PDF-версии: 1.
i
Два резистора с сопротивлениями 
и 
параллельно подсоединили к клеммам батарейки для карманного фонаря. Напряжение на клеммах батарейки равно U. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
A) Сила тока через батарейку
Б) Напряжение на резисторе с сопротивлением
ФОРМУЛЫ
1) 
2) 
3) 
4) U
| A | Б |
По закону Ома сила тока через батарейку определяется выражением 
эта величина равна нулю. Такими характеристиками обладает сила тока в катушке, так как в момент начала колебаний весь заряд сосредоточен на конденсаторе, и ток через катушку еще не течет. Колебания затухают из-за выделения джоулева тепла на сопротивлении. Таким образом, график А соответствует силе тока в катушке 
Чему равна сила тока, текущего через резистор B и через резистор C? Установите соответствие между физическими величинами и их значениями. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Поскольку, согласно условию, магнит двигают так, что магнитный поток через кольцо возрастает равномерно, заключаем, что ЭДС индукции будет постоянной.
Так как ЭДС постоянна, можно сделать вывод, что в кольце будет течь постоянный ток, а значит, график Б может отображать зависимость силы тока в цепи от времени 
а значит, эта величина линейно возрастает со временем. Таким образом, график А соответствует работе тока в кольце 
Напряжение между пластинами конденсатора связано с его емкостью и зарядом на обкладках формулой 
Наконец, напряженность поля между пластинами конденсатора дается выражением 
Таким образом, для описания напряженности поля между пластинами конденсатора подходит первая формула 
Следовательно, подходит последняя формула 
Таким образом, контур 1 имеет период 
контур 2 — период 
Следовательно, емкости колебательных контуров 
а значит, период колебаний в контуре 3 равен 
Поток, проходящий через рамку 
где 
— угол между нормалью к плоскости рамки и вектором магнитной индукции, величина которого изменяется по закону 
Следовательно, ЭДС индукции 
Значит, амплитуда изменения ЭДС индукции в рамке 
Действующее значение силы тока — это такое значение постоянного тока, которое производит такую же работу, как и рассматриваемый переменный ток за время одного периода. Для синусоидального тока 
перпендикулярен вектору напряженности 
(рис. 1). Во второй экспериментальной установке вектор скорости 
(рис. 2).
следовательно, координата 
Скорость по вертикальной оси будет меняться по закону 
где a — ускорение, создаваемое электрическим полем. Это движение подобно движению частицы в поле силы тяжести, значит, движение происходит по параболе.
Следовательно, на расстоянии 
модуль напряженности 
Значит, на поверхности шара, то есть на расстоянии R, потенциал 
и движется по окружности радиусом 
Что произойдет с радиусом орбиты и периодом обращения частицы при уменьшении скорости ее движения?
В данном случае ускорение создается силой Лоренца, действующей на частицу: 
откуда 
Период обращения равен — это время, за которое частица делает полный круг: 
Следовательно, при уменьшении скорости движения частицы радиус орбиты уменьшается, а период обращения не изменяется.
следовательно, при уменьшении расстояния между пластинами конденсатора увеличивается его емкость. Конденсатор не отключают от аккумулятора, значит, напряжение на конденсаторе сохраняется. Заряд, накапливающийся на конденсаторе, можно рассчитать по формуле: 
значит, при увеличении емкости заряд на конденсаторе возрастет.
Таким образом, при увеличении расстояния между обкладками емкость конденсатора уменьшится.
Поскольку конденсатор подключен к источнику постоянного напряжения, разность потенциалов остается неизменной. А между емкостью конденсатора и величиной заряда прямая пропорциональность, значит, заряд конденсатора уменьшится.
— ЭДС источника напряжения; r — внутреннее сопротивление источника; R — сопротивление резистора).
При разомкнутом ключе сопротивление нагрузки 
Получаем 
что соответствует формуле 3.
что соответствует формуле 1.
Поскольку заряд на пластинах не изменился, то напряженность также не изменилась.
Следовательно, при увеличении расстояния между его пластинами емкость уменьшится.
Таким образом, приравнивая кинетическую энергию электронов и энергию, полученную от поля можем найти скорость:
— получили формулу под номером 2.
Учтем, что 
где N — число частиц, 
— малое перемещение электронов за малый интервал времени.
— получили формулу под номером 3.
— следовательно, при удалении диэлектрика уменьшится диэлектрическая проницаемость 
а значит, емкость уменьшается. Конденсатор не отключают от аккумулятора, значит, разность потенциалов между обкладками конденсатора сохраняется.
где 
— циклическая частота. Вспоминая связь последней с величинами индуктивности катушки и емкости конденсатора, 
для максимальной силы тока, протекающей через катушку, имеем 
влетает в поле плоского конденсатора (см. рис.). Расстояние между пластинами конденсатора равно d, а напряженность электрического поля между пластинами равна E. Пролетев конденсатор, частица отклоняется от первоначального направления на угол α. Как изменятся модуль скорости вылетевшей частицы и угол α, если уменьшить напряженность электрического поля между пластинами конденсатора?
