Реальные тесты по физике PDF

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Оренбургский государственный университет...

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Оренбургский государственный университет Кафедра общей физики А. А. ЧАКАК РЕАЛЬНЫЕ ТЕСТЫ ПО ФИЗИКЕ И ОТВЕТЫ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ПО ФИЗИКЕ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЕДИНОМУ ГОСУДАРСТВЕННОМУ ЭКЗАМЕНУ Рекомендовано к изданию Ученым советом государственного образова- тельного учреждения высшего профессионального образования Оренбургский государственный университет в качестве учебного пособия по физике для аби- туриентов. Оренбург 2008 УДК 53 (075.8) ББК 22.3я 73 Ч 16 Рецензент: доктор физико-математических наук, профессор Н. А. Манаков Чакак А. А. Ч 16 Реальные тесты по физике и ответы: учебное пособие по физике для подготовки к единому государственному экзамену/ А. А. Чакак. – Оренбург: ГОУ ОГУ, 2008. – 740 с. Учебное пособие по физике предназначено для учащихся стар- ших классов и абитуриентов. В пособие включены: реальные экзамена- ционные тесты с ответами, предлагавшиеся в прошлые годы абитуриен- там ОГУ; рекомендации по выполнению экзаменационных заданий; справочный материал. Пособие может быть полезным для учителей профильных классов, как в текущей работе, так и при подготовке уча- щихся к ЕГЭ. Учебное пособие рекомендовано к изданию кафедрой общей фи- зики ОГУ. Составитель ЧАКАК А. А. Ч 1604010000 ББК 22.3я 73  Чакак А. А., 2008  ГОУ ОГУ, 2008 2  Содержание 1 Структура и содержание заданий. Рекомендации по выполнению за- даний. Характерные ошибки........................................................................... 4 2 Реальные тесты по физике и ответы ……………..................................... 7 3 Литература, рекомендуемая для изучения физики.................................. 698 Приложение А Основные физические константы....................................... 699 Приложение Б Соотношения между единицами некоторых физических величин............................................................................................................... 700 Приложение В Некоторые математические формулы................................ 701 Приложение Г. Некоторые сведения из математики.................................. 704 Приложение Д Основные формулы по физике............................................ 710 3  1 Структура и содержание заданий. Рекомендации по выпол- нению заданий. Характерные ошибки Целью вступительного испытания по физике является проверка знания абитуриентами курса физики в объеме Примерной программы вступительных испытаний в высшие учебные заведения Российской Федерации, умения ис- пользовать эти знания для решения задач и объяснения основных физических явлений и законов. Задания распределены по трем уровням сложности. 20 заданий каждого варианта подобраны методом случайной выборки. Каждый вариант заданий включает 8 заданий (40 % от общего количества) первого уровня сложности, 8 заданий (40 %) - второго уровня сложности, 4 задания (20 %) - третьего уров- ня сложности. При решении задач необходимо пользоваться с калькуляторами для инженерных расчетов. Методы и приемы решения задач весьма разнообразны, однако при реше- нии задач целесообразно руководствоваться следующими основными правила- ми:  разобраться в условии задачи;  если позволяет характер задачи, обязательно сделать чертеж или схема- тический рисунок;  представить физическое явление или процесс, о котором говорится в ус- ловии. Выяснить, какие теоретические положения связаны с рассматриваемой задачей в целом и с ее отдельными элементами, какие физические законы и их следствия можно применять для решения, какие физические модели и идеали- зации использованы в условии, а какие могут быть применены при решении;  отобрать законы, их следствия, соотношения, с помощью которых можно описать физическую ситуацию задачи. Выявить причинно-следственные связи между заданными и неизвестными величинами, установить математическую связь между ними;  на основании отобранных законов и их следствий записать уравнение (систему уравнений), выражающее условие задачи. Векторные уравнения запи- сать в проекциях на оси координат;  преобразовать (решить) составленные уравнения так, чтобы искомая ве- личина была выражена через заданные и табличные данные в аналитическом виде, т.е. получить расчетную формулу в общем виде (в буквенных обозначе- ниях). Проводить промежуточные численные расчеты нецелесообразно. Эти расчеты, как правило, являются излишними, так как часто окончательное вы- ражение для искомой физической величины имеет простой вид. Следует также иметь ввиду, что при промежуточных расчетах увеличивается вероятность до- пустить ошибку;  получив ответ в аналитическом виде, проверить полученное решение с помощью анализа размерностей. Неверная размерность однозначно указывает на допущенную при решении ошибку; 4   подставить числовые значения в определенной системе единиц (пред- почтительнее использовать Международную систему единиц - СИ) и провести вычисления. Получив численное значение искомой величины, обязательно ука- зывайте ее размерность;  оценить правдоподобность ответа, продумать, разумным ли получилось численное значение искомой величины (так, скорость тела не может быть больше скорости света в вакууме, дальность полета камня, брошенного чело- веком, не может быть порядка 1 км и т.д.). Наш опыт работы с учащимися показывает, что наибольшие затруднения при решении задач вызывают следующие разделы школьного курса физики:  графики зависимости кинематических величин от времени при равно- мерном и равнопеременном движении;  нахождение всех сил, действующих на тело в конкретных условиях. Принцип суперпозиции сил;  рациональный выбор системы координат, обеспечивающей наиболее простой вид системы уравнений, приводящей к решению задачи;  насыщенные и ненасыщенные пары. Влажность воздуха;  закон электромагнитной индукции Фарадея. Правило Ленца;  вынужденные электрические колебания. Активное, емкостное и индук- тивное сопротивления. Резонанс в электрической цепи;  закон радиоактивного распада. Часто допускаемые ошибки:  не учитывают влияние начальных условий на характер движения тел;  при анализе движения в произвольном направлении не пользуются принципом независимого сложения движений, т.