\(1\) моль идеального одноатомного газа участвует в процессе \(1-2-3,\) график которого изображен в координатах \(p-V\) (давление-объем). Определите, как изменяются: \(1.\) Абсолютная температура газа \(T\) в процессе \(1-2\) \(2.\) Концентрация молекул газа \(n\) в процессе \(2-3\) Для каждой величины укажите характер изменения: \(1)\) Увеличивается \(2)\) Уменьшается \(3)\) Не изменяется Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Температура в процессе \(1-2\) | Концентрация молекул в процессе \(2-3\)

Анализ процесса \(1-2.\) Процесс \(1-2\) является изобарным, объем уменьшается. Из уравнения состояния: \(T = \frac{pV}{\nu R}.\) При \(p=const\) и \(V↓\) → \(T↓.\) Вывод: Температура газа уменьшается. Ответ: \(2.\) Анализ процесса \(2-3.\) Процесс \(2-3\) является изохорным. Концентрация молекул: \(n = \frac{N}{V} = \frac{\nu N_A}{V}\) При \(V=const\) и постоянном количестве вещества → \(n=const.\) Вывод: Концентрация молекул не изменяется. Ответ: \(3.\)

Источник тока имеет ЭДС \(\mathcal{E} = 6\space В,\) внутреннее сопротивление \(r = 1\space Ом, R_1 = 1\space Ом,\) \(R_2 = R_3 = 2\space Ом.\) Какой силы ток течет через источник? (Ответ дайте в амперах).

\(1.\) Применим закон Ома для полной цепи:\(I = \frac{\mathcal{E}}{R_{\text{общ}} + r}\) где \(R_{\text{общ}}\) — общее сопротивление внешней цепи. \(2.\) Рассчитаем сопротивление параллельного участка \(R_2\) и \(R_3{:}\) \(\frac{1}{R_{23}} = \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} = \frac{1}{2} + \frac{1}{2} = 1\) \(R_{23} = 1\text{ Ом}\) \(3.\) Найдем общее сопротивление внешней цепи \((\)последовательное соединение \(R_1\) и \(R_{23}){:}\) \(R_{\text{общ}} = R_1 + R_{23} = 1 + 1 = 2\text{ Ом}\) \(4.\) Вычислим силу тока через источник: \(I = \frac{6}{2 + 1} = \frac{6}{3} = 2\text{ А}\)

На рисунке приведен график зависимости силы тока в катушке индуктивности от времени. Индуктивность катушки \(L = 20\,\text{мГн} = 20 \cdot 10^{-3}\,\text{Гн}.\) Чему равен максимальный модуль \(ЭДС\) самоиндукции? Ответ выразите в милливольтах.

ЭДС самоиндукции определяется по формуле: \(|\mathcal{E}_s| = L \cdot \left|\frac{\Delta I}{\Delta t}\right|\) Рассчитаем модули \(ЭДС\) для всех участков графика: \(1.\) Участок \(1{:}\) \(\left|\frac{\Delta I}{\Delta t}\right| = \frac{1\,\text{А}}{0.5\,\text{с}} = 2\,\text{А/с}\) \(|\mathcal{E}_1| = 20 \cdot 10^{-3} \cdot 2 = 40\,\text{мВ}\) \(2.\) Участок \(2{:}\) \(\left|\frac{\Delta I}{\Delta t}\right| = \frac{1\,\text{А}}{2\,\text{с}} = 0.5\,\text{А/с}\) \(|\mathcal{E}_2| = 20 \cdot 10^{-3} \cdot 0.5 = 10\,\text{мВ}\) \(3.\) Участок \(3{:}\) \(\left|\frac{\Delta I}{\Delta t}\right| = \frac{2\,\text{А}}{0.5\,\text{с}} = 4\,\text{А/с}\) \(|\mathcal{E}_3| = 20 \cdot 10^{-3} \cdot 4 = 80\,\text{мВ}\) \(4.\) Участок \(4{:}\) \(\left|\frac{\Delta I}{\Delta t}\right| = \frac{1\,\text{А}}{1\,\text{с}} = 1\,\text{А/с}\) \(|\mathcal{E}_4| = 20 \cdot 10^{-3} \cdot 1 = 20\,\text{мВ}\)

В идеальном колебательном контуре напряжение между обкладками конденсатора меняется по закону \(U_C = U_0 \sin(\omega t),\) где \(U_0 = 6\) \(\text{В},\) \(\omega = 2\space500\pi\) \(\text{с}^{-1}.\) Определите период колебаний напряжения на конденсаторе. (Ответ запишите в миллисекундах).

\(1.\) Устанавливаем связь между циклической частотой и периодом: \(\omega = \frac{2\pi}{T}\) \(2.\) Выражаем период и подставляем значение частоты: \(T = \frac{2\pi}{\omega} = \frac{2\pi}{2\space500\pi} = \frac{2}{2\space500} \text{ с}\) \(3.\) Преобразуем в миллисекунды: \(\frac{2}{2\space500} \text{ с} = 0.0008 \text{ с} = 0.8 \text{ мс}\)

От деревянного кольца \(№ 1\) отодвигают южный полюс полосового магнита, а от медного кольца \(№ 2\) — северный полюс. Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения. \(1)\) Кольцо \(№ 2\) отталкивается от магнита. \(2)\) В кольце \(№ 2\) возникает индукционный ток. \(3)\) Кольцо \(№ 1\) притягивается к магниту. \(4)\) В кольце \(№ 1\) индукционный ток не возникает. \(5)\) В опыте с кольцом \(№ 1\) наблюдается явление электромагнитной индукции.

\(1)\) Неверно. Медное кольцо \(№ 2\) является проводником. При удалении от него северного полюса магнита магнитный поток через кольцо уменьшается. По правилу Ленца индукционный ток в кольце будет иметь такое направление, чтобы создаваемое им магнитное поле компенсировало это уменьшение, то есть стремилось удержать магнит. Для этого со стороны кольца, обращенной к магниту, должен возникнуть северный полюс, который будет притягиваться к удаляющемуся северному полюсу магнита. Следовательно, кольцо \(№ 2\) будет притягиваться к магниту, а не отталкиваться. \(2)\) Верно. Медь — проводник, поэтому при изменении магнитного потока через кольцо \(№ 2\) в нем возникает индукционный ток. \(3)\) Неверно. Деревянное кольцо \(№ 1\) не является проводником, поэтому индукционный ток в нем не возникает. Следовательно, не возникает и силы электромагнитного взаимодействия с магнитом. Кольцо не будет ни притягиваться, ни отталкиваться от магнита. \(4)\) Верно. Дерево — диэлектрик, поэтому при изменении магнитного потока через кольцо \(№ 1\) индукционный ток в нем не возникает. \(5)\) Неверно. Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении электрического тока в проводящем контуре при изменении магнитного потока через него. Поскольку кольцо \(№ 1\) сделано из дерева (диэлектрика), индукционный ток в нем не возникает, и явление электромагнитной индукции не наблюдается.