Задание 16. Электродинамика
Задание относится к базовому уровню сложности. За правильное выполнение получишь 2 балла.
На решение примерно отводится 3-5 минут.
Для выполнения задания 16 по физике необходимо знать:
- Электродинамику (объяснять явления; интерпретировать результаты опытов, представленных в виде таблицы или графиков)
Задачи для тренировки
Плоский воздушный конденсатор ёмкостью С0, подключённый к источнику постоянного напряжения, состоит из двух металлических пластин, находящихся на расстоянии d0 друг от друга. Расстояние между пластинами меняется со временем так, как показано на графике.
Выберите два верных утверждения, соответствующих описанию опыта.
- В момент времени t4 ёмкость конденсатора увеличилась в 5 раз по сравнению с первоначальной (при t = 0).
- В интервале времени от t1 до t4 заряд конденсатора возрастает.
- В интервале времени от t1 до t4 энергия конденсатора равномерно уменьшается.
- В промежутке времени от t1 до t4 напряжённость электрического поля между пластинами конденсатора остаётся постоянной.
- В промежутке времени от t1 до t4 напряжённость электрического поля между пластинами конденсатора убывает.
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 два правильных утверждения.
- Напряжённость электрического поля в точке А больше, чем в точке В.
- Потенциал электрического поля в точке А больше, чем в точке С.
- Если увеличить расстояние между пластинами d, то напряжённость электрического поля в точке С не изменится.
- Если уменьшить расстояние между пластинами d, то заряд правой пластины не изменится.
- Если пластины полностью погрузить в керосин, то энергия электрического поля конденсатора останется неизменной.
Лампа накаливания подключена с источнику тока с изменяющимся ЭДС. На рисунке представлен график зависимости. Силы тока через эту лампу от напряжения приложенного к этой лампе.
Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения.
- Когда напряжение на лампе равно 300 В, ее мощность равна 1500 В.
- Сопротивление лампы растет с увеличением напряжения приложенного к ней.
- Сила тока в лампе линейно зависит от напряжения на ней .
- Сопротивление лампы при напряжении 300 В равно 75 Ом.
- Сопротивление лампы при напряжении 100 В равно 200 Ом.
В идеальном колебательном контуре, состоящем из катушки индуктивности и конденсатора емкостью 150 пФ, происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице ниже представлена зависимость энергии конденсатора от времени.
| t, c | 0 | 0,001 | 0,002 | 0,003 | 0,004 | 0,005 | 0,006 | 0,007 | 0,008 |
| W, пДж | 0 | 300 | 459 | 799 | 900 | 1000 | 900 | 799 | 459 |
| t, c | 0,009 | 0,010 | 0,011 | 0,012 | 0,013 | 0,014 | 0,015 | 0,016 | 0,017 |
| W, пДж | 300 | 0 | 300 | 459 | 799 | 900 | 1000 | 900 | 799 |
На основании анализа этой таблицы выберите два верных утверждения.
- Период колебаний в контуре равен 0,02 с.
- Индуктивность катушки примерно равна 400 кГн.
- Максимальное напряжение на конденсаторе примерно равно 3,65 В.
- Период колебаний в контуре равен 0,01 с.
- Максимальное напряжение на конденсаторе равно 5 В.
В колебательном контуре наблюдаются электромагнитные колебания. В таблице видна зависимость изменения заряда конденсатора в контуре от времени.
| t, 10−6 c | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| q, 10−9 Кл | 4 | 1,42 | 0 | -1,42 | -4 | -1,42 | 0 | 1,42 | 4 | 1,42 |
Выберите три верных утверждения из приведенных ниже:
- Период колебаний равен 8•10−6 c.
- В момент t = 2•10−6 c энергия катушки максимальна.
- В момент t = 4•10−6 c энергия конденсатора минимальна.
- В момент t = 2•10−6 c сила тока в контуре равна 0.
- Частота колебаний равна 125 кГц.