е. не рассматривают движение проекций исследуемого тела на взаимно ортогональные направления;  при решении динамических задач не учитывают разное воздействие сил трения покоя и сил трения скольжения на характер движения тел;  не учитывают векторный характер законов Ньютона;  бывают затруднения при определении веса, состояния невесомости, по- тенциальной энергии;  встречаются ошибки в определении направления полного ускорения и равнодействующей силы при равнопеременном движении тела по окружности;  не учитывают, что применение законов сохранения в некоторых задачах по динамике упрощает ход решения;  забывают основное уравнение молекулярно-кинетической теории иде- ального газа;  встречаются затруднения при применении первого закона термодинами- ки к изопроцессам;  при расчете цепей, содержащих электродвигатель, не учитывают ЭДС индукции, возникающую при вращении якоря электромотора; 5   совершают ошибки при определении хода лучей в призмах и тонких линзах из-за неумелого применения, соответственно, законов преломления и формулы тонкой линзы;  неспособность решать задачи, требующие комбинированного использо- вания знаний по нескольким разделам;  некоторые учащиеся путают формулы для нахождения сопротивления участка цепи постоянного тока при последовательном и параллельном соеди- нении резисторов с формулами для определения емкости батареи конденсато- ров при их параллельном и последовательном соединении. В любом деле самое трудное – начало. Многие неудачи объясняются тем, что начинают решать наугад, на авось. Следует потратить несколько минут на тщательный анализ особенностей условия задачи и ее цели. Это поможет вы- брать правильное направление поиска решения. Приняв же бездумно шаблон- ный путь, можно рисковать увеличить объем ненужной работы и шансы появ- ления ошибок. Хороший чертеж часто помогает в формировании идеи решения. Чертеж должен быть достаточно крупным, чтобы не было риска запутаться в наслоении линий. Нужно избегать частных случаев, например, прямоугольный или равно- бедренный треугольник и т.п., так как они могут направить мысль по ошибоч- ному пути. Изучив условие, не следует заострять внимание на искомой величине и пытаться сразу ее найти. Только план решения позволяет записать условие с помощью уравнений и свести, таким образом, задачу от физической к матема- тической. Довольно часто даже знание физических законов учащимися не позволяет им завершить решение заданий из-за незнания, например, таких понятий эле- ментарной математики, как: - решение квадратных уравнений; - площади (объёмы) простейших фигур (тел); - таблица умножения; - теорема синусов и косинусов; - преобразование алгебраических выражений, в том числе арифметиче- ские операции с дробями и степенными функциями; - операции с векторами; - логарифмирование и потенцирование простейших арифметических выражений; - десятичные приставки к названиям единиц; - беспомощность при работе с электронными калькуляторами. 6  2 Реальные тесты по физике и ответы Экзаменационное задание по физике 1 1. Космическая станция движется вокруг Земли по орбите радиу- сом 8106 м. Чему приблизительно равна сила тяжести, действующая на космонавта массой 80 кг, в этой станции? Гравитационная постоянная 6,671011 Нм2/кг2. Масса Земли 61024 кг. Ускорение свободного падения на поверхности Земли 10 м/с2. А) 0 В) 50 Н С) 80 Н Д) 500 Н Е) 800 Н 2. Вычислите работу, совершаемую при равноускоренном подъёме груза массой 100 кг на высоту 4 м за время 2 с. Ускорение силы тяжести 9,81 м/с2. А) 4500 Дж В) 4720 Дж С) 5020 Дж Д) 5200 Дж Е) нет верного ответа 3. Шарик массы m, подвешенный на нити, качается в вертикальной плос- кости так, что его ускорения в крайнем и нижнем положениях равны друг дру- гу. Чему равна сила натяжения нити в нижнем положении, если угол отклоне- ния нити в крайнем положении равен ? Ускорение свободного падения g. А)mg 1  cosα  В)mg 1  sinα  С) mg 1  sinα  Д) 3mg Е) mg 1  cosα  4. Пуля массой m, летящая горизонтально, попадает в центр бруска массой 10 m, висящий неподвижно на нити, и застревает в нем. Во сколько раз кинети- ческая энергия пули перед ударом превышает кинетическую энергию бруска с пулей сразу после удара? А) 11 раз В) 10 раз С) 121 раз Д) 100 раз Е) 10 раз 5. Реактивный самолет летит со скоростью V0=720 км/час. С некоторого момента самолет движется с ускорением в течение t=10 с и в последнюю се- кунду проходит путь S=295 м. Определите конечную скорость V самолета. А) 250 м/с В) 300 м/с С) 280 м/с Д) 275 м/с Е) 240 м/с 6. В каком из перечисленных устройств использованы автоколебания? А) груз, колеблющийся на нити В) груз, колеблющийся на пружине С) колебательный контур радиоприемника Д) механические часы Е) рессоры автомобиля 7  7. Для реализации изотермического сжатия газа, необходимо … А) теплоизолировать сосуд с газом В) необходимо поддерживать постоянное давление С) постоянно подводить определенное количество теплоты Д) постоянно отводить определенное количество теплоты Е) среди приведенных ответов нет правильного π π 8. Точка совершает гармонические колебания по закону x=3 cos t   ,м. 2 8 Определите максимальное ускорение точки. А) 7,4 м/с2 В) 7,6 м/с2 С) 7,8 м/с2 Д) 8,0 м/с2 Е) 8,2 м/с2 9. Тело плавает в сосуде с водой, движущемся вниз с ускорением а (аg). Найдите выталкивающую силу, действующую на тело. А) вgVп В) в(ga)Vп С) в(g+a)Vп Д) в(ag)Vп Е) вaVп 10. В цилиндре под поршнем находится некоторая масса водорода при температуре 300 К, занимающая при давлении 0,1 МПа объем 6 л. На сколько градусов изменится температура водорода, если при неизменном давлении со- вершена работа по сжатию, равная 50 Дж? А) 25 К В) 20 К С) 15 К Д) 10 К Е) 5 К 11. Какова энергия электрического поля конденсатора электроемкостью 20 мкФ при напряжении 10 В? А) 1103 Дж В) 2104 Дж С) 1104 Дж Д) 2103 Дж Е) 1103 Дж Е 2r 12. Выражение представляет собой: R  r 2 А) силу тока в замкнутой цепи В) мощность, выделяющуюся во внешней цепи С) мощность, выделяющуюся во внутренней цепи источника тока Д) напряжение на зажимах источника тока Е) работу перемещения единичного положительного заряда по замкнутой цепи 8  13. Катушка длиной L=50 см и диаметром d=5 см содержит N=200 витков. По катушке течет ток I=1 А. Определите индуктивность катушки. Магнитная постоянная 0=4107 Гн/м. А) 177 мкГн В) 187 мкГн С) 197 мкГн Д) 207 мкГн Е) 217 мкГн 14. Площадь пластины плоского воздушного конденсатора 60 см2, заряд конденсатора 1 нКл, разность потенциалов между его пластинами 90 В. Опре- делите