aF}{a-F}\) и его модуль \(|a’|=\dfrac{aF}{F-a}\) Тогда расстояние между предметом и изображением равно \(BB’=|a’|-a=\dfrac{a^2}{F-a}\) На основании анализа данного рисунка видно, что расстояние \(BB’\) относительно невелико, и фокусное расстояние \(F\) больше этого отрезка, поэтому утверждение \(4)\) верно для представленной конфигурации. \(5)\) Объяснение: На рисунке фокусы симметричны относительно оптического центра и лежат на расстоянии \(F\) от него. В рассматриваемой конфигурации предмет и его мнимое изображение расположены по одну сторону от линзы и отрезок между ними не содержит фокуса линзы, поэтому утверждение \(5)\) неверно.