Соответствии с приведёнными в бланке образцами. Единицы измерения физических величин писать не нужно.

ВАРИАНТ 1

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ (В ФОРМЕ ЕГЭ)

Ответами к заданиям 1–24 являются слово, число, последовательность цифр или чисел. Ответ запишите в поле ответа в тексте работы, а затем перенесите в БЛАНК ОТВЕТОВ № 1 справа от номера соответствующего задания, начиная с первой клеточки. Каждый символ пишите в отдельной клеточке в соответствии с приведёнными в бланке образцами. Единицы измерения физических величин писать не нужно.

1. Гармоническое колебание точки описывается уравнением х= 2соs(8πt + π/3) (м). Определите частоту колебаний и циклическую частоту.

1) 0,25 Гц, 8π рад/с; 2) 4 Гц, 8π рад/с; 3) 4 Гц, 8 рад/с; 4) 8 Гц; 8π рад/с.

2. Квадратную рамку со стороной 5 см и с током 1 А, находящуюся в однородном магнитном поле с индукцией 0,02 Тл, повернули из положения устойчивого равновесия на угол 90°. Чему равен момент вращающих сил, действующих на рамку в новом ее положении?

1) 5・10^-4 Н⋅м; 2) 2・10^-3 Н⋅м; 3) 3・10^-5 Н⋅м; 4) 5・10^-5 Н⋅м.

Чему равно максимальное значение силы Ампера, действующей на прямолинейный проводник длиной 0,5 м с током 2 А, находящийся в однородном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл?

1) 0,02 Н; 2) 0,1 Н; 3) 0,2 Н; 4) 0,4 Н.

4. П-образный проводящий контур расположен горизонтально в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией (см. рисунок, вид сверху). Контур замкнут медной перемычкой, которую можно перемещать по проводам без трения. Перемычку начинают перемещать с постоянной скоростью в направлении, указанном на рисунке. Какой цифрой обозначено правильное направление силы Ампера, действующей на перемычку?

1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4; 5) 5.

5. Замкнутое медное кольцо подвешено на тонких длинных нитях вблизи катушки индуктивности, закрепленной на столе и подключенной к источнику постоянного тока. Первоначально электрическая цепь катушки разомкнута. Как будет двигаться кольцо при замыкании цепи?

1) Оттолкнется от катушки, затем притянется к ней. 2) Притянется к катушке. 3) Оттолкнется от катушки, затем вернется в исходное положение. 4) Останется на месте.

6. Две одинаковые лампы Л1 и Л2 подключены к источнику тока, одна -последовательно с катушкой индуктивности L с железным сердечником, а другая - последовательно с резистором R (см. рисунок). Первоначально ключ К разомкнут. Опишите разницу в работе лампочек при замыкании ключа К.

1) Загорятся одновременно; 2) первая лампа загорится позже второй; 3) вторая лампа загорится позже первой; 4) лампы будут моргать.

7. Как изменится частота свободных электромагнитных колебаний в контуре, если воздушный промежуток между пластинами конденсатора заполнить диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε = 3?

1) уменьшится в раза; 2) увеличится в раза; 3) увеличится в 3 раза; 4) уменьшится в 3 раза.

8. Радиолокатор работает на длине волны 20 см и посылает 5000 импульсов в секунду длительностью 0,02 мкс каждый. Определите максимальную дальность действия, на которую рассчитан радиолокатор.

1) 3 км; 2) 30 км; 3) 300 км; 4) 3000 км.

9. В колебательном контуре из конденсатора и катушки индуктивностью 0,5 Гн происходят свободные электромагнитные колебания с циклической частотой ω = 1000 с^-¹. Амплитуда колебаний силы тока в контуре 0,01 А. Амплитуда колебаний напряжения на катушке равна:

1) 2 ∙ 10 ^-⁵ В; 2) 0,05 В; 3) 0,02 В; 4) 5 В.

10. Колебательный контур радиоприемника настроен на некоторую длину волны λ. Как изменятся период колебаний в контуре, их частота и соответствующая им длина волны, если увеличить расстояние между пластинами конденсатора? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) не изменится; 2) уменьшится; 3) увеличится. Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Период колебаний в контуре	Частота	Длина волны

11. Катушка длиной 50 см и площадью поперечного сечения 2 см²имеет индуктивность 0,2 мкГн. При какой силе тока в катушке энергияединицы объема магнитного поля внутри катушки равна 1 мДж/м³?