расстояние между пластинами конденсатора. Электрическая постоянная 8,851012 Ф/м. А) 3,9 мм В) 4,2 мм С) 4,5 мм Д) 4,8 мм Е) 5,1 мм 15. Аккумулятор с внутренним сопротивлением r=0,08 Ом при токе I1=4 А отдает во внешнюю цепь мощность Р1=8 Вт. Какую мощность Р2 отдаст он во внешнюю цепь при токе I2=6 А? А) 16 Вт В) 12 Вт С) 8 Вт Д) 10 Вт Е) 11 Вт 16. Какие вещества из перечисленных ниже обычно используют в ядерных реакторах в качестве поглотителей нейтронов: 1 – уран, 2 – графит, 3 – кадмий, 4 – тяжелая вода, 5 – бор, 6 – плутоний? А) 2 и 3 В) 3 и 4 С) 2 и 4 Д) 1 и 6 Е) 3 и 5 17. Абсолютный показатель преломления среды, длина световой волны в которой равна 5107 м, а частота 51014 Гц, равен: А) 2 В) 1,5 С) 1,25 Д) 1,2 Е) 1,15 18. Перемещая линзу между экраном и предметом, удается получить два его четких изображения – одно размером L1=2 см, а другое – размером L2=8 см. Каков размер предмета? А) 3 см В) 5 см С) 4 см Д) 10 см Е) 6 см 19. Период электрических колебаний в контуре Т=10 мкс. При подключе- нии параллельно конденсатору контура дополнительного конденсатора емко- стью С1=30 нФ период колебаний увеличился в два раза. Определите емкость С первого конденсатора. А) 15 нФ В) 20 нФ С) 30 нФ Д) 10 нФ Е) 60 нФ 20. Активность некоторого препарата уменьшается в 2,5 раза за 7 суток. Найдите период полураспада. 9 А) 5,3 суток В) 5,8 суток С) 6,3 суток Д) 6,8 суток Е) 7,3 суток 1. По двум направляющим параллельным проводникам, расстояние между которыми ℓ = 15 см, движется с постоянной скоростью v = 0,6 м/с перемычка перпендикулярно магнитному полю с индукцией В = 1 Тл. В замкнутую цепь включен резистор с сопротивлением R = 2 Ом. Определите количество теплоты Q, выделенной в резисторе в течение t = 2 с. А) 9,2 мДж В) 8,1 мДж С) 7,0 мДж Д) 5,9 мДж Е) 4,8 мДж 2. В магнитном поле, индукция которого равна В, вращается стержень дли- ной ℓ с постоянной угловой скоростью . Ось вращения перпендикулярна стержню, проходит через его конец и параллельна линиям индукции магнитно- го поля. ЭДС индукции, возникающая в стержне, равна … А) Bℓ 2 1 1 1 1 В) Bℓ 2 С) Bℓ 2 Д) Bℓ 2 Е) Bℓ 2 4 4π 2 2π 3. Замкнутый контур в виде рамки с площадью S = 60 см2 равномерно вращается с частотой = 20 с-1 в однородном магнитном поле с индукцией В = 20 мТл. Ось вращения и направление поля взаимно перпендикулярны. Опреде- лите действующее значение Е ЭДС в контуре. А) 9,7 мВ В) 10,7 мВ С) 11,7 мВ Д) 12,7 мВ Е) 13,7 мВ 4. Какую размерность в системе СИ имеет единица измерения магнитного потока? А) Н Н  м2 С) Нм Д) кг Е) кг  м В) А  м2 А А с2  А с2  А 5. Прямой проводник длиной ℓ = 10 см помещен в однородном магнитном поле с индукцией В = 1 Тл. Концы проводника замкнуты гибким проводом, на- ходящимся вне поля. Сопротивление всей цепи R = 0,4 Ом. Какая мощность Р потребуется для того, чтобы двигать проводник перпендикулярно линиям ин- дукции со скоростью v = 20 м/с? А) 2 Вт В) 4 Вт С) 10 Вт Д) 20 Вт Е) 40 Вт 6. Плоская горизонтальная фигура площадью S = 0,1 м2, ограниченная про- водящим контуром, имеющим сопротивление R = 5 Ом, находится в однород- ном магнитном поле. Какой заряд протечет по контуру за большой промежуток времени, пока проекция магнитной индукции на вертикаль равномерно меняет- ся с В1Z = 2 Тл до В2Z = -2 Тл? 10 А) 0,04 Кл В) 0,06 Кл С) 0,08 Кл Д) 0,1 Кл Е) 0,12Кл 7. По длинному соленоиду с немагнитным сердечником ( = 1) сечением S = 5 см2, содержащему N = 1 200 витков, течет ток силой I = 2 А. Индукция маг- нитного поля в центре соленоида В = 10 мТл. Определите его индуктивность. А) 1 мГн В) 2 мГн С) 3 мГн Д) 4 мГн Е) 5 мГн 8. Однородное магнитное поле с индукцией В перпендикулярно к плоско- сти изготовленного из проволоки медного кольца, имеющего диаметр D = 20 см и толщину d = 2 мм. С какой скоростью должна изменяться во времени магнит- ная индукция В, чтобы индукционный ток в кольце равнялся 10 А? Удельное сопротивление меди  = 1,710-8 Омм. Тл Тл Тл Тл Тл А) 1,02 В) 1,08 С) 1,14 Д) 1,20 Е) 1,26 с с с с с 9. Линии индукции однородного магнитного поля с индукцией 4 Тл прони- зывают рамку под углом 300 к ее плоскости, создавая магнитный поток, равный 1 Вб. Чему равна площадь рамки? А) 0,3 м2 В) 0,5 м2 С) 1 м2 Д) 0,25 м2 Е) 2 м2 10. Металлический диск радиусом r = 10 см, расположенный перпендику- лярно магнитному полю с индукцией В = 1 Тл, вращается вокруг оси, проходя- щей через центр, с частотой = 100 с-1. Два скользящих контакта (один на оси диска, другой – на окружности) соединяют диск с реостатом сопротивлением R = 5 Ом. Чему равна тепловая мощность, выделяемая на реостате? А) 0,5 Вт В) 1 Вт С) 2 Вт Д) 4 Вт Е) 5 Вт 11. В однородном магнитном поле, индукция которого В = 50 мТл, враща- ется стержень длиной ℓ = 1 м с постоянной угловой скоростью  = 20 рад/с. Ось вращения проходит через конец стержня и параллельно силовым линиям поля. Найдите ЭДС индукции, возникающую на концах стержня. А) 4,5 В В) 3,5 В С) 2,5 В Д) 1,5 В Е) 0,5 В 12. Медный куб с длиной ребра а = 10 см скользит по столу с постоянной скоростью v = 10 м/с, касаясь стола одной из плоских поверхностей. Вектор индукции магнитного поля направлен вдоль поверхности стола перпендику- лярно вектору скорости куба. Найдите модуль вектора напряженности электри- 11 ческого поля, возникающего внутри металла, если модуль вектора индукции В = 0,2 Тл. А) 2 000 В/м В) 200 В/м С) 20 В/м Д) 2 В/м Е) 0,2 В/м 13. Определите магнитный поток через площадь поперечного сечения ка- тушки (без сердечника), имеющей на каждом сантиметре длины n = 8 витков. Радиус соленоида r = 2 см, а сила тока в нем I = 2 А. А) 1,53 мкВб В) 2,53 мкВб С) 3,53 мкВб Д) 4,53 мкВб Е) 5,53 мкВб 14. Медный тонкий диск диаметром D = 10 см скользит по столу с посто- янной скоростью v = 100 м/с, касаясь стола одной из плоских поверхностей. Вектор индукции магнитного поля направлен вдоль поверхности стола и пер- пендикулярно вектору скорости диска. Найдите модуль вектора напряженности электрического поля, возникающего внутри металла, если модуль вектора маг- нитной индукции В = 0,5 Тл. А) 5 В/м В) 10 В/м С) 20 В/м Д) 40 В/м Е) 50 В/м 15. В однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,1 Тл, рав- номерно вращается катушка, состоящая из 100 витков проволоки. Площадь по- перечного сечения катушки 100 см2. Ось вращения катушки перпендикулярна оси катушки и направлению магнитного поля. Угловая скорость вращения ка- тушки равна 10 рад/с. Чему равна максимальная ЭДС, возникающая