Задание 25 ЕГЭ по физике

Электромагнитное излучение с длиной волны 3,3 ⋅ 10 ^{– 7} м используется для нагревания воды. Какую массу воды можно нагреть за 70 с на 10 °С, если источник излучает 10²⁰ фотонов за 1 с? Считать, что излучение полностью поглощается водой, а теплопотерь в окружающую среду нет.

Плоская монохроматическая световая волна с длиной волны 400 нм падает по нормали на дифракционную решётку. Параллельно решётке позади неё размещена собирающая линза. Дифракционная картина наблюдается на экране в задней фокальной плоскости линзы. Расстояние между её главными максимумами 1-го и 2-го порядков равно 16 мм. Найдите период решётки, если фокусное расстояние линзы равно 24 см. Считать для малых углов (j << 1 в радианах) φ≈sinφ≈tg φ.

Ион с зарядом q=3,2⋅10⁻¹⁹ Кл и массой m=1,5⋅10⁻²⁵ кг проходит ускоряющую разность потенциалов U=2 кВ и после этого попадает в однородное магнитное поле с индукцией B=0,5 Тл, в котором движется по окружности радиусом R. Определите R. Считать, что установка находится в вакууме. Силой тяжести и скоростью иона до прохождения ускоряющей разности потенциалов пренебречь.

В электрической цепи, схема которой показана на рисунке, R₁=R, R₂=2R, r=0,5R. Когда ключ К разомкнут, на резисторе R₁ выделяется мощность P₁=4,9 Вт. Какая мощность P₂ выделяется на резисторе R₁ при замкнутом ключе К?

Сила тока в идеальном колебательном контуре меняется со временем так, как показано на рисунке. Определите заряд конденсатора в момент времени <?import namespace = m urn = "http://www.w3.org/1998/Math/MathML" implementation = "#MathPlayer" declareNamespace />t=3 мкc.

На рисунке показана схема электрической цепи, состоящей из источника тока с ЭДС ℰ=12 В и внутренним сопротивлением r=1 Ом, двух резисторов с сопротивлениями R₁ = 7 Ом и R₂ = 4 Ом, конденсатора электроёмкостью С = 3 мкФ и катушки с индуктивностью L = 32 мкГн. Какое количество теплоты выделится на резисторе R₂ после размыкания ключа К? Сопротивлением провода катушки пренебречь.

Частота световой волны, соответствующая «красной границе» фотоэффекта для калия, ν₁ =5,33⋅ 10 ¹⁴ Гц. Этой волной облучают фотокатод, изготовленный из некоторого (другого) металла. При этом оказалось, что максимальная кинетическая энергия выбитых электронов в 3 раза меньше работы выхода из этого металла. Определите частоту ν₂, соответствующую «красной границе» фотоэффекта для этого металла.

Во сколько раз уменьшится мощность, выделяемая на резисторе R₂ , при замыкании ключа К (см. рисунок), если R₁ =R₂ =R₃ =1 Ом , r=0,5 Ом ?

К аккумулятору с ЭДС ℰ=60 В и внутренним сопротивлением r = 5 Ом подключили лампу сопротивлением R_л =10 Ом и резистор сопротивлением R=15 Ом, а также конденсатор ёмкостью С = 80 мкФ (см. рисунок). Спустя длительный промежуток времени ключ К размыкают. Какое количество теплоты выделится после этого на лампе?

Незаряженный конденсатор ёмкостью C=0,1 мкФ подключают к источнику тока по схеме, показанной на рисунке. Сопротивление резистора R=500 Ом, сопротивлением проводов и внутренним сопротивлением источника тока можно пренебречь. Какова ЭДС ℰ источника тока, если на резисторе после замыкания ключа К в процессе зарядки конденсатора выделяется количество теплоты Q=7,2 мкДж?

Главная оптическая ось тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием F = 20 см и точечный источник света S находятся в плоскости рисунка. Точка S находится на расстоянии b = 70 см от плоскости линзы и на расстоянии H = 5 см от её главной оптической оси. В левой фокальной плоскости линзы лежит тонкий непрозрачный экран с малым отверстием A, находящимся в плоскости рисунка на расстоянии h = 4 см от главной оптической оси линзы. На каком расстоянии x от плоскости линзы луч SA от точечного источника, пройдя через отверстие в экране и линзу, пересечет её главную оптическую ось? Дифракцией света пренебречь. Постройте рисунок, показывающий ход луча через линзу.