1) 0,1 А; 2) 0,5 А; 3) 1 А; 4) 1,5 А.

12. Напряжение на обкладках конденсатора и сила тока в катушке колебательного контура меняются соответственно по законам u_c = 2∙sin(2000∙t) (В) и i = 2∙cos (2000∙t) (А). Индуктивность катушки этого контура равна:

1) 25 мГн; 2) 2,5 мГн; 3) 0,5 мГн; 4) 0,025 мГн.

13. На какую длину волны нужно настроить радиоприемник, чтобы слушать радиостанцию ≪Европа +≫, которая вещает на частоте 106,2 МГц?

1) 2,825 дм; 2) 2,825 см; 3) 2,825 км; 4) 2,825 м.

14. Колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивности. Период колебаний идеального колебательного контура Т = 6・10^-3 c. Амплитуда колебаний силы тока в катушке I_m = 3 мА. В момент времени t сила тока в катушке i = 1 мА. Чему равен заряд конденсатора в этот момент времени? Потерями энергии на нагревания проводников пренебречь.

1) 2,7 мкКл; 2) 2,7 Кл; 3) 2,7 мКл; 4) 85 мкКл.

15. Напряжение на концах первичной обмотки трансформатора 110 В, сила тока в ней 0,1 А. Напряжение на концах вторичной обмотки 220 В, сила тока в ней 0,04 А. Чему равен КПД трансформатора?

1) 120 %; 2) 93%; 3) 80 %; 4) 67 %.

16. При последовательном включении активного сопротивления, катушки и конденсатора в цепь переменного тока амплитуда напряжения на активном сопротивлении оказалась 3 В, на конденсаторе 8 В, на катушке 12 В. Считая конденсатор и катушку идеальными, определите амплитуду колебаний полного напряжения на концах последовательной цепи.

1) 23 В; 2) 7 В; 3) 5 В; 4) 127 В.

17. На рисунке показана зависимость амплитуды I_m колебаний силы тока в колебательном контуре от частоты ν. О каких колебаниях и о какой частоте ν идет речь?

1) О свободных колебаниях и собственной частоте колебательного контура;

2) О вынужденных колебаниях и собственной частоте колебательного контура;

3) О свободных колебаниях и частоте внешнего воздействия;

4) О вынужденных колебаниях и частоте внешнего воздействия.

18. Определите полное сопротивление цепи переменного тока с последовательно включенными активным сопротивлением R = 39 Ом и емкостным сопротивлением х_с = 52 Ом.

1) 35 Ом; 2) 65 Ом; 3) 45 Ом; 4) 4,5 кОм.

19. В идеальном колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице показано, как изменялся заряд одной из обкладок конденсатора в колебательном контуре с течением времени.

t , 10^-6 с	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
q, 10^-6 Кл	2	1,42	0	-1,42	-2	-1,42	0	1,42	2	1,42

Выберите два верных утверждения о процессе, происходящем в контуре.

1) Период колебаний равен 8∙10^-6 с.

2) В момент t = 4∙10^-6 с энергия конденсатора минимальна.

3) В момент t = 2∙10^-6 с сила тока в контуре максимальна.

4) В момент t = 6∙10^-6 с сила тока в контуре равна 0.

5) Частота колебаний равна 25 кГц.

20. Конденсатор колебательного контура заряжают от источника постоянного напряжения, а затем замыкают на катушку с переменной индуктивностью. Подберите во втором столбце таблицы слова, правильно характеризующие изменения параметров гармонических колебаний в колебательном контуре при уменьшении индуктивности катушки в опыте. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Получившуюся последовательность цифр перенесите в бланк ответов.

Физическая величина	её изменения
А) Амплитуда колебаний заряда конденсатора. Б) Частота колебаний. В) Амплитуда колебаний силы тока.	1) увеличится. 2) уменьшится. 3) не изменится.

А	Б	В

21. Определите индуктивность цепи, если при изменении силы тока в ней по закону i = 1 A – (0,2 А/с)∙t, в цепи возникает ЭДС самоиндукции 0,02 В.

1) 0,05 Гн; 2) 0,1 Гн; 3) 25 мГн; 4) 1 Гн.

22. Укажите элемент детекторного приемника, с помощью которого производится сглаживание пульсаций тока.

1) Антенна. 2) Колебательный контур. 3) Диод. 4) Телефонный конденсатор. 5) Телефон.