в катушке? А) 10 В В) 8 В С) 4 В Д) 2 В Е) 1 В 16. Замкнутый проводник в виде квадрата общей длиной L, сопротивлени- ем R расположен в горизонтальной плоскости. Проводник находится в верти- кальном магнитном поле с индукцией В. Какое количество электричества q протечет по проводнику, если, потянув за противоположные углы квадрата, сложить проводник вдвое? B 2 2 2 2 2 А) L RL RL BL BL R В)   С)   Д)   Е)   B 2 B 4 R2 R4 17. Какова индуктивность катушки, если при равномерном увеличении то- ка в ней от 1 до 3 Ампер за 0,1 с возникает ЭДС самоиндукции, равная 40 В? А) 20 Гн В) 0,1 Гн С) 0,2 Гн Д) 1 Гн Е) 2 Гн 12  18. Если магнитный поток через проводящий контур увеличивается на 0,02 Вб в результате изменения силы тока в контуре с 4 А до 8 А, то индуктивность контура L равна … А) 1 мГн В) 5 мГн С) 4 мГн Д) 2 мГн Е) 8 мГн 19. Индуктивность соленоида при длине ℓ = 1 м и площади поперечного сечения S = 20 см2 равна L = 0,4 мГн. Определите силу тока в соленоиде, при которой объемная плотность энергии магнитного поля внутри соленоида равна w = 0,1 Дж/м3. А) 0,2 А В) 0,4 А С) 0,5 А Д) 0,8 А Е) 1 А 20. Какой магнитный поток пронизывал каждый виток катушки, имеющей N = 1 000 витков, если при равномерном исчезновении магнитного поля за вре- мя  = 100 мс в катушке возникает ЭДС индукции Е = 10 В? А) 10 мВб В) 5 мВб С) 0,5 мВб Д) 1 мВб Е) 0,1 мВб 21. Найдите частоту вращения прямоугольной рамки с числом витков N = 20 в магнитном поле с индукцией В = 0,5 Тл, амплитуда индуцируемой ЭДС Е = 10 В. Площадь рамки равна 200 см2. А) 6 об/с В) 8 об/с С) 10 об/с Д) 16 об/с Е) 24 об/с 22. Два металлических стержня расположены вертикально и замкнуты вверху проводником. По этим стержням без трения и нарушения контакта скользит перемычка длиной ℓ = 5 см и массой m = 10 г. Вся система находится в однородном магнитном поле с индукцией В = 1 Тл, перпендикулярной плос- кости рамки. Установившаяся скорость v = 1 м/с. Найдите сопротивление пере- мычки. Сопротивлением стержней и провода пренебрегайте. Ускорение сво- бодного падения g = 10 м/с2. А) 2,5103 Ом В) 25103 Ом С) 5103 Ом Д) 50103 Ом Е) 12,5103 Ом 23. Замкнутая катушка диаметра D с числом витков N помещена в одно- родное магнитное поле с индукцией В. Плоскость катушки перпендикулярна к линиям индукции поля. Какой заряд q протечет по цепи катушки, если ее по- вернуть на 1800? Проволока, из которой намотана катушка, имеет площадь се- чения S и удельное сопротивление . 2BDS BDS πBDS 2 NBDS NBDS А) В) С) Д) Е) ρ 2ρ 2ρ ρ 2ρ 13  24. Магнитная индукция поля между полюсами двухполюсного генератора равна 1 Тл. Ротор имеет N = 140 витков площадью S = 500 см2 каждый виток. Определите частоту вращения якоря, если максимальное значение ЭДС индук- ции равно 220 В. А) 50 об/с В) 40 об/с С) 20 об/с Д) 10 об/с Е) 5 об/с 25. Соленоид диаметром d = 4 см, имеющий N = 500 витков, помещен в магнитное поле, индукция которого изменяется со скоростью v = 1 мТл/с. Ось соленоида составляет с вектором магнитной индукции угол  = 450. Определите ЭДС индукции, возникающей в соленоиде. А) 0,444 мВ В) 0,555 мВ С) 0,666 мВ Д) 0,777 мВ Е) 0,888 мВ 26. В однородном магнитном поле с индукцией 0,12 Тл находится круглая рамка диаметром 10 см, расположенная так, что вектор индукции перпендику- лярен плоскости рамки. Определите количество витков рамки, если при ее по- вороте на угол 1800 за 0,14 с в ней наводится ЭДС 0,942 В. А) 110 В) 100 С) 90 Д) 80 Е) 70 27. Какую силу нужно приложить к металлической перемычке для равно- мерного ее перемещения со скоростью 8 м/с по двум параллельным проводни- кам (рельсам), расположенным на расстоянии 25 см друг от друга в однородном магнитном поле с индукцией 2 Тл? Вектор индукции перпендикулярен плоско- сти, в которой расположены рельсы. Проводники замкнуты резистором с элек- трическим сопротивлением 2 Ом. А) 200 Н В) 2 Н С) 4 Н Д) 1 Н Е) 400 Н 28. Проводящая квадратная рамка с длиной стороны 10 см помещена в од- нородное магнитное поле, линии индукции которого составляют угол 600 с на- правлением нормали к рамке. Определите модуль индукции магнитного поля, если известно, что при его равномерном исчезновении за время 0,02 с в рамке индуцируется ЭДС, равная 10 мВ. А) 0,04 Тл В) 0,02 Тл С) 0,08 Тл Д) 0,2 Тл Е) 0,8 Тл 29. Проводник длины ℓ = 10 см может без трения скользить по двум про- водящим параллельным рейкам, соединенным сопротивлением R = 0,1 Ом, в однородном магнитном поле, индукция которого B = 0,05 Тл перпендикулярна к плоскости реек. Какую силу нужно приложить к проводнику, чтобы он дви- гался равномерно со скоростью v = 1 м/с? А) 2,510-2 Н В) 2,510-3 Н С) 2,510-4 Н 14  Д) 2,510-5 Н Е) 2,510-6 Н 30. В магнитном поле, индукция которого B = 0,05 Тл, вращается стержень длиной ℓ = 1 м. Ось вращения, проходящая через один из концов стержня, па- раллельна направлению магнитного поля. Найдите магнитный поток Ф, пересе- каемый стержнем при каждом обороте. А) 0,16 Вб В) 0,2 Вб С) 0,25 Вб Д) 0,1 Вб Е) 0,5 Вб 31. Самолет летит горизонтально со скоростью v = 900 км/ч. Найдите раз- ность потенциалов, возникающую между концами крыльев самолета, если вер- тикальная составляющая индукции земного магнитного поля B = 0,5 мкТл и размах крыльев самолета ℓ = 12 м. А) 3,5 мВ В) 3 мВ С) 2,5 мВ Д) 2 мВ Е) 1,5 мВ 32. Сколько витков имеет рамка площадью сечения S = 500 см2, если при вращении ее с частотой = 20 с-1 в однородном магнитном поле с индукцией В = 100 мТл амплитудное значение ЭДС Е0 = 63 В? А) 60 В) 80 С) 90 Д) 100 Е) 120 33. Проволочная рамка, имеющая форму равностороннего треугольника, помещена в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,06 Тл, направление линий индукции этого поля составляет угол  = 300 с перпендикуляром к плос- кости рамки. Если при равномерном уменьшении индукции до нуля за время t = 0,03 с в рамке индуцируется ЭДС 30 мВ, то длина стороны рамки равна: А) 0,2 м В) 0,15 м С) 0,1 м Д) 0,05 м Е) 0,025 м 34. ЭДС электромагнитной индукции определяется: А) величиной магнитного поля В) величиной магнитного потока С) скоростью изменения величины магнитного поля Д) скоростью изменения величины магнитного потока Е) ни одной из перечисленных величин 35. В однородное магнитное поле с индукцией В помещено металлическое кольцо радиусом l, причем его ось совпадает с направлением поля. От центра к кольцу отходят два стержня, имеющие контакт между собой и с кольцом. Один стержень неподвижен, а другой равномерно вращается с угловой скоростью . Найдите ток, идущий через стержни, если сопротивление каждого из них R (со- противлением кольца пренебрегайте). 