Тема: Электрические и магнитные свойства вещества

Начало формы

Конец формы

Характер зависимости магнитной проницаемости ферромагнетика  от напряженности внешнего магнитного поля Н показан на графике …

  ЗАДАНИЕ N 2 сообщить об ошибке Тема: Законы постоянного тока

Начало формы

Конец формы

На рисунке показана зависимость силы тока в электрической цепи от времени. Наименьший заряд протечет через поперечное сечение проводника  в промежутке времени ________ с.

			15–20
			0–5
			5–10
			10–15

Решение: По определению сила тока в цепи . Отсюда , где – заряд, прошедший через поперечное сечение проводника за бесконечно малый промежуток времени . Заряд, прошедший за определенный промежуток времени, можно определить по формуле   . Используя геометрический смысл определенного интеграла, приходим к выводу, что наименьший заряд протечет через поперечное сечение проводника  в промежутке времени 15–20 с.

  ЗАДАНИЕ N 3 сообщить об ошибке Тема: Явление электромагнитной индукции

Начало формы

Конец формы

Прямоугольная проволочная рамка расположена в одной плоскости с прямолинейным длинным проводником, по которому течет ток I. Индукционный ток в рамке будет направлен по часовой стрелке при ее …

			поступательном перемещении в отрицательном направлении оси OX
			поступательном перемещении в положительном направлении оси OX
			поступательном перемещении в положительном направлении оси OY
			вращении вокруг оси, совпадающей с длинным проводником

Решение: При изменении магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную замкнутым проводящим контуром, в нем возникает индукционный ток, направление которого можно найти по правилу Ленца, согласно которому индукционный ток имеет такое направление, что его магнитное поле противодействует изменению магнитного потока. В данном случае в прямоугольной проволочной рамке индукционный ток будет протекать по часовой стрелке при ее поступательном перемещении в отрицательном направлении оси OX.

 ЗАДАНИЕ N 4 сообщить об ошибке Тема: Магнитостатика

Начало формы

Конец формы

Небольшой контур с током I помещен в неоднородное магнитное поле с индукцией . Плоскость контура перпендикулярна плоскости чертежа, но не перпендикулярна линиям индукции. Под действием поля контур …

			повернется против часовой стрелки и сместится влево
			повернется против часовой стрелки и сместится вправо
			повернется по часовой стрелке и сместится вправо
			повернется по часовой стрелке и сместится влево

 ЗАДАНИЕ N 5 сообщить об ошибке Тема: Уравнения Максвелла

Начало формы

Конец формы

Физический смысл уравнения Максвелла  заключается в следующем …

			изменяющееся со временем магнитное поле порождает вихревое электрическое поле
			источником вихревого магнитного поля помимо токов проводимости является изменяющееся со временем электрическое поле
			«магнитных зарядов» не существует: силовые линии магнитного поля замкнуты
			источником электрического поля являются свободные электрические заряды

 ЗАДАНИЕ N 6 сообщить об ошибке Тема: Электростатическое поле в вакууме

Начало формы

Конец формы

Электростатическое поле создано бесконечной равномерно заряженной плоскостью ( – поверхностная плотность зарядов). Градиент потенциала поля в точке А ориентирован в направлении …

3

 ЗАДАНИЕ N 7 сообщить об ошибке Тема: Спектр атома водорода. Правило отбора

Начало формы

Конец формы

На рисунке дана схема энергетических уровней атома водорода. Наименьшая длина волны спектральной линии (в нм) серии Пашена равна _____ . (h = 6,63·10^-34 Дж·с)

			829
			122
			661
			368

  ЗАДАНИЕ N 8 сообщить об ошибке Тема: Уравнение Шредингера (конкретные ситуации)

Начало формы

Конец формы

Момент импульса электрона в атоме и его пространственные ориентации могут быть условно изображены векторной схемой, на которой длина вектора пропорциональна модулю орбитального момента импульса  электрона. На рисунке приведены возможные ориентации вектора . Минимальное значение главного квантового числа n для указанного состояния равно …

			3
			1
			2
			4

Решение: Магнитное квантовое число m определяет проекцию вектора  орбитального момента импульса на направление внешнего магнитного поля: , где (всего 2l + 1 значений). Следовательно, для указанного состояния . Квантовое число l не может превышать n – 1. Поэтому минимальное значение главного квантового числа n равно 3.

 ЗАДАНИЕ N 9 сообщить об ошибке Тема: Уравнения Шредингера (общие свойства)

Начало формы

Конец формы

Верным для уравнения Шредингера  является утверждение:

			Уравнение характеризует движение электрона в водородоподобном атоме.
			Уравнение соответствует одномерному случаю.
			Уравнение является нестационарным.
			Уравнение описывает состояние микрочастицы в бесконечно глубоком прямоугольном потенциальном ящике.

