Решение практических задач по физике

Ниже представлены решения задач из вашего варианта. Задание 1 При поднесении отрицательно заряженной палочки к первому электрометру происходит перераспределение зарядов (электростатическая индукция). Свободные электроны из первого электрометра и соединительного проводника отталкиваются палочкой и перетекают на дальний (второй) электрометр. В результате первый электрометр приобретает избыточный положительный заряд, а второй — избыточный отрицательный. Стрелки обоих приборов отклоняются. Ответ: 3 Задание 2 Напряженность электрического поля \(E\) графически определяется густотой силовых линий. Чем ближе линии друг к другу, тем сильнее поле. На рисунке наибольшая плотность линий наблюдается в точке 3. Ответ: 3 Задание 3 Согласно закону Кулона, сила взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме равна: \[F = k \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2}\] Если расстояние \(r\) увеличить в 2 раза, то квадрат расстояния \(r^2\) увеличится в 4 раза. Следовательно, сила \(F\) уменьшится в 4 раза: \[F_{new} = \frac{16 \text{ мкН}}{4} = 4 \text{ мкН}\] Ответ: 4 Задание 4 Схема состоит из двух параллельных ветвей, которые затем соединяются последовательно с третьим участком. 1) Сопротивление верхней ветви (два последовательных резистора): \(R_{up} = 3 + 3 = 6 \text{ Ом}\). 2) Сопротивление параллельного участка (верхняя ветвь и один нижний резистор): \[R_{par} = \frac{R_{up} \cdot R}{R_{up} + R} = \frac{6 \cdot 3}{6 + 3} = \frac{18}{9} = 2 \text{ Ом}\] 3) Общее сопротивление цепи (параллельный участок + последний последовательный резистор): \[R_{total} = R_{par} + R = 2 + 3 = 5 \text{ Ом}\] Ответ: 5 Задание 5 Сопротивление проводника определяется по закону Ома: \(R = \frac{U}{I}\). Проверим график 2: при напряжении \(U = 5 \text{ В}\) сила тока \(I = 2 \text{ А}\). \[R_2 = \frac{5}{2} = 2,5 \text{ Ом}\] Ответ: 2 Задание 6 Дано: \(P = 0,5 \text{ кВт} = 500 \text{ Вт}\), \(U = 220 \text{ В}\). Формула мощности: \(P = \frac{U^2}{R}\). Отсюда сопротивление: \[R = \frac{U^2}{P} = \frac{220^2}{500} = \frac{48400}{500} = 96,8 \text{ Ом}\] Ответ: 96,8 Задание 7 На рисунке вольтметр подключен параллельно обоим резисторам. Шкала вольтметра имеет предел 10 В. Между 0 и 5 находится 10 делений, значит цена деления: \((5 - 0) / 10 = 0,5 \text{ В}\). Стрелка стоит на 8-м делении: \(8 \cdot 0,5 = 4,0 \text{ В}\). Погрешность равна цене деления: \(0,5 \text{ В}\). Ответ: 4 (так как спрашивают напряжение, единица измерения — Вольт) Задание 8 А) ЭДС (электродвижущая сила) измеряется в Вольтах (В). Б) Внутреннее сопротивление измеряется в Омах (Ом). Ответ: А-2, Б-1 Задание 9 1) Неверно (складываются обратные величины). 2) Неверно (обратно пропорционально квадрату расстояния). 3) Неверно (нужны проводники для клетки Фарадея). 4) Верно (определение тока в металлах). 5) Верно (закон последовательного соединения). Ответ: 45 Задание 10 Дано: \(\mathcal{E} = 30 \text{ В}\), \(r = 1 \text{ Ом}\), \(R_1 = 4 \text{ Ом}\), \(R_2 = 6 \text{ Ом}\), \(R_3 = 10 \text{ Ом}\). 1) Резисторы \(R_1\) и \(R_2\) соединены последовательно: \(R_{12} = 4 + 6 = 10 \text{ Ом}\). 2) Участок \(R_{12}\) и \(R_3\) соединены параллельно: \[R_{ext} = \frac{R_{12} \cdot R_3}{R_{12} + R_3} = \frac{10 \cdot 10}{10 + 10} = 5 \text{ Ом}\] 3) По закону Ома для полной цепи: \[I = \frac{\mathcal{E}}{R_{ext} + r} = \frac{30}{5 + 1} = \frac{30}{6} = 5 \text{ А}\] Ответ: 5 А