15  Вl 2 ω Вl 2 ω 2Вl2 ω Вl 2 ω 2Вl 2 ω А) В) С) Д) Е) R 2R 3R 4R R 36. При изменении тока в катушке индуктивности на величину I = 1 А за время t = 0,6 с в ней индуцируется ЭДС Е = 0,2 мВ. Какую длину  будет иметь радиоволна, излучаемая генератором, колебательный контур которого состоит из этой катушки и конденсатора емкости С = 14,1 нФ? А) 2 200 м В) 2 250 м С) 2 350 м Д) 2 400 м Е) 2 450 м 37. Явление электромагнитной индукции послужило основой для созда- ния… А) электродвигателя В) электромагнита С) лазера Д) генератора электрического тока Е) транзистора 38. Кольцо из сверхпроводника площадью 100 см2 имеет индуктивность 5 мГн. При помещении кольца в однородное магнитное поле с индукцией 1 Тл, линии индукции которого перпендикулярны плоскости кольца, в нем возбудит- ся индукционный ток … А) 5 А В) 1 А С) 0 А Д) 2 А Е) 0,5 А 39. Рамка в форме равностороннего треугольника помещена в однородное магнитное поле с напряженностью Н = 64 кА/м. Нормаль к плоскости рамки составляет с линиями индукции магнитного поля угол  = 300. Найдите длину стороны рамки а, если в рамке при выключении поля в течение времени t = 0,03 с индуцируется ЭДС Е = 10 мВ. А) 6 см В) 8 см С) 10 см Д) 12 см Е) 14 см 40. В катушке сопротивлением 5 Ом течет ток 17 А. Индуктивность ка- тушки 50 мГн. Каким будет напряжение на зажимах катушки, если ток в ней равномерно возрастает со скоростью 1 000 А/с? А) 120 В В) 60 В С) 135 В Д) 70 В Е) 35 В 41. Квадратная рамка со стороной а = 10 см помещена в однородное маг- нитное поле. Нормаль к плоскости рамки составляет с линиями индукции маг- нитного поля угол  = 600. Найдите магнитную индукцию В этого поля, если в 16 рамке при выключении поля в течение времени t = 10 мс индуцируется ЭДС Е = 50 мВ. А) 25 мТл В) 50 мТл С) 100 мТл Д) 200 мТл Е) 400 мТл 42. Прямоугольная рамка площадью 500 см2, состоящая из 238 витков про- вода, равномерно вращается в однородном магнитном поле вокруг оси, прохо- дящей через ее центр параллельно одной из ее сторон с частотой 10 об/с. При этом в рамке индуцируется ЭДС, максимальное значение которой 150 В. Най- дите индукцию магнитного поля. А) 0,15 Тл В) 0,2 Тл С) 0,25 Тл Д) 0,3 Тл Е) 0,35 Тл 43. Виток провода площадью 2,510-3 м2 вращается с частотой 5 об/с в од- нородном магнитном поле с индукцией 1,1 Тл. Определите амплитуду колеба- ний ЭДС индукции в витке. А) 56 мВ В) 66 мВ С) 76 мВ Д) 86 мВ Е) 96 мВ 44. Фарадей обнаружил… А) Взаимодействие двух магнитных стрелок В) Взаимодействие параллельных проводников с током С) Отклонение магнитной стрелки при протекании электрического тока по проводу Д) Возникновение тока в замкнутой катушке при опускании в нее магнита Е) Нагревание провода при пропускании тока через него 45. Проволочный виток радиусом r = 4 см и сопротивлением R = 0,01 Ом находится в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,04 Тл. Плоскость витка составляет угол  = 300 с силовыми линиями поля. Какой заряд протечет по витку, если магнитное поле выключить? А) 16 мКл В) 14 мКл С) 12 мКл Д) 10 мКл Е) 8 мКл 46. Алюминиевое кольцо расположено в однородном магнитном поле так, что его плоскость перпендикулярна вектору магнитной индукции поля. Диа- метр кольца 25 см, диаметр (толщина) провода кольца 2 мм. Определите ско- рость изменения магнитной индукции поля со временем, если при этом в коль- це возникает индукционный ток 12 А. Удельное сопротивление алюминия 2,610-8 Омм. А) 0,8 Тл/с В) 1,0 Тл/с С) 1,2 Тл/с Д) 1,4 Тл/с Е) 1,6 Тл/с 17  47. По горизонтальным рельсам, расположенным в вертикальном магнит- ном поле с индукцией В = 10 мТл, скользит проводник длиной 1 м с постоян- ной скоростью 10 м/с. Концы рельсов замкнуты на резистор с сопротивлением 2 Ом. Определите, какое количество теплоты выделится на резисторе за 1 мин. Сопротивлением рельсов и проводников пренебречь. Расстояние между рель- сами 1 м. А) 0,2 Дж В) 0,1 Дж С) 0,4 Дж Д) 0,3 Дж Е) 0,5 Дж 48. Гибкий проволочный контур сопротивлением R = 0,15 Ом и площадью S1 = 300 см2 расположен перпендикулярно линиям однородного магнитного по- ля с индукцией В1 = 0,06 Тл. При изменении индукции поля до В2 = 0,08 Тл и одновременном изменении площади контура по нему прошёл заряд Q = 6 мКл. Найдите новое значение площади S2 контура. А) 62,5 см2 В) 112,5 см2 С) 225 см2 Д) 337,5 см2 Е) 450 см2 49. Квадратная рамка площадью 25 см2 из медной проволоки помещена в магнитное поле с индукцией 0,1 Тл. Нормаль к рамке параллельна вектору маг- нитной индукции поля. Площадь сечения проволоки 1 мм2. Какой заряд прой- дёт по рамке после выключения поля? Удельное сопротивление меди 1,710-8 Омм. А) 7,410-5 Кл В) 7,410-4 Кл С) 7,410-3 Кл Д) 7,410-2 Кл Е) 7,410-1 Кл 50. В однородном магнитном поле индукции В находятся две вертикаль- ные рейки, расположенные в плоскости, перпендикулярной линиям поля. По рейкам, расстояние между которыми равно ℓ, может скользить проводник мас- сы m. Определите установившуюся скорость этого проводника, если верхние концы реек замкнуты на сопротивление R. Ускорение силы тяжести g. mg B mgR mgR B2  2 А) В) С) Д) Е) B2  2 R mgR B2  2 B mgR 51. По двум вертикальным рельсам, верхние концы которых замкнуты на резистор R, начинает скользить проводящая перемычка массой m. Расстояние между рельсами ℓ. Система находится в магнитном поле. Вектор индукции В перпендикулярен плоскости, в которой расположены рельсы. Ускорение силы тяжести g. Оцените расстояние h, которое пройдёт перемычка до установления постоянной скорости. m 2 R 2g 3 m 2 R 2g 3 m 2 R 2g m 2 R 2g 2 B4  4 g А) В) С) Д) Е) 2 B2  2 2 B4  4 2 B4  4 2 B4  4 2m 2 R 2 18  52. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл расположен плоский проволочный виток так, что плоскость его перпендикулярна линиям индукции. Виток замкнут на гальванометр. Полный заряд, прошедший через гальванометр при повороте витка, q = 9,5 мКл. На какой угол повернули виток? Площадь витка S = 103 см2, сопротивление R = 2 Ом. А) 1340 В) 1440 С) 1540 Д) 1640 Е) 1740 53. Прямолинейный проводник длиной 20 см перемещают в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Проводник, вектор его скорости и вектор индукции поля взаимно перпендикулярны. С каким ускорением нужно пере- мещать проводник, чтобы разность потенциалов на его концах возрастала со скоростью v = 0,1 В/с? А) 2 м/с2 В) 25 м/с2 С) 20 м/с2 Д) 10 м/с2 Е) 5 м/с2 54. В однородном магнитном поле с индукцией В с постоянной скоростью v движется металлический шарик радиусом r. Определите максимальную раз- ность потенциалов max между точками на поверхности шарика. Угол между направлениями скорости v и индукции В равен . Элементарный заряд равен е. 2 vB 2evB 2 vBr А) sin В) sin С) sin Д) 2vBrsin Е) 2evBrsin r r e 55. Параллельно соединённые катушка индуктивностью 2 Гн и резистор электрическим сопротивлением 900 Ом подключены к источнику тока. Сила тока в катушке 0,5 А, электрическое сопротивление катушки 100 Ом. Какой электрический заряд протечёт в цепи катушки и резистора при отключении их от источника тока? А) 1103 Кл В) 4103 Кл С) 110-3 Кл Д) 250 Кл Е) 110-2 Кл 1. Шарик массы m, подвешенный на нити, качается в вертикальной плос- кости так, что его ускорения в крайнем и нижнем положениях равны друг дру- гу. Чему равна сила натяжения нити в нижнем положении, если угол отклоне- ния нити в крайнем положении равен ? Ускорение свободного падения g. А)mg 1  cosα  В)mg 1  sinα  С) mg 1  sinα  Д) 3mg Е) mg 1  cosα  2. Мальчик массой m = 50 кг качается на качелях с длиной подвеса ℓ = 4 м. С какой силой он давит на сиденье при прохождении среднего положения со скоростью v = 6 м/с? Ускорение свободного падения g = 10 м/с2. 19 А) 1 000 Н В) 950 Н С) 900 Н Д) 850 Н Е) 800 Н 3. Груз массой m, привязанный к нерастяжимой нити, вращается в верти- кальной плоскости. Найдите максимальную разность сил натяжения нити. Ус- корение силы тяжести g. А) 4 mg В) 2 mg С) 6 mg Д) 5 mg Е) 3 mg 4. При максимальном отклонении нити математического маятника от вер- тикали ускорение шарика при гармонических колебаниях направлено … А) перпендикулярно нити В) горизонтально С) вдоль нити Д) вертикально вверх Е) Вертикально вниз 5. Какова должна была бы быть продолжительность суток на Земле, чтобы предметы, расположенные на экваторе, ничего не весили? Радиус Земли 6 400 км. Ускорение свободного падения равно 10 м/с2. А) 84 мин В) 96 мин С) 60 мин Д) 72 мин Е) 48 мин 6. Камень, привязанный к веревке длиной ℓ = 2,5 м, равномерно вращается в вертикальной плоскости. Масса камня m = 2 кг. Ускорение свободного паде- ния g= 10 м/с2. При каком значении периода обращения камня его вес в верхней точке траектории станет равным нулю? А) 6,28 с В) 3,14 с С) 1,57 с Д) 2 с Е) 4 с 7. Радиус планеты меньше радиуса Земли в 3 раза. Чему равна масса пла- неты, если сила тяжести тела на ее поверхности равна силе тяжести этого тела на поверхности Земли? Масса Земли равна М. М М А) В) 3 М С) Д) 9 М Е) М 3 9 8. Космический корабль движется вокруг Земли по круговой орбите радиу- сом 2107 м. Определите скорость корабля, считая известными радиус Земли 6 400 км и ускорение свободного падения 10 м/с2. А) 11 км/с В) 8 км/с С) 6,3 км/с Д) 4,5 км/с Е) 3,8 км/с 9. Какое ускорение сообщает Солнце Земле своим притяжением? Расстоя- ние до Солнца примерно в 24 тыс. раз больше, чем радиус Земли, а масса Солн- ца превышает массу Земли в 333 тыс. раз. Ускорение свободного падения у по- верхности Земли g = 10 м/с2. 20  мм мм мм мм мм А) 6 В) 12 С) 18 Д) 24 Е) 30 с2 с2 с2 с2 с2 10. Нить маятника длиной ℓ = 1 м, к которой подвешен груз массой m = 0,1 кг, отклонена на угол  от вертикального положения и отпущена. Сила Т натя- жения нити в момент прохождения маятником положения равновесия равна 2 Н. Чему равен угол ? Ускорение свободного падения g = 10 м/с2. А) 570 В) 900 С) 450 Д) 300 Е) 600 11. Шарик массой m = 0,1 кг на нити длиной ℓ = 0,4 м раскачивают так, что каждый раз, когда шарик проходит положение равновесия, на него в течение короткого промежутка времени t = 0,01 с действует сила F = 0,1 Н, направлен- ная параллельно скорости. Через сколько полных колебаний шарик на нити от- клонится на угол  = 600? Ускорение свободного падения g = 10 м/с2. А) 200 В) 141 С) 100 Д) 87 Е) 50 12. Барабан сушильной машины, имеющий диаметр D = 1,96 м, вращается с угловой скоростью  = 20 рад/с. Во сколько раз сила F, прижимающая ткань к стенке, больше силы тяжести mg, действующей на ткань? Ускорение силы тя- жести g = 9,8 м/с2. А) 5 В) 10 С) 20 Д) 40 Е) 80 13. Человек сидит на краю круглой горизонтальной платформы радиусом R = 4 м. При какой минимальной частоте n вращения платформы вокруг верти- кальной оси человек не сможет удержаться на ней при коэффициенте трения  = 0,27? Ускорение силы тяжести g = 9,8 м/с2. об об об об об А) 7,77 В) 8,12 С) 8,35 Д) 8,63 Е) 9,02 мин мин мин мин мин 14. Искусственный спутник обращается вокруг Земли по круговой орбите. Высота спутника над поверхностью Земли 3 200 км. Чему равно ускорение сво- бодного падения на этой высоте? Радиус Земли считайте равным 6 400 км. Ус- корение свободного падения у поверхности Земли равно 9,8 м/с2. А) 4,36 м/с2 В) 4,46 м/с2 С) 4,56 м/с2 Д) 4,66 м/с2 Е) 4,76 м/с2 15. Самолет делаетмертвую петлю с радиусом R = 100 м и движется по ней со скоростью v = 280 км/час. С какой силой F тело летчика массой M = 80 21 кг будет давить на сиденье самолета в верхней точке петли? Ускорение силы тяжести g= 9,8 м/с2. А) 2 853 Н В) 3 256 Н С) 3 812 Н Д) 4 056 Н Е) 5 624 Н 16. Самолет делает мертвую петлю. В нижней точке траектории сила, прижимающая летчика к сиденью в 5 раз больше силы тяжести. В верхней точ- ке траектории летчик испытывает состояние невесомости. Во сколько раз ско- рость самолета в нижней точке больше, чем в верхней? 3 5 А) В) 2 С) 3 Д) 4 Е) 2 2 17. Самолет описывает мертвую петлю в вертикальной плоскости. Опре- делите наименьшую скорость самолета, при которой летчик в верхней части петли не отрывался бы от кресла. Радиус петли R = 160 м. Ускорение силы тя- жести g = 10 м/с2. А) 40 м/с В) 60 м/с С) 80 м/с Д) 120 м/с Е) 160 м/с 18. Груз массой 0,1 кг привязали к нити длиной 1м. Нить отвели от верти- кали на угол 900 и груз отпустили. Каково центростремительное ускорение гру- за в момент, когда нить образует с вертикалью угол 600? Сопротивлением воз- духа пренебречь. Ускорение свободного падения равно 10 м/с2. А) 10 м/с2 В) 8,7 м/с2 С) 5 м/с2 Д) 3,3 м/с2 Е) 0 19. Шарик, подвешенный на нити, качается в вертикальной плоскости так, что его ускорения в крайнем и нижнем положениях равны друг другу по моду- лю. Найдите угол  отклонения нити в крайнем положении. 