 ЗАДАНИЕ N 10 сообщить об ошибке Тема: Дуализм свойств микрочастиц. Соотношение неопределенностей Гейзенберга

Начало формы

Конец формы

В опыте Дэвиссона и Джермера исследовалась дифракция прошедших ускоряющее напряжение электронов на монокристалле никеля. Если ускоряющее напряжение увеличить в 8 раз, то длина волны де Бройля электрона _____ раз(-а).

			уменьшится в
			увеличится в 8
			уменьшится в 4
			увеличится в

  ЗАДАНИЕ N 11 сообщить об ошибке Тема: Ядро. Элементарные частицы

Начало формы

Конец формы

Заряд в единицах заряда электрона равен +1; масса равна массе электрона; спин в единицах  составляет 1/2. Это основные характеристики …

			позитрона
			нейтрона
			мюона
			протона

Решение: Электрический заряд протона и позитрона равен +1 в единицах заряда электрона. Заряд мюона  –1 (античастицы мюона +1), нейтрон заряда не имеет. Масса мюона составляет 206,8 массы электрона. Масса протона составляет 1836,2 массы электрона, а нейтрона – 1838,7 массы электрона. Масса позитрона равна массе электрона. Все представленные частицы имеют полуцелый спин, равный 1/2 , и являются фермионами. Следовательно, указанные характеристики имеет позитрон.

  ЗАДАНИЕ N 12 сообщить об ошибке Тема: Ядерные реакции

Начало формы

Конец формы

Тяжелый изотоп водорода  может вызвать превращение легкого изотопа лития  в тяжелый изотоп . Такого рода превращения сопровождают …

			протоны
			нейтроны
			позитроны
			-частицы

Решение: Рассматриваемую ядерную реакцию можно представить следующим образом: . В ядерных реакциях выполняются законы сохранения массового и зарядового чисел, применение которых дает . Это – характеристики протона.

  ЗАДАНИЕ N 13 сообщить об ошибке Тема: Фундаментальные взаимодействия

Начало формы

Конец формы

Установите соответствие между относительной интенсивностью фундаментальных взаимодействий и их видами, приняв за единицу интенсивность сильного взаимодействия. 1. 2.

1			гравитационное
2			слабое
			электромагнитное

Решение: Под отношением интенсивностей взаимодействий в первом приближении можно понимать отношение энергий этих взаимодействий для двух одинаковых частиц (например, протонов), разделенных достаточно малым расстоянием. Если интенсивность сильного взаимодействия принять за единицу, то интенсивность электромагнитного взаимодействия будет равна , слабого –  и гравитационного – .

  ЗАДАНИЕ N 14 сообщить об ошибке Тема: Законы сохранения в ядерных реакциях

Начало формы

Конец формы

Законом сохранения лептонного заряда запрещен процесс, описываемый уравнением …

Решение: Согласно закону сохранения лептонного заряда  в замкнутой системе при любых процессах суммарный лептонный заряд остается неизменным. Условились считать, что для лептонов  лептонный заряд ; а для антилептонов  лептонный заряд . Для всех остальных элементарных частиц лептонные заряды равны нулю. Тогда законом сохранения лептонного заряда запрещен процесс, описываемый уравнением .

  ЗАДАНИЕ N 15 сообщить об ошибке Тема: Средняя энергия молекул

Начало формы

Конец формы

Если не учитывать колебательные движения в молекуле водорода при температуре 200 К, то кинетическая энергия в (Дж) всех молекул в 4 г водорода равна …

Решение: Средняя кинетическая энергия одной молекулы равна: , где  – постоянная Больцмана, – термодинамическая температура;  – сумма числа поступательных, числа вращательных и удвоенного числа колебательных степеней свободы молекулы . Молекула водорода  имеет 3 поступательные и 2 вращательные степени свободы, следовательно,  В 4 г водорода содержится  молекул, где масса газа, молярная масса водорода, число Авогадро. Кинетическая энергия всех молекул будет равна:

 ЗАДАНИЕ N 16 сообщить об ошибке Тема: Распределения Максвелла и Больцмана

Начало формы

Конец формы

В трех сосудах находятся газы, причем для температур и масс молекул газов имеют место следующие соотношения: ,  На рисунке схематически представлены графики функций распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла) для этих газов, где  – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от  до  в расчете на единицу этого интервала: Для графиков этих функций верными являются утверждения, что …

			кривая 1 соответствует распределению по скоростям молекул газа в сосуде 2
			кривая 3 соответствует распределению по скоростям молекул газа в сосуде 1
			кривая 2 соответствует распределению по скоростям молекул газа в сосуде 2
			кривая 3 соответствует распределению по скоростям молекул газа в сосуде 3