23. Самолет находится на расстоянии 60 км от локатора. Через сколько примерно секунд возвращается отраженный от него сигнал локатора?

1) 20000 с; 2) 0,0004 с; 3) 0,0001 с; 4) 0,000025 с; 5) Среди этих ответов нет правильного.

24.

t, мкс

i, мA

-5

На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре с последовательно включёнными конденсатором и катушкой, индуктивность которой равна 0,2 Гн. Максимальное значение энергии электрического поля конденсатора равно W. Найдите W, ответ укажите в миллиджоулях.

1) 0,0025; 2) 0,02; 3) 0,005; 4) 2,5.

Часть 2

Ответом к заданиям 25–27 является число. Это число запишите в поле ответа в тексте работы, а затем перенесите в БЛАНК ОТВЕТОВ № 1 справа от номера соответствующего задания, начиная с первой клеточки. Каждый символ пишите в отдельной клеточке в

t, 10^-6 с	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
q, 10^-9 Кл	2	1,42	0	-1,42	-2	-1,42	0	1,42	2	1,42

соответствии с приведёнными в бланке образцами. Единицы измерения физических величин писать не нужно.

25. В идеальном колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице показано, как изменялся заряд конденсатора в колебательном контуре с течением времени. Вычислите по этим данным примерное значение максимальной силы тока в катушке. Ответ приведите в мА, с точностью до десятых.

26. Математический маятник, грузик которого имеет массу m = 8 г, совершает малые колебания в поле силы тяжести с периодом T₁ = 0,7 с. Грузик зарядили и включили направленное вниз однородное вертикальное электрическое поле, модуль напряжённости которого равен E = 3 кВ/м. В результате этого период колебаний маятника стал равным T₂ = 0,5 с. Найдите заряд q грузика.

27. П-образный контур с пренебрежимо малым сопротивлением находится в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости контура (см. рис.). Индукция магнитного поля B = 0,2 Тл. По контуру со скоростью v = 1 м/с скользит перемычка сопротивлением R = 5 Ом. Сила индукционного тока в контуре I = 4 мА. Чему равна длина перемычки?

Часть С

Для записи ответов на задания 28–32 используйте БЛАНК ОТВЕТОВ № 2. Запишите сначала номер задания (28, 29 и т. д.), а затем решение соответствующей задачи. Ответы записывайте чётко и разборчиво.

28.

На железный стержень намотаны две катушки изолированного медного провода: А и Б. Катушка А подключена к источнику с ЭДС ε и внутренним сопротивлением r, как показано на рисунке. Катушка Б замкнута на амперметр малого сопротивления. Ползунок реостата передвигают влево. В каком направлении протекает при этом ток через амперметр, подключённый к катушке Б? Ответ обоснуйте, указав, какие явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

29. В процессе колебаний в идеальном колебательном контуре в момент времени t заряд конденсатора q = 4∙10^-9 Кл, а сила тока в катушке i = 3 мА. Период колебаний Т = 6,3∙10^-6 с. Определите амплитуду колебаний заряда.

30. На рисунке приведён график зависимости модуля индукции B магнитного поля от времени t. В это поле перпендикулярно линиям магнитной индукции помещён проводящий прямоугольный контур сопротивлением R = 50 мОм. Найдите площадь контура, если за все время в контуре выделилось 1,5 мДж теплоты.

31. Катушка индуктивности подключена к источнику тока с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением через резистор R = 40 Ом (см. рисунок). В момент t = 0 ключ K замыкают. Значения силы тока в цепи, измеренные в последовательные моменты времени с точностью ±0,01 А, представлены в таблице. Чему равна ЭДС самоиндукции катушки в момент времени t = 2,0 с?

t, с	0	0,5	1,0	1,5	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0
I, А	0	0,12	0,19	0,23	0,26	0,29	0,29	0,30	0,30

32. В электрической цепи, показанной на рисунке, ЭДС источника тока равна 12 В; емкость конденсатора 2 мФ; индуктивность катушки 5 мГн, сопротивление лампы 5 Ом и сопротивление резистора 3 Ом. В начальный момент времени ключ К замкнут. Какая энергия выделится в лампе после размыкания ключа? Внутренним сопротивлением источника тока пренебречь. Сопротивлением катушки и проводов пренебречь.

Дата добавления: 2021-02-10; просмотров: 230; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!