Тестовая работа по физике

Инструкция по выполнению работы

Для выполнения экзаменационной работы по физике отводится 235 минут. Работа состоит из 3 частей, включающих 35 заданий.

Часть 1 содержит 21 задание (А1–А21). К каждому заданию даётся 4 варианта ответа, из которых правильный только один (1 балл).

Часть 2 содержит 4 задания (В1–В4), в которых ответ необходимо записать в виде последовательности  цифр (2 балла).

Часть 3 состоит из 10 задач: А22-А25 с выбором одного верного ответа (1 балл) и С1–С6, для которых требуется дать развёрнутые решения (3 балла).

При вычислениях разрешается использовать непрограммируемый калькулятор.

Внимательно прочитайте каждое задание и предлагаемые варианты ответа, если они имеются. Отвечайте только после того, как вы поняли вопрос и проанализировали все варианты ответа.

Выполняйте задания в том порядке, в котором они даны. Если какое-то задание вызывает у вас затруднение, пропустите его. К пропущенным заданиям можно будет вернуться, если у вас останется время.

Баллы, полученные вами за выполненные задания, суммируются.

Постарайтесь выполнить как можно больше заданий и набрать наибольшее количество баллов.

Часть 1

При выполнении заданий части 1 в бланке ответов № 1 под номером выполняемого вами задания (А1–А21) поставьте знак «Х» в клеточке, номер которой соответствует номеру выбранного вами ответа.

А1  На графике представлена зависимость проекции скорости шарика υ_х  на ось 0x от

времени t.

Координата шарика х возрастает   в интервале времени

1) от 0 до 1с  

2) от 0  до 3 c                         

3) от 0 до 4 c

4) от 3  до 5 c

А2  Тело массой 300 г движется вдоль оси Х, при этом его координата от времени (в системе СИ) меняется по закону: х(t)= - 2t² + 5. На тело действует равнодействующая сила, модуль которой  равен

1) 0,6 Н       2) 1,2 Н         3) 1,5 Н           4) – 0,6 Н

А3  Ученик исследовал зависимость удлинения резинки от массы груза, прикреплённого к ней. В результате была заполнена следующая таблица:

Жёсткость резинки – в границах применимости закона Гука – равна

1) 0,3 Н/м         2) 0,4 Н/м          3) 25 Н/м           4) 30 Н/м

А4   Шайба  массой  m,  движущаяся со скоростью υ, ударяется о борт ледовой коробки. После абсолютно упругого удара о борт шайба стала двигаться в противоположном направлении с той же по модулю скоростью. Чему равен модуль изменения импульса шайбы?

1) 0            2) 0,5mυ            3) mυ            4) 2mυ

А5   При работе гидроэлектростанций происходит следующее превращение энергии:

1)потенциальная энергия воды –- внутренняя энергия воды  –- механическая (кинетическая) энергия ротора генератора –-  электрическая энергия

2) потенциальная энергия воды  –- кинетическая энергия воды  –- механическая (кинетическая) энергия ротора генератора –-  электрическая энергия

3) кинетическая энергия воды  –- энергия топлива –- механическая (кинетическая) энергия ротора генератора –-  электрическая энергия

4) внутренняя энергия топлива –- механическая (кинетическая) энергия ротора генератора –- кинетическая энергия воды  –- электрическая энергия

А6   Груз, подвешенный на пружине, совершает гармонические колебания с частотой v . С какой частотой происходит изменение потенциальной энергии груза?

1) v/2         2) v        3) 2 v          4) v²

А7   Ученик работает за компьютером, выполняя задание с электронного диска по физике. Сделав нужные расчёты в тетради, ученик берётся за мышку и замечает. Что на ощупь она заметно «холоднее», чем карандаш или лист тетради. Задумавшись на минуту, ученик объяснил это явление так:

А. внутри мышки вставлено миниатюрное охлаждающее устройство, предохраняющее мышку от перегревания

Б. внутренняя энергия и температура мышки уменьшается за счёт излучения В. температура и мышки, и листа бумаги одинаковая, но в первом случае теплопередача от руки осуществляется быстрее, чем во втором

Г. температура и мышки, и листа бумаги одинаковая, но в первом случае теплопередача от руки осуществляется медленнее, чем во втором

Какие из утверждений правильны?

