Тренировочный тест к разделу 3 «Электродинамика» - ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

При выполнении заданий этой части нужно поставить знак «х» в клеточку, номер которой соответствует номеру выбранного варианта ответа.

A1

1

2

3

4

А1. На дифракционную решетку, имеющую 500 штрихов на 1 мм, падает нормально монохроматический свет с длиной волны λ = 500 нм. Количество максимумов, которое можно наблюдать с помощью такой решетки, составляет

1) 15 2) 11 3) 9 4) 18

A2

1

2

3

4

А2. На пути одного из лучей света с λ = 600 нм в опыте Юнга установили трубку длиной 3 см, наполненную газом. При этом интерференционная картина сместилась на 40 полос. Показатель преломления газа равен

1) 1, 001 2) 1,0001 3) 1,0008 4) 1,08

A3

1

2

3

4

АЗ. В опыте Юнга фиолетовый светофильтр, пропускающий λ = 400 нм, заменили на красный, пропускающий λ = 650 нм. Как при этом изменится интерференционная картина на экране?

1) ширина полос увеличится в 1,6 раза, и полосы сместятся соответственно вверх и вниз по экрану

2) ширина полос уменьшится в 2 раза, и полосы сместятся к центральной полосе

3) картина не изменится

4) по краям ширина полос увеличится в 3 раза, в середине не изменится

A4

1

2

3

4

А4. Скорость движения электрона по круговой орбите радиусом 5,3 • 10-11 м вокруг ядра атома водорода составляет

1) 5 · 109 м/с 2) 2,9 · 106 м/с 3) 8 · 107 м/с 4) 2,5 · 105 м/с

A5

1

2

3

4

А5. Сколько витков имеет катушка с индуктивностью L = 1 мГн, если при силе тока в 1 А магнитный поток через катушку Ф = 2 · 10 – 6 Вб

1) 500 2) 300 3) 150 4) 250

A6

1

2

3

4

А6. Каково расстояние между двумя электронами, если один электрон придает второму ускорение 6,3 · 107м/с2?

1) 5 мм 2) 3 мм 3) 2 мм 4) 7 мм

A7

1

2

3

4

А7. Электрон в кинескопе телевизора под действием разности потенциалов U = 5 · 10-3 В (при начальной нулевой скорости) приобретает скорость, равную

1) 5 · 107м/с 2) 3,1 · 107м/с 3) 1,4 · 108 м/с 4) 4,1·• 107 м/с

A8

1

2

3

4

А8. Два конденсатора с емкостями С1 = 2С2 зарядили до напряжения U1 = 200 В и U2 = 50 В соответственно и соединили параллельно. После этого разность потенциалов между обкладками конденсаторов будет равна

1) 450 В 2) 100 В 3) 150 В 4) 285 В

A9

1

2

3

4

A9. К амперметру с сопротивлением RA = 0,27 Ом подключен параллельно шунт с сопротивлением Rш = 0,09 Ом. Амперметр показывает силу тока IA = 2A. Следовательно, сила тока I в цепи, изображенной на рисунке, равна

1) 3 А 2) 8 А 3) 15 А 4) 20 А

A10

1

2

3

4

А10. На железное кольцо в один слой намотано 180 витков изолированного провода. Чему равна энергия магнитного поля, если при токе в 2 А магнитный поток в железе равен 0,6 · 10-3 Вб?

1) 5 Дж 2) 0,11 Дж 3) 10 Дж 4) 2,5 Дж

A11

1

2

3

4

A11. В вершинах квадрата со стороной 1 м находятся заряды одинаковой величины. В случае, когда два соседних заряда положительны, а два других отрицательны, напряженность поля в центре квадрата равна 36 В/м. Следовательно, величина зарядов составляет

1) 0,7 нКл 2) 10 нКл 3) 0,1 нКл 4) 15 нКл

A12

1

2

3

4

А12. Какова взаимная ориентация векторов , и , в электромагнитной волне и какова разность фаз Δφ между колебаниями ?

A13

1

2

3

4

А13. Магнитный поток через круглую площадку радиуса 5 см, нормаль к которой составляет 15 ° к вектору индукции магнитного поля при В = 1 Тл, составляет

1) 0,5 Вб

2) 0,0075 Вб

3) 0,001 Вб

4) 0,025 Вб

A14

1

2

3

4

А14. Витки обмоток электрических генераторов могут деформироваться и даже разорваться, если по ним проходит ток большой силы (ток короткого замыкания). Это явление объясняется

1) выделением тепла при прохождении тока

2) действием сил Ампера

3) электромагнитной индукцией

4) действием сил Лоренца

A15

1

2

3

4

А15. В магнитном поле с индукцией 1,2 Тл перпендикулярно силовым линиям перемещается со скоростью 15 м/с проводник длиной 6 м. Возникающая при этом ЭДС в проводнике равна

1) 108 В 2) 51 В 3) 300В 4) 207 В

A16

1

2

3

4

А16. Две электролитические ванны с растворами азотнокислого серебра и медного купороса соединены последовательно. Какое количество меди выделится за время, в течение которого выделилось 0,36 г серебра?

1) 0,5 г 2) 0,106 г 3) 0,208 г 4) 11 г

A17

1

2

3

4

А17. Голубой цвет неба объясняется: А) частотной зависимостью интенсивности рассеянного света (1р - ω4); Б) избирательным пропусканием атмосферы в видимой области спектра. Какое из утверждений верно?