  ЗАДАНИЕ N 17 сообщить об ошибке Тема: Первое начало термодинамики. Работа при изопроцессах

Начало формы

Конец формы

На рисунке представлена диаграмма циклического процесса идеального одноатомного газа: За цикл газ получает количество теплоты (в ), равное …

33 |

Решение: Цикл состоит из изохорного нагревания (4–1), изобарного расширения (1–2), изохорного охлаждения (2–3) и изобарного сжатия (3–4). На первых двух этапах цикла газ получает теплоту. Согласно первому началу термодинамики, количество теплоты, получаемое газом, равно , где – изменение внутренней энергии, – работа газа. Тогда . Таким образом, количество теплоты, получаемое газом за цикл, равно

  ЗАДАНИЕ N 18 сообщить об ошибке Тема: Второе начало термодинамики. Энтропия

Начало формы

Конец формы

В процессе кристаллизации вещества энтропия неизолированной термодинамической системы …

			убывает
			остается постоянной
			увеличивается
			может как увеличиваться, так и оставаться постоянной

Решение: Отношение  в обратимом процессе есть полный дифференциал функции состояния системы, называемой энтропией системы: . Образование кристаллической решетки при  кристаллизации вещества приводит к уменьшению энтропии: .

  ЗАДАНИЕ N 19 сообщить об ошибке Тема: Сложение гармонических колебаний

Начало формы

Конец формы

Складываются два гармонических колебания одного направления с одинаковыми частотами и амплитудами, равными  и . Установите соответствие между амплитудой результирующего колебания и разностью фаз складываемых колебаний. 1. 2. 3.

1
2
3

Решение: Амплитуда результирующего колебания, полученного при сложении двух гармонических колебаний одного направления с одинаковыми частотами, определяется по формуле , где и  – амплитуды складываемых колебаний, ( ) – разность их фаз. Если амплитуда результирующего колебания , то . Тогда  и разность фаз складываемых колебаний равна . Если , то . Тогда , следовательно, . Если , то . Тогда , следовательно, .

  ЗАДАНИЕ N 20 сообщить об ошибке Тема: Энергия волны. Перенос энергии волной

Начало формы

Конец формы

Показатель преломления среды, в которой распространяется электромагнитная волна с напряженностями электрического и магнитного полей соответственно  и объемной плотностью энергии , равен …

2 |

Решение: Плотность потока энергии электромагнитной волны (вектор Умова – Пойнтинга) равна: . Также  где  объемная плотность энергии, скорость электромагнитной волны в среде, скорость электромагнитной волны в вакууме, показатель преломления. Следовательно,  и

 ЗАДАНИЕ N 21 сообщить об ошибке Тема: Волны. Уравнение волны

Начало формы

Конец формы

Уравнение плоской волны, распространяющейся вдоль оси OХ, имеет вид . Длина волны (в м) равна …

			3,14
			3140
			1
			0,5

  ЗАДАНИЕ N 22 сообщить об ошибке Тема: Свободные и вынужденные колебания

Начало формы

Конец формы

Пружинный маятник с жесткостью пружины  совершает вынужденные колебания со слабым коэффициентом затухания  которые подчиняются дифференциальному уравнению  Амплитуда колебаний будет максимальна, если массу груза увеличить в _____ раз(-а).

9 |

Решение: Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний имеет вид , где коэффициент затухания,  собственная круговая частота колебаний; амплитудное значение вынуждающей силы, деленное на массу; частота вынуждающей силы. При слабом затухании (коэффициент затухания значительно меньше собственной частоты колебаний маятника) амплитуда колебаний будет максимальна, если частота вынуждающей силы совпадет с собственной частотой колебаний маятника (явление резонанса). Собственная частота колебаний равна:  частота вынуждающей силы . Для пружинного маятника  значит, масса груза  Чтобы частота вынуждающей силы совпала с собственной частотой колебаний маятника, масса должна быть равна  Следовательно, массу груза нужно увеличить в 9 раз.

 ЗАДАНИЕ N 23 сообщить об ошибке Тема: Динамика вращательного движения

Начало формы

Конец формы

Диск начинает вращаться под действием момента сил, график временной зависимости которого представлен на рисунке: Правильно отражает зависимость момента импульса диска от времени график …

  ЗАДАНИЕ N 24 сообщить об ошибке Тема: Законы сохранения в механике

Начало формы

Конец формы

График зависимости потенциальной энергии тела, брошенного с поверхности земли под некоторым углом к горизонту, от высоты подъема имеет вид, показанный на рисунке …

Решение: Потенциальная энергия тела в поле силы тяжести определяется формулой . Для тела, брошенного под углом к горизонту и в конце концов упавшего на землю, график зависимости потенциальной энергии от высоты подъема имеет вид, представленный на рисунке.