1) только Б       2) только В      3) только А и Б      4) только Г

А8  Как изменится давление идеального газа, если среднюю кинетическую

энергию поступательного теплового движения молекул газа уменьшить в

2 раза и концентрацию молекул газа тоже уменьшить в 2 раза?

1) увеличится в 4 раза

2) уменьшится в 2 раза

3) уменьшится в 4 раза

4) не изменится

А9  Насыщенным называют пар,

1) находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью

2) концентрация молекул которого при постоянной температуре зависит от его объёма

3) который невозможно сжатием при неизменной температуре превратить в жидкость

4) давление которого не зависит от температуры

А10  В теплоизолированном сосуде под поршнем находится 1 моль идеального одноатомного газа. Температура газа уменьшилась на 50 К. Какую работу совершил газ?

1) 622,5 Дж          2) 249 Дж          3) – 415 Дж          4) – 1037 Дж

Весь материал - в документе.

Государственное автономное образовательное учреждение Новосибирской области

«Общеобразовательная школа-интернат

с углубленным изучением предметов спортивного профиля»

Тестовая работа по физике

(в форме ЕГЭ) для 11-х классов

Рекомендации по интерпретации данной работы:

Данная работа составлена для учащихся, изучающих предмет на базовом уровне (2 часа в неделю). Задания подобраны с учётом того, что не все задания учащимися могут быть усвоены достаточно основательно, но основная часть материала может быть выполнена на основе естественно-научных знаний, которые изучались ими, начиная с 7 класса, а также задания на концептуальное понимание понятий и установление причинно-следственных связей.

Учитель физики: Артюхова Т. М.

г. Новосибирск

2013-2014 уч. год

Инструкция по выполнению работы

Для выполнения экзаменационной работы по физике отводится 235 минут. Работа состоит из 3 частей, включающих 35 заданий.

Часть 1 содержит 21 задание (А1–А21). К каждому заданию даётся

4 варианта ответа, из которых правильный только один (1 балл).

Часть 2 содержит 4 задания (В1–В4), в которых ответ необходимо

записать в виде последовательности цифр (2 балла).

Часть 3 состоит из 10 задач: А22-А25 с выбором одного верного ответа (1 балл) и С1–С6, для которых требуется дать развёрнутые решения (3 балла).

При вычислениях разрешается использовать непрограммируемый

калькулятор.

Внимательно прочитайте каждое задание и предлагаемые варианты

ответа, если они имеются. Отвечайте только после того, как вы поняли

вопрос и проанализировали все варианты ответа.

Выполняйте задания в том порядке, в котором они даны. Если какое-то

задание вызывает у вас затруднение, пропустите его. К пропущенным

заданиям можно будет вернуться, если у вас останется время.

Баллы, полученные вами за выполненные задания, суммируются.

Постарайтесь выполнить как можно больше заданий и набрать наибольшее

количество баллов.

Желаем успеха!

Ниже приведены справочные данные, которые могут понадобиться вам

при выполнении работы.

Десятичные приставки

Физические константы

Соотношение между различными единицами

Масса частиц

Плотность

Удельная теплоёмкость

Удельная теплота

Нормальные условия

Молярная маcса

Часть 1

При выполнении заданий части 1 в бланке ответов № 1 под номером

выполняемого вами задания (А1–А21) поставьте знак «Х» в клеточке,

номер которой соответствует номеру выбранного вами ответа.

А1 На графике представлена зависимость проекции скорости шарика υ_х на ось 0x от

времени t.