Оптическая сила тонкой собирающей линзы D = 20 дптр. Точечный источник света S находится на главной оптической оси линзы на расстоянии
d = 6 см от неё (см. рис. 1). Линзу разрезали вдоль главной оптической оси на две равные части, которые раздвинули на расстояние x = 4 см друг от друга симметрично относительно главной оптической оси линзы (см. рис. 2). Чему равно расстояние между двумя изображениями точечного источника, полученными в каждой из частей линзы? Сделайте рисунок с указанием хода лучей в обеих частях линзы после её разрезания.

На рисунке показана электрическая цепь, содержащая источник напряжения (с отличным от нуля внутренним сопротивлением), два резистора, конденсатор, ключ К, а также идеальные амперметр и вольтметр. Как изменятся показания амперметра и вольтметра (увеличатся, уменьшатся или останутся прежними) в результате замыкания ключа К? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

Электрическая цепь состоит из батареи с ЭДС ε и внутренним сопротивлением r = 0,5 Ом и подключённого к ней резистора нагрузки с сопротивлением R. При изменении сопротивления нагрузки изменяется сила тока в цепи и мощность в нагрузке. На рисунке представлен график изменения мощности, выделяющейся на нагрузке, в зависимости от силы тока в цепи.
Используя известные физические законы, объясните, почему данный график зависимости мощности от силы тока является параболой. Чему равно ЭДС батареи?

Фотоэлектроны, выбитые монохроматическим светом из металла с работой выхода А_вых = 1,89 эВ, попадают в однородное электрическое поле Е = 100 В/м. Какова частота света ν, если длина тормозного пути у фотоэлектронов, чья начальная скорость максимальна и направлена вдоль линий напряжённости поля E⃗ , составляет d = 8,7 мм?

В электрической цепи, показанной на рисунке, ключ К длительное время замкнут, ℰ=6 В, r = 2 Ом, L = 1 мГн. В момент t = 0 ключ К размыкают. В момент, когда в ходе возникших в контуре электромагнитных колебаний напряжение на конденсаторе равно ЭДС источника, сила тока в контуре
I = 2,4 А. Найдите ёмкость конденсатора С. Сопротивлением проводов и активным сопротивлением катушки индуктивности пренебречь.

Плоская горизонтальная фигура площадью S = 0,1 м², ограниченная замкнутым проводящим контуром с сопротивлением R = 5 Ом, находится в однородном магнитном поле. Какой заряд протечёт по контуру за большой промежуток времени, пока проекция магнитной индукции на вертикальную ось Oz медленно и равномерно меняется с B_1z = 0,2 Тл до B_2z = –0,2 Тл?

Протон влетает в электрическое поле конденсатора параллельно его пластинам в точке, находящейся посередине между пластинами (см. рисунок). Найдите минимальную скорость υ, с которой протон должен влететь в конденсатор, чтобы затем вылететь из него. Длина пластин конденсатора 5 см, расстояние между пластинами 1 см, напряжённость электрического поля конденсатора 5000 В/м. Поле внутри конденсатора считать однородным, силой тяжести пренебречь.

Конденсатор C₁ =1 мкФ заряжен до напряжения U=300 В и включён в последовательную цепь из резистора R=300 Ом, незаряженного конденсатора C₂ =2 мкФ и разомкнутого ключа К (см. рисунок). Какое количество теплоты выделится в цепи после замыкания ключа, пока ток в цепи не прекратится?

Объективы современных фотоаппаратов имеют переменное фокусное расстояние. При изменении фокусного расстояния «наводка на резкость» не сбивается. Условимся считать изображение на плёнке фотоаппарата резким, если вместо идеального изображения в виде точки на плёнке получается изображение пятна диаметром не более 0,05 мм. Поэтому если объектив находится на фокусном расстоянии от плёнки, то резкими считаются не только бесконечно удалённые предметы, но и все предметы, находящиеся дальше некоторого расстояния d. Оказалось, что это расстояние равно 5 м, если фокусное расстояние объектива 50 мм. Как изменится это расстояние, если, не меняя «относительного отверстия» изменить фокусное расстояние объектива до 25 мм? («Относительное отверстие» <?import namespace = m urn = "http://www.w3.org/1998/Math/MathML" implementation = "#MathPlayer" declareNamespace />– это отношение фокусного расстояния к диаметру входного отверстия объектива.) При расчётах считать объектив тонкой линзой. Сделайте рисунок, поясняющий образование пятна.