через площадь S контура называют величину: 
Таким образом, магнитный поток через контур кольца в момент начала изменения модуля магнитной индукции при увеличении площади кольца в 2 раза, увеличивается также в 2 раза. 
При увеличении площади кольца в 2 раза и уменьшении скорости изменения модуля индукции магнитного поля в 4 раза ЭДС индукции уменьшится в 2 раза.
Сопротивление провода находим из формулы 
При уменьшении в 2 раза поперечного сечение проводов, сопротивление проводов увеличится в 2 раза, а значит, сила тока уменьшится в 2 раза. 
При одновременном уменьшении в 2 раза поперечного сечение проводов и увеличении в 2 раза модуля индукции магнитного поля сила Ампера, действующая на проводник, не изменится.
Вектор скорости 
частицы в момент попадания в магнитное поле перпендикулярен вектору 
Радиус траектории частицы при движении в поле: 
— следовательно, при увеличении скорости радиус будет увеличиваться. 
Полученное выражение не зависит от скорости, следовательно, время нахождения частицы в поле не изменится при изменении скорости. 
Следовательно, при увеличении угла между скоростью и направлением магнитного поля увеличится и ЭДС индукции в проводнике.
где m — масса частицы, 
— ее скорость, q — ее заряд, B — индукция магнитного поля. По условию радиус остался тем же, масса частицы была уменьшена в 4 раза, скорость не изменилась, заряд уменьшился в 2 раза, из этого можно сделать вывод, что индукция магнитного поля уменьшилась в 2 раза.
уменьшилась в 4 раза.
увеличится. ЭДС источника не зависит от сопротивления резистора.
При увеличении индуктивности катушки период электромагнитных колебаний увеличится.
Сила тока через источник равна 
и в начальный момент времени расположена относительно линий магнитной индукции так, как показано на рис. 1. Рамка 2 находится в однородном магнитном поле с индукцией 
линии магнитной индукции которого направлены так, как показано на рис. 2.
— поток магнитного поля.
где 
— начальная фаза, 
Следовательно, на графике 2 изображен магнитный поток, пронизывающий рамку 2. Стоит отметить, что производная магнитного потока по времени в этом случае является постоянной величиной и, следовательно, ЭДС индукции, возникающая во второй рамке, постоянна и не зависит от времени 
Значит, мощность тока на внутреннем сопротивлении источника:
(А — 3).
Мощность тока равна на резисторе:
(Б — 1).
Для зависимости величины заряда на обкладке конденсатора можем написать: 
направленную влево. Результирующая напряженность 
Отношение модуля напряженности электростатического поля заряда q в точке B к модулю напряженности результирующего электростатического поля в точке B равно 
При увеличении емкости конденсатора в 2 раза амплитудное значение заряда увеличится в 2 раза. Следовательно, графиком колебаний для данного контура будет 2.
Отсюда масса частицы 
(3).
Объединяя формулы, получаем 
или 
Откуда индукция магнитного поля 
(2).
Так как конденсатор присоединен параллельно ко второму резистору, то напряжение на этом резисторе равно напряжению на конденсаторе. При последовательно соединении проводников сила тока на всех участках одинакова, то по закону Ома для второго участка цепи сила тока равна: 
и внутренним сопротивлением r (см. рисунок).
При этом напряжение на конденсаторе равно напряжению на резисторе, к которому конденсатор подключен параллельно. По закону Ома для участка цепи напряжение на резисторе 
а по закону Ома для полной цепи сила тока 
Тогда заряд конденсатора равен 
(1).
(2).
и 
Абсолютный показатель преломления стекла равен n.
скорость света в стекле 
Тогда скорость света в воздухе 
(4).
(2).
при этом амплитудное значение силы тока 
Тогда максимальная энергия магнитного поля катушки определяется формулой 
(пункт 3).
Емкость конденсатора можно найти из формулы частоты 
Таким образом, амплитудное значение напряжения равно 
(пункт 1).
при уменьшении скорости заряженной частицы уменьшится. Следовательно, по второму закону Ньютона 
центростремительное ускорение частицы уменьшится (2).
При уменьшении индуктивности катушки период колебаний силы тока уменьшится (2).
при уменьшении периода колебаний уменьшится (2).
увеличивается (1).
то при увеличении силы тока I1 это напряжение уменьшается. Сила тока через второй резистор 
также уменьшается.
является причиной ускорения, равного по второму закону Ньютона 
При этом центростремительное ускорение 
Таким образом, получаем соотношение 
При увеличении радиуса окружности скорость движения заряженной частицы увеличивается (1).
не изменится (3).