Координата шарика х возрастает

в интервале времени

1) от 0 до 1с 2) от 0 до 3 c

3) от 0 до 4 c 4) от 3 до 5 c

А2 Тело массой 300 г движется вдоль оси Х, при этом его координата от времени (в системе СИ) меняется по закону: х(t)= - 2t² + 5. На тело действует равнодействующая сила, модуль которой равен

1) 0,6 Н 2) 1,2 Н 3) 1,5 Н 4) – 0,6 Н

А3 Ученик исследовал зависимость удлинения резинки от массы груза, прикреплённого к ней. В результате была заполнена следующая таблица:

Жёсткость резинки – в границах применимости закона Гука – равна

1) 0,3 Н/м 2) 0,4 Н/м 3) 25 Н/м 4) 30 Н/м

А4 Шайба массой m, движущаяся со скоростью υ, ударяется о борт ледовой коробки. После абсолютно упругого удара о борт шайба стала двигаться в противоположном направлении с той же по модулю скоростью. Чему равен модуль изменения импульса шайбы?

1) 0 2) 0,5mυ 3) mυ 4) 2mυ

А5 При работе гидроэлектростанций происходит следующее превращение энергии:

1)потенциальная энергия воды –- внутренняя энергия воды –- механическая (кинетическая) энергия ротора генератора –- электрическая энергия

2) потенциальная энергия воды –- кинетическая энергия воды –- механическая (кинетическая) энергия ротора генератора –- электрическая энергия

3) кинетическая энергия воды –- энергия топлива –- механическая (кинетическая) энергия ротора генератора –- электрическая энергия

4) внутренняя энергия топлива –- механическая (кинетическая) энергия ротора генератора –- кинетическая энергия воды –- электрическая энергия

А6 Груз, подвешенный на пружине, совершает гармонические колебания с частотой v . С какой частотой происходит изменение потенциальной энергии груза?

1) v/2 2) v 3) 2 v 4) v²

А7 Ученик работает за компьютером, выполняя задание с электронного диска по физике. Сделав нужные расчёты в тетради, ученик берётся за мышку и замечает. Что на ощупь она заметно «холоднее», чем карандаш или лист тетради. Задумавшись на минуту, ученик объяснил это явление так:

А. внутри мышки вставлено миниатюрное охлаждающее устройство, предохраняющее мышку от перегревания

Б. внутренняя энергия и температура мышки уменьшается за счёт излучения В. температура и мышки, и листа бумаги одинаковая, но в первом случае теплопередача от руки осуществляется быстрее, чем во втором

Г. температура и мышки, и листа бумаги одинаковая, но в первом случае теплопередача от руки осуществляется медленнее, чем во втором

Какие из утверждений правильны?

1) только Б 2) только В 3) только А и Б 4) только Г

А8 Как изменится давление идеального газа, если среднюю кинетическую

энергию поступательного теплового движения молекул газа уменьшить в

2 раза и концентрацию молекул газа тоже уменьшить в 2 раза?

1) увеличится в 4 раза

2) уменьшится в 2 раза

3) уменьшится в 4 раза

4) не изменится

А9 Насыщенным называют пар,

1) находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью

2) концентрация молекул которого при постоянной температуре зависит от его объёма

3) который невозможно сжатием при неизменной температуре превратить в жидкость

4) давление которого не зависит от температуры

А10 В теплоизолированном сосуде под поршнем находится 1 моль идеального одноатомного газа. Температура газа уменьшилась на 50 К. Какую работу совершил газ?

1) 622,5 Дж 2) 249 Дж 3) – 415 Дж 4) – 1037 Дж

А11 Точечный заряд +q1 перемещают по контуру

АВСДА в поле заряда +q2. Укажите участки,

на которых силы электростатического поля

заряда q2 не совершают работы.

1. АВ 3) АВ и СД

2. СД 4) ВС и ДА

А12 Однородная проволока имеет сопротивление 441 Ом. Проволоку разрезали на несколько одинаковых частей и соединили эти части параллельно. Сопротивление получившегося участка цепи оказалось равным 9 Ом. На сколько частей разрезали проволоку?