1) только А 2) только Б 3) и А, и Б 4) ни А, ни Б

A18

1

2

3

4

А18. Отраженный от объекта сигнал источника (считать его точечным) электромагнитных волн радиолокационной станции был зарегистрирован через 0,2 мс после его отправки. Следовательно, расстояние до объекта составляет

1) 500 км 2) 30 км 3) 150 км 4) 35 км

A19

1

2

3

4

А19. При увеличении дальности радиосвязи с космическими кораблями в 2 раза мощность радиопередатчика необходимо увеличить в

1) 2 раза 2) 1,5 раза 3) 4 раза 4) 8 раз

A20

1

2

3

4

А20. Какова должна быть емкость конденсатора, чтобы с катушкой, имеющей коэффициент самоиндукции 25 мГн, обеспечить настройку в резонанс на длину волны 100 м?

1) 830 мкФ 2) 700 пФ 3) 250 пФ 4) 110 пФ

A21

1

2

3

4

А21. Число электромагнитных колебаний с длиной волны λ = 375 м, происходящих в течение одного периода звука с частотой v = 5000 Гц, составляет

1) 1600 2) 100 3) 500 4) 1000

A22

1

2

3

4

А22. Работа поля точечного заряда q по перемещению заряда q1 из точки 1 в точку 2 по дуге окружности радиусом R (см. рисунок) равна

A23

1

2

3

4

A23. Для перемещения заряда +1 Кл в однородном электрическом поле напряженностью 3 В/м из точки 1 в точку 2 (см. рисунок) необходимо совершить работу

1) 3 Дж 2) -6 Дж 3) 12 Дж 4) -5Дж

A24

1

2

3

4

А24. Увеличение дальности радиолокации в 2 раза требует увеличения мощности передатчика

1) в 2 раза 2) в 8 раз 3) в 16 раз 4) в 4 раза

A25

1

2

3

4

A25. Из графика зависимости магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур проводника с сопротивлением 1 Ом, от времени (см. рисунок), следует, что силы тока в контуре через 2 секунды I1 , через 4 секунды 12 и через 6 секунд 13 равны соответственно

Часть 2

Ответом к заданиям В1—В5 будет некоторое число. Это число нужно записать без указания единиц измерения физических величин.

B1

В1. Угловой диаметр солнечного диска при наблюдении с Земли равен φ = 32'. Чему равен диаметр изображения Солнца, даваемого собирающей линзой с фокусным расстоянием F = 0,5 м (см. рисунок). Ответ дайте в мм.

B2

В2. Четыре положительных точечных заряда по 7 · 10-9 Кл каждый расположены в вершинах квадрата. Суммарная сила, действующая со стороны трех зарядов на четвертый, равна 2 · 10 2 Н. Найдите длину квадрата. Ответ дайте в мм.

B3

ВЗ. В электрочайник с неисправной системой автоматического отключения с сопротивлением спирали 16 Ом налили 600 см3 воды при температуре 10 °С, включили и забыли выключить. Через сколько времени после включения вся вода в чайнике выкипит, если напряжение в сети 220 В, а КПД чайника 60%? Время выразите в минутах.

B4

В4. Определите силу тока во всей цепи, изображенной на рисунке, если ЭДС элементов одинаковы и равны 1 В, их внутренние сопротивления r1 = 1 Ом, r2 = 1,5 Ом и R = 1,4 Ом.

В задании В5 на установление соответствия требуется указать последовательность цифр, соответствующих правильному ответу.

B5

В5. Установите соответствие между названием закона и его математическим выражением.

A) Закон электромагнитной индукции

Б) Закон Ома для участка цепи.

B) Закон Кулона

Г) Закон преломления света

Д) Закон Джоуля-Ленца

Е) Закон Ома для полной цепи

Впишите во вторую строку таблицы номера правильных ответов.

А	Б	В	Г	Д	Е

Часть 3

Полное правильное решение задач С1-С5 должно включать законы и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи, а также математические преобразования, расчеты с численным ответом и, при необходимости, рисунок, поясняющий решение.

С1. В устройстве для наблюдения колец Ньютона (см. рисунок) падающий вертикально луч при отражении от нижней поверхности плосковыпуклой линзы и от верхней поверхности плоской пластинки разделяется на два когерентных луча 1 и 2 соответственно. Поскольку разность хода между этими лучами одинакова вдоль концентрических окружностей с центром в точке соприкосновения пластины с линзой, то интерференционная картина представляет собой кольца (радужные в белом свете и чередующиеся темные и светлые в монохроматическом свете). В месте соприкосновения пластин наблюдается темное пятно. Считая, что монохроматический свет падает нормально к поверхности пластины, рассчитайте радиус m-го темного кольца Ньютона:

C2. Выведите условия максимума и минимума интерференции при отражении плоской монохроматической световой волны от тонких пленок, выразив оптическую разность хода Δ когерентных лучей через n, r, h (см. рисунок). Считая, что параллельный пучок света с λ = 560 нм падает на пленку с показателем преломления n = 1,6 нормально, определите толщину пленки, при которой наблюдается максимум интерференции первого порядка.

СЗ. На боковую грань равнобедренной призмы падает луч, который после преломления идет параллельно основанию призмы. Найдите связь между преломляющим углом призмы ɣ, показателем преломления га и углом отклонения луча (см. рисунок). (Для описанного выше хода лучей в призме угол отклонения является углом наименьшего отклонения).

С4. В схеме мостика Уитсона, предназначенного для точного определения величины неизвестного сопротивления Rx, изображенной на рисунке, сопротивления R1 и R2 подобраны так, чтобы ток через гальванометр был равен нулю. Выразите Rx через R, R1 и R2 и определите его величину при значениях R = 50 Ом, R1 = 10 Ом и R2= 40 Ом.

С5. Частица, заряд которой равен q, влетает в однородное магнитное поле с индукцией В под углом α к магнитным силовым линиям, имея скорость v0 (см. рисунок). Определите период обращения и шаг спирали h, вдоль которой движется частица.