Решение №28 ЕГЭ по физике

№28  ЕГЭ   ПО   ФИЗИКЕ   РЕШЕНИЕ   ЗАДАНИЯ




Решение   задания   №28     ЕГЭ   по   физике.


№28 ЕГЭ по физике

Дно водоёма всегда кажется расположенным ближе к поверхности воды для наблюдателя, находящегося в лодке.
Объяснить это явление.

Решение

Рассмотрим ход лучей 1 и 2, отражённых от некоторой точки А, лежащей на дне водоёма. Луч 1 (взятый для удобства построения) падает перпендикулярно на границу раздела сред (вода-воздух) и не преломляется. Произвольный луч 2 падает на границу раздела под некоторым углом ? и преломляется под углом ? (?<?, т.к. луч переходит из оптически более плотной среды в оптически менее плотную среду). Находим пересечение луча 1 и продолжения луча 2 – точку А1. Из построения следует, что кажущаяся глубина h1 меньше глубины водоёма






№28 ЕГЭ по физике

На рисунке приведена электрическая цепь, состоящая из гальванического элемента, реостата, трансформатора, амперметра и вольтметра. В начальный момент времени ползунок реостата установлен посередине и неподвижен. Опираясь на законы электродинамики, объясните, как будут изменяться показания приборов в процессе перемещения ползунка реостата влево.

ЭДС самоиндукции пренебречь по сравнению с ε.


Решение.


1. Во время перемещения движка реостата показания амперметра будут плавно увеличиваться, а вольтметр будет регистрировать напряжение на концах вторичной обмотки. Примечание: Для полного ответа не требуется объяснения показаний приборов в крайнем левом положении. (Когда движок придет в крайнее левое положение и движение его прекратится, амперметр будет показывать постоянную силу тока в цепи, а напряжение, измеряемое вольтметром, окажется равным нулю.)
2. При перемещении ползунка влево сопротивление цепи уменьшается, а сила тока увеличивается в соответствии с законом Ома для полной цепи
где R – сопротивление внешней цепи.
3. Изменение тока, текущего по первичной обмотке трансформатора, обмоткой. Это приводит к изменению магнитного потока через вторичную обмотку трансформатора.
4. В соответствии с законом индукции Фарадея возникает ЭДС индукцииво вторичной обмотке, а следовательно, напряжение U на ее концах, регистрируемое вольтметром.




№28 ЕГЭ по физике

На рисунке изображены графики изобарного расширения (нагревания) двух порций одного и того же идеального газа при одном и том же давлении.
Почему изобара 1 лежит выше изобары 2?
Ответ обоснуйте. Какие физические закономерности вы использовали для обоснования ответа?

Решение задания №28

Состояние газа описывается уравнением Менделеева-Клапейрона  
pV = vRT, где v – количество вещества.
По условию давление двух порций газа одинаково, поэтому различие температур при одном и том же объеме (см. рис.) объясняется различием количеств вещества.
Поскольку при этом Т1 > T2,  то из равенства для  обоих порций газа произведения pV0  вытекает, что
v1 < v2





№28 ЕГЭ по физике

В цилиндрическом сосуде под поршнем длительное время находятся вода и ее пар.
Поршень начинают выдвигать из сосуда. При этом температура воды и пара остается неизменной.
Как будет меняться при этом масса жидкости в сосуде?
Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.

Решение задания №28

Вода и водяной пар находятся в закрытом сосуде длительное время, поэтому водяной пар является насыщенным.
При выдвигании поршня происходит изотермическое расширение пара, давление и плотность насыщенного пара в этом процессе не меняются.
Следовательно, будет происходить испарение жидкости. Значит, масса жидкости в сосуде будет уменьшаться.





№28 ЕГЭ по физике

На рисунке показана электрическая цепь, состоящая из гальванического элемента, реостата, трансформатора, амперметра и вольтметра.
В начальный момент времени ползунок установлен посередине и неподвижен.
Опираясь на законы электродинамики, объясните, как будут изменяться показания приборов в процессе перемещения ползунка реостата вправо.
ЭДС самоиндукции пренебречь по сравнению с e.


Решение задания №28

Обозначим катушку трансформатора, подключенную к источнику тока 1, а подключенную к вольтметру 2.
Пока ползунок неподвижен, по цепи, включающей первичную обмотку трансформатора (1), течет постоянный ток.
По закону Ома для полной цепи I=e/(R+r), где R – внешнее сопротивление цепи.
Этот ток показывает амперметр.
В трансформаторе первичная и вторичная обмотки связаны индуктивно.
Когда по первичной обмотке идет ток, он создает в ней магнитный поток Ф.
Этот поток поля почти весь пронизывает и вторичную катушку.
Если ток в катушке 1 постоянен, значит ?Ф = 0 Вб, то во вторичной обмотке трансформатора ЭДС не возникает, значит и напряжения на вольтметре нет, он показывает ноль.





№28 ЕГЭ по физике

Если кольцо диаметром 3—4 см, согнутое из тонкой проволоки, окунуть в раствор мыла или стирального порошка, то, вынув его из раствора, можно обнаружить радужную пленку, затягивающую отверстие кольца.
Если держать кольцо так, чтобы его плоскость была вертикальна, и рассматривать пленку в отраженном свете на темном фоне, то в верхней части пленки через некоторое время будет видно растущее темное пятно, окольцованное разноцветными полосами.
Как чередуется цвет полос в направлении от темного пятна к нижней части кольца?
Ответ поясните, используя физические закономерности.

Решение задания №28

1. Окраска пленки обусловлена интерференцией света, отраженного от передней и задней поверхностей пленки.
2. Темное пятно на пленке появляется, когда из-за стекания мыльного раствора вниз толщина пленки становится слишком малой и не наблюдается интерференционный максимум ни для одной из длин волн в видимом диапазоне.
3. По направлению от темного пятна к нижней части кольца толщина пленки постепенно увеличивается, поэтому условие наблюдения первого интерференционного максимума при переходе от темного пятна к нижней части кольца выполняется сначала для света с наименьшей длиной волны (фиолетового), а затем по очереди для света всех цветов радуги, заканчивая светом с наибольшей длиной волны (красным).
Затем наблюдаются максимумы следующих порядков.
В результате под темным пятном пленка окрашена в фиолетовый цвет, затем в синий и т.д. до красного.
Затем чередование цветов повторяется, но цвета начинают смешиваться, т.к. возможно наложение друг на друга максимумов разных порядков для разных длин волн.





Часть 2 ЕГЭ по физике:      №28     №29     №30     №31     №32     №32-1

Ещё задания части 2 ЕГЭ по физике:       №28     №29     №30      №31      №32      №32-1