1) 3 2) 7 3) 9 4) 49

А13 Кольцо из проводника находится в однородном магнитном поле, направленном перпендикулярно его плоскости. В каком из перечисленных случаев в нём возникает индукционный ток?

А) кольцо поворачивают вокруг его оси

Б) кольцо двигают с постоянной скоростью вдоль линий индукции поля

В) кольцо двигают с постоянной скоростью поперёк линий индукции поля

Г) кольцо поворачивают вокруг его диаметра

1) только А и Г 2) только Б и В 3) только В и Г 4) только Г

А14 Какие из перечисленных ниже волн нельзя назвать электромагнитными?

1) рентгеновские 2) инфракрасные

3) ультразвуковые 4) гамма – излучение

А15 Фокусное расстояние тонкой собирающей линзы 2 см. На главной оптической оси линзы, на расстоянии 10 см от неё, расположен точечный источник света. Расстояние от его изображения до оптического центра линзы равно

1) 1,7 см 2) 2,5 см 3) 8 см 4) 12 см

А16 Окрашивание мыльных пузырей в различные цвета обусловлено явлением

1) дисперсии света

2) интерференции света

3) преломления света

4) полного внутреннего отражения света

А17 Атомное ядро состоит из нуклонов, между которыми действуют

1) кулоновская сила притяжения и ядерная сила отталкивания

2) кулоновская сила отталкивания и ядерная сила притяжения

3) кулоновская и ядерная силы отталкивания

4) кулоновская сила и ядерная силы притяжения

А18 В соответствии с постулатами Бора электрон в атоме испускает квант света, если он

1) переходит из стационарного состояния с большей энергией в стационарное состояние с меньшей энергией

2) движется по орбите с ускорением

3) движется по стационарной орбите

4) переходит из основного в любое другое стационарное состояние

А19 За время равное половине периода полураспада, распадается

1) 1/4 от начального числа ядер

2) 1/2 от начального числа ядер

3) 29% от начального числа ядер

4) 10% ядер

А20 Ученик исследовал зависимость силы тока, текущего через реостат, от приложенного напряжения. Результаты измерений приведены в таблице.

Погрешность измерения напряжения ΔU = 0,5 В, погрешность измерения силы тока ΔI = 0,1 А.

Укажите номер опыта, при выполнении которого ученик допустил ошибку.

1) 2 2) 3 3) 4 4) 5

А21 На рисунке приведён график

изменения температуры некоторой

массы вещества в зависимости от

времени нагревания. Мощность

нагревателя постоянна.

Потерями тепла можно пренебречь.

Какую однозначную информацию

можно получить из этого графика?

1) При температуре 100°C вещество плавится.

2) При температуре 100°C вещество кипит.

3) При температуре 100°C вещество переходит из одного агрегатного состояния в другое.

4) Исследуемое вещество – вода.

Часть 2

Ответом к заданиям этой части (В1–В4) является последовательность

цифр. Впишите ответы сначала в текст работы, а затем перенесите

их в бланк ответов № 1 справа от номера соответствующего задания,

начиная с первой клеточки, без пробелов и каких-либо дополнительных

символов. Каждую цифру пишите в отдельной клеточке в соответствии

с приведёнными в бланке образцами.

В1 Математический маятник совершает незатухающие колебания. Как изменится частота колебаний маятника, механическая энергия колебательной системы и сила натяжения нити в нижней точке траектории, если длину маятника увеличить, а массу и начальную высоту подъёма маятника h max оставить прежними?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Цифры в ответе могут повторяться.

В2 Газ, который можно считать идеальным, изотермически расширяется. Как изменяются давление газа, его концентрация и средняя квадратичная скорость поступательного движения молекул?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины.

Цифры в ответе могут повторяться.

В3 Два заряженных шарика привели в соприкосновение. В результате сумма абсолютных величин зарядов шариков

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

Рассмотреть случаи, когда заряды:

А) заряжены разноимённо

Б) заряжены одноимённо

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Цифры в ответе могут повторяться.