2 3 3 А) arccos В) arccos С) arccos0,6 Д) arcsin Е) arcsin0,5 2 2 3 20. Какова должна быть наименьшая скорость мотоцикла для того, чтобы он мог ехать по внутренней поверхности вертикального кругового цилиндра радиусом R по горизонтальной окружности? Коэффициент трения скольжения между шинами мотоцикла и поверхностью цилиндра равен . Ускорение силы тяжести g. А) μgR μR Rg Д)gR2 gR В) С) Е) g μ μ 22  21. Найдите силу F, отделяющую сливки (плотностью с = 0,93 г/см3) от снятого молока (м = 1,03 г/см3) в расчете на единицу объема, если отделение происходит в центробежном сепараторе, вращающемся с частотой n = 6 000 об/мин, если жидкость находится на расстоянии r = 10 см от оси вращения. А) В) С) Д) Е) 3,95104 Н/м3 3,95105 Н/м3 3,95106 Н/м3 2,83105 Н/м3 2,83104 Н/м3 22. Гирька массой m = 100 г привязана к нити и равномерно со скоростью v = 2 м/с вращается в вертикальной плоскости. Найдите натяжение нити в мо- мент, когда нить составляет с вертикалью угол  = 600. Длина нити ℓ = 40 см. Ускорение свободного падения g = 10 м/с2. А) 1,5 Н В) 2 Н С) 2,5 Н Д) 3 Н Е) 4 Н 23. Груз массой m, подвешенный на нити, вращается в вертикальной плос- кости. Каково минимальное значение силы натяжения нити в момент прохож- дения грузом нижнего положения? Ускорение свободного падения g. А) 5 mg В) mg С) 2 mg Д) 6 mg Е) 4 mg 24. Шарик массой m подвешен на нерастяжимой и невесомой нити. На ка- кой минимальный угол  надо отклонить шарик, чтобы максимальная возмож- ная сила натяжения нити составляла 1,5 mg? Ускорение силы тяжести равно g. А) 41,40 В) 61,40 С) 31,40 Д) 51,40 Е) 71,40 25. Трамвай массой 20 т проходит с одинаковой скоростью по двум участ- кам пути – выпуклому и вогнутому (с одинаковым радиусом 100 м), развивая при этом одинаковую механическую мощность 25 кВт. На вогнутом участке сила давления трамвая на рельсы на 4104 Н больше, чем на выпуклом. Какова сила тяги двигателя трамвая? А) 2 000 Н В) 2 500 Н С) 3 000 Н Д) 3 500 Н Е) 4 000 Н 26. Вычислите первую космическую скорость для Земли, если ее сообща- ют телу на высоте, равной двум радиусам Земли от ее поверхности. Радиус Земли примите равным 6 370 км, ускорение свободного падения у поверхности Земли 10 м/с2. А) 3,9 км/с В) 4,2 км/с С) 4,6 км/с Д) 4,8 км/с Е) 5,1 км/с 27. Шарик массой 200 г, привязанный нитью к подвесу, описывает в гори- зонтальной плоскости окружность, имея постоянную скорость. Определите пе- 23 риод вращения шарика по окружности, если длина нити 1 м, а ее угол с верти- калью 600. Ускорение силы тяжести 9,8 м/с2. А) 1,8 с В) 1,2 с С) 1,4 с Д) 1,6 с Е) 2,0с 28. С какой максимальной скоростью может ехать мотоциклист по гори- зонтальной поверхности, описывая дугу радиусом R = 90 м, если коэффициент трения  = 0,4. Ускорение свободного падения g = 9,8 м/с2. А) 59,6 км/ч В) 61,6 км/ч С) 63,6 км/ч Д) 65,6 км/ч Е) 67,6 км/ч 29. На экваторе некоторой планеты тело весит вдвое меньше, чем на полю- се. Плотность вещества этой планеты 3 г/см3. Определите период вращения планеты вокруг своей оси. А) 8,1103 с В) 8,5103 с С) 8,9103 с Д) 9,3103 с Е) 9,7103 с 30. Для создания искусственной силы тяжести космические станции долж- ны вращаться. При каком периоде вращения у периметра станции будет обес- печено тяготение, равное земному, если ее радиус равен 500 м? А) 77 с В) 33 с С) 66 с Д) 44 с Е) 55 с 31. Маятник отклоняют в горизонтальное положение и отпускают. При ка- ком угле  с вертикалью сила натяжения нити будет равна по величине дейст- вующей на маятник силе тяжести. Маятник считайте математическим. 1 1 1 1 2 А) аrcsin   B) аrccos   C) аrcsin   Д) аrccos   E) аrccos   3 3 2 2 3 32. Определите среднюю плотность Земли, если известны: радиус Земли R = 6 370 км, ускорение силы тяжести у поверхности Земли g = 9,81 м/с2. А) 5,51 г/см3 В) 5,4 1 г/см3 С) 5,31 г/см3 Д) 5,21 г/см3 Е) 5,11 г/см3 33. Какую скорость должен иметь вагон, движущийся по закруглению ра- диуса 100 м, чтобы шарик, подвешенный на нити к потолку вагона, отклонился от вертикали на угол 450? Ускорение свободного падения 9,8 м/с2. А) 17,8 м/с В) 21,2 м/с С) 27,6 м/с Д) 31,3 м/с Е) 41,5 м/с 34. Замкнутая металлическая цепочка лежит на гладком горизонтальном диске, будучи свободно насажена на центрирующее ее кольцо, соосное с дис- ком. Диск приведен во вращение. Принимая форму цепочки за горизонтальную 24 окружность, определите силу натяжения Т вдоль цепочки, если ее масса m = 150 г, длина ℓ = 20 см и цепочка вращается с частотой = 20 об/с. А) 20 Н В) 9 Н С) 15 Н Д) 8 Н Е) 12 Н 35. Шарик массы m, подвешенный на нити, качается в вертикальной плос- кости так, что его ускорения в крайнем и нижнем положениях равны по моду- лю друг другу, а сила натяжения нити в нижнем положении равна Т. Чему рав- на масса шарика, если угол отклонения нити в крайнем положении равен . Ус- корение свободного падения равно g. Т Т 2Т А) В) С) g cos α 2g 1- sin α  g1  cos α  Т Т Д) Е) g1  sin α  g1  cos α  36. Человек сидит на краю круглой горизонтальной платформы радиусом R. С какой частотой должна вращаться платформа вокруг вертикальной оси, чтобы человек мог удержаться на ней при коэффициенте трения ? Ускорение силы тяжести g. R μg 1 μg 1 R А) 2π В) 2π С) 2π gR Д) Е) μg R 2π R 2π g 37. Шарик массой m подвешен на нити длиной l. Его приводят в движение так, что он обращается по окружности, лежащей в горизонтальной плоскости, которая находится на расстоянии l/2 от точки подвеса. Какую работу нужно со- вершить для сообщения шарику такого движения? Ускорение силы тяжести g. 2 3 4 5 6 А) mg l В) mg l С) mg l Д) mg l Е) mg l 4 4 4 4 4 38. К потолку трамвайного вагона подвешен на нити шар. Вагон движется со скоростью 9 км/ч по закруглению радиусом 36,4 м. На какой угол отклонит- ся при этом нить с шариком? Ускорение силы тяжести 9,8 м/с2. А) 0,50 В) 10 С) 50 Д) 100 Е) 0,10 39. Во сколько раз период обращения вокруг Земли искусственного спут- ника, движущегося по круговой орбите радиуса 2R, больше периода обращения спутника, движущегося по орбите радиуса R? А) 4 В) 8 С) 2 Д) 2 2 Е) 2 25  40. Определите угловую скорость  вращения двойной звёздной системы. Массы звёзд m1 и m2, расстояние между их центрами R. Гравитационная посто- янная G. G m1  m 2  G m1  m 2 2 А) В) R R3 G m1  m 2 2 G m1  m 2  G m1  m 2  С) Д) Е) R3 R3 R2 41. Спутник движется по круговой орбите вокруг Земли на высоте h над ее поверхностью. Радиус Земли R. Ускорение силы тяжести на поверхности Земли g. Чему равна скорость спутника? g R gR  h 2 g2R g А) R В) g С) Д) Е) (R+h) Rh Rh R Rh R 42. Вычислите плотность  шарообразной планеты, если спутник движется вокруг нее по круговой орбите с периодом Т = 4 часа на расстоянии от поверх- ности планеты, равном половине ее радиуса. Гравитационная постоянная G = 6,6710-11 Нм2/кг2. А) 1,9 г/см3 В) 2,1 г/см3 С) 2,3 г/см3 Д) 2,5 г/см3 Е) 2,7 г/см3 43. Можно раскрутить ведро с водой в вертикальной плоскости и не раз- лить воду. Допустим, что ведро раскрутили с минимально необходимой для выполнения этого условия скоростью. Каким должно быть время одного оборо- та, если радиус петли, образуемый рукой и ручкой ведра, равен 1 м? Ускорение силы тяжести g = 10 м/с2. А) 1 с В) 1,5 с С) 2 с Д) 2,5 с Е) 3 с 44. Определите плотность планеты, если тела на ее экваторе невесомы. Пе- риод обращения планеты вокруг оси Т = 20 ч. Гравитационная постоянная G = 6,6710-11 Нм2/кг2. А) 22,13 кг/м3 В) 27,26 кг/м3 С) 29,48 кг/м3 Д) 31,27 кг/м3 Е) 32,31 кг/м3 45. Карусель радиуса 5 м имеет период вращения 10 с. Если расположить отвес у края карусели, какой угол  он составит с вертикалью? 