Вариант 2

ЗАДАНИЕ N 1  Тема: Первое начало термодинамики. Работа при изопроцессах

Двум молям водорода сообщили теплоты при постоянном давлении. При этом его температура повысилась на ______ К. (Считать связь атомов в молекуле жесткой. ) Ответ округлите до целого числа.

10

ЗАДАНИЕ N 2  Тема: Средняя энергия молекул

При комнатной температуре коэффициент Пуассона , где и – молярные теплоемкости при постоянном давлении и постоянном объеме соответственно, равен для …

			водяного пара
			водорода
			азота
			гелия

ЗАДАНИЕ N 3  Тема: Распределения Максвелла и Больцмана

Зависимости давления идеального газа во внешнем однородном поле силы тяжести от высоты для двух разных температур представлены на рисунке. Для графиков этих функций неверными являются утверждения, что …

			температура выше температуры
			давление газа на высоте равно давлению на «нулевом уровне» , если температура газа стремится к абсолютному нулю
			температура ниже температуры
			зависимость давления идеального газа от высоты определяется не только температурой газа, но и массой молекул

Решение: Зависимость давления идеального газа от высоты для некоторой температуры определяется барометрической формулой: , где давление на высоте , масса молекулы, ускорение свободного падения, постоянная Больцмана. Из формулы следует, что при постоянной температуре давление газа уменьшается с высотой по экспоненциальному закону тем медленнее, чем больше температура . Давление определяется весом всего газа и не меняется при изменении температуры.

ЗАДАНИЕ N 4  Тема: Второе начало термодинамики. Энтропия

В идеальной тепловой машине из каждого теплоты, получаемого от нагревателя, отдается холодильнику. Если температура холодильника 27°С, то температура нагревателя (в °С) равна …

			127
			400
			200
			225

ЗАДАНИЕ N 5  Тема: Электростатическое поле в вакууме

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

3

Решение: Градиент потенциала в некоторой точке связан с напряженностью поля в этой точке соотношением , поэтому для нахождения направления в точке А необходимо найти направление вектора напряженности поля в этой точке. Вектор напряженности поля бесконечной равномерно заряженной плоскости направлен перпендикулярно плоскости. Если , вектор направлен к плоскости, а вектор – от нее, то есть в направлении 3.

Задание n 6 Тема: Уравнения Максвелла

Физический смысл уравнения Максвелла заключается в следующем …

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

Решение: Данное уравнение Максвелла является обобщением теоремы Остроградского – Гаусса для электростатического поля в среде – источником электрического поля являются свободные электрические заряды. Максвелл предположил, что она справедлива для любого электрического поля, как стационарного, так и переменного.

Задание n 7 Тема: Законы постоянного тока

На рисунке представлены результаты экспериментального исследования зависимости силы тока в цепи от значения сопротивления, подключенного к источнику постоянного тока. ЭДС источника и его внутреннее сопротивление соответственно равны …

			12 В, 1 Ом
			9 В, 0,5 Ом
			24 В, 3 Ом
			18 В, 2 Ом

Решение: Из закона Ома для замкнутой цепи . Если из приведенного графика взять два значения сопротивления R и соответствующие им значения силы тока J и подставить их в это уравнение, то получим систему двух уравнений с двумя неизвестными. Например:  Тогда , . Решая эту систему, получим: 

ЗАДАНИЕ N 8  Тема: Электрические и магнитные свойства вещества

На рисунке приведена петля гистерезиса. Здесь B – магнитная индукция поля в веществе, H – напряженность внешнего магнитного поля. Коэрцитивной силе на графике соответствует отрезок …

			ОМ
			ОС
			АМ
			ОN

ЗАДАНИЕ N 9  Тема: Явление электромагнитной индукции

По параллельным металлическим проводникам, расположенным в однородном магнитном поле, с постоянным ускорением перемещается проводящая перемычка, длиной (см. рис.). Если сопротивлением перемычки и направляющих можно пренебречь, то зависимость индукционного тока от времени можно представить графиком …

Решение: При движении проводящей перемычки в магнитном поле в ней возникает ЭДС индукции и индукционный ток. Согласно закону Ома для замкнутой цепи, , а ЭДС индукции определяется из закона Фарадея: , где – магнитный поток сквозь поверхность, прочерчиваемую перемычкой при ее движении за промежуток времени . Учитывая, что (поскольку индукциямагнитного поля перпендикулярна плоскости, в которой происходит движение проводника), а , где – длина перемычки, получаем: . Тогда , а величина индукционного тока . Поскольку , где а – ускорение перемычки, то индукционный ток возрастает со временем по линейному закону.