В4 С помощью установки, позволяющей исследовать закономерности фотоэффекта, получают зависимость фототока от напряжения, подаваемого на электроды. Как изменятся скорость фотоэлектронов, ток насыщения и запирающее напряжение, если увеличить интенсивность света, освещающего один из электродов, не меняя при этом его частоту?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Цифры в ответе могут повторяться.

Часть 3

Задания третьей части представляют собой задачи. Рекомендуется

провести их предварительное решение на черновике.

При выполнении заданий (А22–А25) в бланке ответов № 1 под номером

выполняемого вами задания поставьте знак «Х» в клеточке, номер

которой соответствует номеру выбранного вами ответа.

А22 Брусок массой 5 кг поднимается равномерно по наклонной плоскости

(угол 45°) под действием силы F=60 Н. Сила трения скольжения, действующая на брусок, равна

1. 10 Н 2) 25 Н 3) 35 Н 4) 60 Н

А23 Волейбольный мяч бросают под углом 60° к горизонту. В момент бросания кинетическая энергия мяча равна 20 Дж. Чему равна потенциальная энергия мяча в верхней точке траектории? Сопротивлением воздуха пренебречь.

1. 7,5 Дж 2) 10 Дж 3) 15 Дж 4) 20 Дж

А24 Тепловая машина, работающая по циклу Карно, совершает за один цикл работу, равную 100 Дж. Температура нагревателя 10°C. Температура холодильника 0°C. Какое количество теплоты отдаёт рабочее тело холодильнику за один цикл?

1) 2730 Дж 2) 1000 Дж 3) 90 Дж 4) 8,3 Дж

А25 Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью 2 пФ и катушки индуктивности. При скорости изменения силы тока в катушке 4 А/с в ней возникает ЭДС самоиндукции 0,04 В. Чему равна длина волны электромагнитного излучения контура?

1) 32 м 2) 330 м 3) 200 м 4) 266 м

Не забудьте перенести все ответы в бланк ответов № 1.

Полное решение задач С1–С6 необходимо записать в бланке ответов № 2.

При оформлении решения в бланке ответов № 2 запишите сначала номер

задания (С1, С2 и т.д.), а затем решение соответствующей задачи.

Ответы записывайте чётко и разборчиво.

C1 В каком случае для нагревания металлического шара до одной и той же температуры потребуется больше энергии: если шар висит на нити или если он стоит на подставке? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения. Считать, что подставка и нить энергии не поглощают.

Полное правильное решение каждой из задач С2–С6 должно включать

законы и формулы, применение которых необходимо и достаточно для

решения задачи, а также математические преобразования, расчёты с

численным ответом и, при необходимости, рисунок, поясняющий

решение.

C2 Тележка массой 800 г движется по инерции со скоростью 2,5 м/с. На тележку с высоты 50 см падает кусок пластилина массой 200 г и прилипает к ней. Какая энергия перешла во внутреннюю энергию при этом ударе?

C3 Какой массой должен обладать сферический зонд радиусом 1 м, чтобы он мог плавать в атмосфере Венеры? Атмосфера Венеры состоит из углекислого газа. Давление у поверхности планеты равно 9 МПа, а температура 527°C.

C4 Электрон влетает в область пространства с однородным электрическим полем напряжённостью Е = 6·10⁴ В/м перпендикулярно линия напряжённости. Определите модуль индукции магнитного поля, которое надо создать в этой области пространства для того, чтобы электрон пролетел её, не отклоняясь от первоначального направления. Кинетическая энергия электрона Wk = 1,6·10^-16 Дж. Силой тяжести пренебречь.

C5 В дно водоёма глубиной а = 1,1 м вбито два кола. Первый выступает из земли на высоту h1 = 2, 83 м, а второй на высоту h 2 = 0,5 м. Определите расстояние между кольями, если их концы теней совпадают. Солнце находится под углом 60° к горизонту. Показатель преломления воды n = 1,3.