  ЗАДАНИЕ N 25 сообщить об ошибке Тема: Элементы специальной теории относительности

Начало формы

Конец формы

-мезон, двигавшийся со скоростью  (с – скорость света в вакууме) в лабораторной системе отсчета, распадается на два фотона: ₁ и ₂. В системе отсчета мезона фотон ₁ был испущен вперед, а фотон ₂ – назад относительно направления полета мезона. Скорость фотона ₁ в лабораторной системе отсчета равна …

Решение: Фотон является частицей, которая может существовать, только двигаясь со скоростью с, то есть со скоростью света в вакууме. Кроме того, согласно одному из постулатов специальной теории относительности – принципу постоянства скорости света – скорость света в вакууме не зависит от движения источника света и, следовательно, одинакова во всех инерциальных системах отсчета. Поэтому скорость фотона ₁ с учетом направления его движения в лабораторной системе отсчета равна .

  ЗАДАНИЕ N 26 сообщить об ошибке Тема: Работа. Энергия

Начало формы

Конец формы

Материальная точка массой  начинает двигаться под действием силы  (Н) . Если зависимость радиуса-вектора материальной точки от времени имеет вид  (м), то мощность (Вт), развиваемая силой в момент времени  равна …

12 |

Решение: Мощность, развиваемая силой в некоторый момент времени, равна: , где скорость материальной точки, равная:   . Следовательно, .

 ЗАДАНИЕ N 27 сообщить об ошибке Тема: Кинематика поступательного и вращательного движения

Начало формы

Конец формы

Диск равномерно вращается вокруг вертикальной оси в направлении, указанном на рисунке белой стрелкой. В некоторый момент времени к ободу диска была приложена сила, направленная по касательной. При этом правильно изображает направление углового ускорения диска вектор …

			4
			1
			2
			3

 ЗАДАНИЕ N 28 сообщить об ошибке Тема: Динамика поступательного движения

Начало формы

Конец формы

Вдоль оси OX навстречу друг другу движутся две частицы с массами m₁ = 4 г и m₂ = 2 г и скоростями V₁ = 5 м/с и  V₂ = 4 м/с соответственно. Проекция скорости центра масс на ось ОХ (в единицах СИ) равна …

2

 ЗАДАНИЕ N 29 сообщить об ошибке Тема: Эффект Комптона. Световое давление

Начало формы

Конец формы

При наблюдении эффекта Комптона угол рассеяния фотона на покоящемся свободном электроне равен 90°, направление движения электрона отдачи составляет 30° с направлением падающего фотона (см. рис.): При этом фотон теряет _____% своей первоначальной энергии. (Ответ округлите до целого числа.)

42

 ЗАДАНИЕ N 30 сообщить об ошибке Тема: Интерференция и дифракция света

Начало формы

Конец формы

Мыльный пузырь имеет зеленую окраску ( ) в области точки, ближайшей к наблюдателю. Если показатель преломления мыльной воды  то минимальная толщина пузыря (в нм) в указанной области равна …

100

  ЗАДАНИЕ N 31 сообщить об ошибке Тема: Тепловое излучение. Фотоэффект

Начало формы

Конец формы

При изменении температуры серого тела максимум спектральной плотности энергетической светимости сместился с  на . При этом энергетическая светимость …

			увеличилась в 81 раз
			увеличилась в 3 раза
			уменьшилась в 3 раза
			уменьшилась в 81 раз

Решение: Распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела в зависимости от частоты излучения и температуры объясняется законами Стефана – Больцмана и Вина. Энергетическая светимость  абсолютно черного тела связана со спектральной плотностью энергетической светимости соотношением . В соответствии с законом Стефана − Больцмана , где  постоянная Стефана – Больцмана. Согласно закону смещения Вина, , где  длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости;  постоянная Вина. Тело называется серым, если его поглощательная способность одинакова для всех частот и зависит только от температуры . Энергетическая светимость серого тела связана с энергетической светимостью черного тела соотношением . Таким образом, .

 ЗАДАНИЕ N 32 сообщить об ошибке Тема: Поляризация и дисперсия света

Начало формы

Конец формы

На пути естественного света помещены две пластинки турмалина. После прохождения пластинки 1 свет полностью поляризован. Если J₀ – интенсивность естественного света, а J₁ и J₂ – интенсивности света, прошедшего пластинки соответственно 1 и 2, то при угле  между направлениями OO и O’O’, равном 30°, J₂ и J₀ связаны соотношением …