26  А) ctg = 1 В) ctg = 3 С) ctg = 5 Д) ctg = 4 Е) ctg = 2 46. Два астероида, имеющие форму шара, вращаются так, что тела, нахо- дящиеся на их экваторах, невесомы. Длительность «суток» на одном астероиде в 2 раза больше, чем на другом. Во сколько раз средняя плотность вещества то- го астероида, который вращается быстрее, больше чем у того, который враща- ется медленнее? А) 2 В) 2 С) 4 Д) 8 Е) 16 47. Резиновый шнур, концы которого соединены, свободно насажен на диск, вращающийся в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси с частотой = 20 об/с. Принимая форму шнура за окружность, определите силу натяжения Т шнура. Масса шнура m = 15 г, длина шнура ℓ = 60 см. А) 2,4 Н В) 2,8 Н С) 3,2 Н Д) 3,6 Н Е) 4 Н 48. Тело массой 10 кг движется равномерно по окружности по законам: S=2t; =5t. Найдите равнодействующую сил, действующих на тело. А) 50 Н В) 200 Н С) 75 Н Д) 100 Н Е) 150 Н 49. Подлетев к неизвестной планете, космонавты придали своему кораблю горизонтальную скорость 11 км/с. Эта скорость обеспечила полёт корабля по круговой орбите радиусом 9 100 км. Каково ускорение свободного падения у поверхности планеты, если ее радиус 8 900 км? А) 10,9 м/с2 В) 11,9 м/с2 С) 12,9 м/с2 Д) 13,9 м/с2 Е) 14,9 м/с2 50. Период обращения вокруг собственной оси некоторой планеты радиу- сом R = 2 000 км, состоящей из вещества со средней плотностью  = 2 000 кг/м3, равен Т = 6 часов. Определите, какую скорость необходимо сообщить ис- кусственному спутнику относительно поверхности планеты при запуске его с экватора на околопланетную орбиту в направлении вращения планеты. Грави- тационная постоянная G = 6,6710-11 Нм2/кг2. А) 825 м/с В) 913 м/с С) 1 210 м/с Д) 1 345 м/с Е) 1 518 м/с 51. На тело действует сила притяжения, зависящая от расстояния до неко- торой точки 0. При движении тела по окружностям разного радиуса с центром в точке 0 под действием этой силы период его обращения оказывается пропор- циональным квадрату радиуса R. Какова зависимость силы притяжения F от расстояния R? 27  1 1 1 1 А) F  В) F  С) F  Д) F  R3 R5 R2 R Е) сила не зависит от расстояния 52. Определите период вращения искусственного спутника вблизи поверх- ности планеты, которую можно принять за однородный шар плотностью . Гравитационная постоянная равна G. 3 3 4 2 2 А) В) С) Д) Е) 4G G 3G 3G G 53. Оцените время свободного падения тела с орбиты Земли на Солнце. Начальная скорость равна нулю. Масса Солнца М = 1,971030 кг. Радиус Солнца R0 = 6,95108 м. Радиус орбиты Земли R1 = 1,4951011 м. Гравитационная посто- янная G = 6,6710-11 Нм2/кг2. А) 65 суток В) 91,5 суток С) 129 суток Д) 183 суток Е) 365 суток 54. Кольцо массы m и радиуса R вращается в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, проходящей через центр кольца. Кольцо сделано из тонкой проволоки, выдерживающей натяжение F. С какой максимальной часто- той можно вращать кольцо, чтобы оно имело трёхкратный запас прочности? F 3F F 2F 6F А) В) С) Д) Е) 2Rm 2Rm 6Rm 3Rm Rm 55. Какую силу тяги должен развивать двигатель на спутнике Земли мас- сой m для того, чтобы он двигался по орбите радиусом R со скоростью, превы- шающей в 2 раза скорость свободного движения по этой орбите? Масса Земли М. Гравитационная постоянная G. mM mM mM mM mM А) 7G В) 2G С) G Д) 5G Е) 3G R2 R2 R2 R2 R2 56. Какой продолжительности должны быть сутки на Земле, чтобы тело, находящееся на экваторе, было невесомым? Радиус Земли R. Ускорение силы тяжести g. 2R 2R R R 2R А)  В) 2 С)  Д) 2 Е) 4 g g g g g 21. Если электрон, влетевший в область однородного магнитного поля, движется по траектории, изображённой на рисунке, то вектор магнитной ин- дукции В поля направлен... е v 28 B  А) вверх  В) вниз  С) влево  Д) перпендикулярно чертежу на нас  Е) перпендикулярно чертежу от нас  22. Первоначально неподвижный электрон, помещённый в однородное магнитное поле, вектор магнитной индукции которого направлен вертикально вверх, начнёт двигаться (влияние силы тяжести не учитывать)... А) вверх равноускоренно В) вверх равномерно С) останется неподвижным Д) вниз равномерно Е) вниз равноускоренно 23. Описать движение электрона в вакууме в параллельных электрическом и магнитном полях. Начальная скорость v0 электрона направлена под некото- рым углом к направлению полей (см. рисунок). v0 Е А) по винтовой линии с уменьшающимся шагом винта В В) по винтовой линии с увеличивающимся шагом винта С) по окружности Д) прямолинейно с ускорением Е) зависит от соотношения величин Еи В. 24. На схеме показана траектория пучка электронов. Очерченный квадрат представляет собой пространство, в котором действует магнитное поле. Маг- нитное поле действует: 1 2 3 А) в направлении от 1 к 2 электрон- В) в направлении от 2 к 1 ный луч 4 С) в направлении от 4 к 3 Д) в направлении от 3 к 4 Е) в направлении за плоскость листа магнит- бумаги ное поле 25. Как изменится период обращения заряженной частицы в однородном магнитном поле при уменьшении ее скорости в 2 раза? Релятивистскими эф- фектами пренебрегайте. А) увеличится в 2 раза В) не изменится 29  С) уменьшится в 2 раза Д) увеличится в 2 раза Е) уменьшится в 4 раза 26. В однородном магнитном поле с индукцией В с постоянной скоростью v движется металлический шарик радиусом r. Определите максимальную раз- ность потенциалов max между точками на поверхности шарика. Угол между направлениями скорости v и индукции В равна . Заряд электрона равен е. 2 vB 2evB 2 vBr А) sin В) sin С) sin Д) 2vBrsin Е) 2evBrsin r r e 27. Если два электрона, и