C6 Источник света мощностью 10^{- 6} Вт помещён в прозрачную среду с показателем преломления n = 2. Рассчитайте число квантов, излучаемых за 1 мин, если длина волны излучения в этой среде равна 2·10^-7 м.

Система оценивания экзаменационной работы по физике

Задания с выбором ответа

За правильный ответ на каждое задание с выбором ответа ставится 1

балл.

Если указаны два и более ответов (в том числе правильный), неверный

ответ или ответ отсутствует – 0 баллов.

Задания с кратким ответом

Задание с кратким ответом считается выполненным верно, если в

заданиях В1–В4 правильно указана последовательность цифр.

За полный правильный ответ ставится 2 балла, 1 балл – допущена одна ошибка; за неверный ответ (более одной ошибки) или его отсутствие – 0 баллов.

Критерии оценки выполнения заданий с развёрнутым ответом

Решения заданий С1–С6 части 3 (с развернутым ответом) оцениваются

экспертной комиссией. На основе критериев, представленных в приведенных ниже таблицах, за выполнение каждого задания в зависимости от полноты и правильности данного учащимся ответа выставляется от 0 до 3 баллов.

C1. В каком случае для нагревания металлического шара до одной и той же температуры потребуется больше энергии: если шар висит на нити или если он стоит на подставке? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения. Считать, что подставка и нить энергии не поглощают.

Образец возможного решения:

1). Ответ: Для нагревания металлического шара до одной и той же температуры потребуется больше энергии в том случае, когда шар стоит на подставке.

2). При нагревании шара на подставке: металлический шар, нагреваясь, увеличивается в объёме в результате своего теплового расширения. При этом его центр тяжести смещается вверх. Следовательно для того, чтобы поднять шар на какую-то высоту, необходимо затратить некоторое количество энергии на увеличение его потенциальной энергии. Значит, согласно закону сохранения энергии, на нагревание шара останется меньше энергии из того количества теплоты, что было передано шару на нагревание. Следовательно температура шара в этом случае будет ниже, но по условию задачи сказано, что нагреты шары до одной и той же температуры, значит этот недостаток энергии необходимо компенсировать дополнительным количеством теплоты, которое необходимо передать шару на подставке для того, чтобы шары были нагреты до одной и той же температуры.

3). При нагревании шара на нити: металлический шар, нагреваясь, увеличивается в объёме в результате своего теплового расширения. При этом его центр тяжести смещается вниз. В результате этого некоторое количество механической энергии превращается в соответствующее количество теплоты, которое добавляется к уже переданному количеству теплоты. Значит для нагревания шаров до одной и той же температуры в этом случае потребуется меньше энергии.

4). Физические явления: тепловое расширение. Закон сохранения энергии.

C2. Тележка массой 800 г движется по инерции со скоростью 2,5 м/с. На тележку с высоты 50 см падает кусок пластилина массой 200 г и прилипает к ней. Какая энергия перешла во внутреннюю энергию при этом ударе?

Образец возможного решения:

1. Согласно закону сохранения импульса: m₁ υ₁ + 0 = (m₁ + m₂ ) · υ, где m₁ – масса тележки, m₂ – масса куска пластилина, υ₁ – скорость тележки перед взаимодействием, откуда υ = m₁ υ₁/ (m₁ + m₂ ) – скорость тележки после взаимодействия.

2. Согласно закону сохранения энергии: m₂ ·g · h + m₁ (υ₁) ² /2 = (m₁ + m₂ ) · (υ)²/2 + U, где h – высота, с которой падает кусок пластилина, а U – внутренняя энергия, откуда U = m₂ ·g · h + m₁ (υ₁) ² /2 - (m₁ + m₂ ) · (υ)²/2

Ответ: U = 1,5 Дж.

C3. Какой массой должен обладать сферический зонд радиусом 1 м, чтобы он мог плавать в атмосфере Венеры? Атмосфера Венеры состоит из углекислого газа. Давление у поверхности планеты равно 9 МПа, а температура 527°C.

Образец возможного решения:

1. Согласно условию плавания тел: m·g = ρ·g·V, откуда m = ρ·V (1), где m -масса зонда, ρ – плотность углекислого газа, V – объём зонда, g – ускорение свободного падения на Венере.

2. Используя уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева – Клапейрона): р·V = m _г·R·T/М и формулу плотности: ρ = m _г/ V, где m _г – масса газа внутри зонда, получаем: ρ = р· М/ R·T (2), где р – давление, М – молярная масса углекислого газа, R - универсальная газовая постоянная, T – абсолютная температура

3. Используя формулу для нахождения объёма сферы: V = 4· π· r³ /3, где r – радиус зонда, подставляем полученное выражение (2) в выражение (1)

4. Получаем конечную формулу: m = 4· π· r³· р· М/3·R·T

Ответ: m = 0,25 кг

C4. Электрон влетает в область пространства с однородным электрическим полем напряжённостью Е = 6·10⁴ В/м перпендикулярно линия напряжённости. Определите модуль индукции магнитного поля, которое надо создать в этой области пространства для того, чтобы электрон пролетел её, не отклоняясь от первоначального направления. Кинетическая энергия электрона Wk = 1,6·10^-16 Дж. Силой тяжести пренебречь.

Образец возможного решения:

1. Движущийся электрон обладает кинетической энергией Wk = m·(υ) ² /2, откуда υ = (1), где m – масса электрона, а υ – его скорость

2. Вдоль линии движения электрона на него действуют силы электрического поля: F_Э = Е·q и сила Лоренца со стороны магнитного поля: F_Л = q· υ· В, где В - модуль индукции магнитного поля, q – заряд электрона

3. Электрон движется прямолинейно и равномерно, вектора В и Е перпендикулярны друг другу, следовательно действующие силы компенсируют друг друга и получаем: Е·q = q· υ· В, где В = Е/ υ (2)

4. Решая совместно (1) и (2) получаем: В = Е·

Ответ: В = 3,2 мТл

C5. В дно водоёма глубиной а = 1,1 м вбито два кола. Первый выступает из земли на высоту h1 = 2, 83 м, а второй на высоту h 2 = 0,5 м. Определите расстояние между кольями, если их концы теней совпадают. Солнце находится под углом 60° к горизонту. Показатель преломления воды n = 1,3.

Образец возможного решения:

1)Рисунок обязательно. Концы теней совпадут,

если луч, освещающий вершину длинного кола,

преломившись на поверхности воды, пройдёт

через вершину короткого кола (см. рис.)

2)Угол падения луча на воду α= 90⁰- γ.

3)По построению определяем, что расстояние между кольями x = |АС| - |ВС|, где |АС| -

длина тени от длинного кола, а |ВС| - от короткого.

4) |АС| = (h₁ – а) ·tg α + а · tg β; |ВС| = h₂ · tg в

x = (h₁ – а) ·tg α+ а · tg β - h₂ · tg β

5) Синус и косинус угла в определяем по закону преломления света:

sin α/ sin β = n, откуда sin β = sin α/ n

Ответ: x = 1, 25 м

C6.Источник света мощностью 10^{- 6} Вт помещён в прозрачную среду с показателем преломления n = 2. Рассчитайте число квантов, излучаемых за 1 мин, если длина волны излучения в этой среде равна 2·10^-7 м.

Образец возможного решения:

1) Показатель преломления света n = с/υ, где с – скорость света в вакууме, υ – скорость света в среде, откуда υ = с/ n (1)

2) Мощность источника света P = А/t, где t – время работы источника света, а по закону сохранения энергии А = Е = h · v · N (2) – энергия всех фотонов

3) υ = λ · v, где λ – длина волны, отсюда v= υ/λ (3)

4) Используя выражения (1), (2), (3), получаем конечную формулу:

N = P· t·λ/h ·υ, где h – постоянная Планка

Ответ: N = 1,2 · 10¹⁴