Задание n 14 Тема: Средняя энергия молекул

Средняя кинетическая энергия молекулы идеального газа при температуре T равна  Здесь , где ,  и  – число степеней свободы поступательного, вращательного и колебательного движений молекулы. При условии, что имеют место поступательное, вращательное и колебательное движение, для водорода (Н₂) число i равно …

			7
			3
			5
			6

Решение: Средняя кинетическая энергия молекулы равна:  где  – постоянная Больцмана, – термодинамическая температура,  – сумма числа поступательных, вращательных и удвоенного числа колебательных степеней свободы молекулы: . Для молекулы водорода  число степеней свободы поступательного движения  вращательного – , колебательного – , поэтому

 ЗАДАНИЕ N 15 Тема: Первое начало термодинамики. Работа при изопроцессах

Одноатомному идеальному газу в результате изобарического процесса подведено количество теплоты . На увеличение внутренней энергии газа расходуется часть теплоты , равная …

			0,6
			1,7
			0,7
			1,4

  ЗАДАНИЕ N 16 Тема: Распределения Максвелла и Больцмана

На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где  – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от  до  в расчете на единицу этого интервала. Для этой функции верным является утверждение, что при понижении температуры …

			наиболее вероятная скорость молекул уменьшается
			величина максимума функции уменьшается
			площадь под кривой уменьшается
			максимум кривой смещается вправо

Решение: Полная вероятность равна: , то есть площадь, ограниченная кривой распределения Максвелла, равна единице и при изменении температуры не изменяется. Из формулы наиболее вероятной скорости  при которой функция  максимальна, следует, что при повышении температуры максимум функции сместится вправо, следовательно, высота максимума уменьшится.

 ЗАДАНИЕ N 17 Тема: Второе начало термодинамики. Энтропия

КПД цикла Карно равен 60 %. Если температура нагревателя 400 К, то температура холодильника равна …

			160
			240
			200
			300

 ЗАДАНИЕ N 18 Тема: Волны. Уравнение волны

На рисунке представлен профиль поперечной бегущей волны, частота которой равна 20 Гц. Скорость распространения волны (в м/с) равна …

			200
			628
			100
			314

 ЗАДАНИЕ N 19 Тема: Энергия волны. Перенос энергии волной

На рисунке показана ориентация векторов напряженности электрического ( ) и магнитного ( ) полей в электромагнитной волне. Вектор Умова – Пойнтинга ориентирован в направлении …

			4
			2
			3
			1

  ЗАДАНИЕ N 20 Тема: Свободные и вынужденные колебания

Материальная точка совершает гармонические колебания по закону . Максимальное значение скорости точки (в м/с) равно …

Решение: Скорость равна . Отсюда

  ЗАДАНИЕ N 21 Тема: Уравнения Максвелла

Полная система уравнений Максвелла для электромагнитного поля в интегральной форме имеет вид: Следующая система уравнений:  – справедлива для …

			электромагнитного поля в отсутствие свободных зарядов и токов проводимости
			электромагнитного поля в отсутствие свободных зарядов
			электромагнитного поля в отсутствие токов проводимости
			стационарных электрических и магнитных полей

Решение: Вторая система уравнений отличается от первой системы своими вторым и третьим уравнениями. Во втором уравнении отсутствует в подынтегральном выражении плотность  токов проводимости, а в третьем уравнении – плотность  свободных зарядов. Следовательно, рассматриваемая система справедлива для электромагнитного поля в отсутствие свободных зарядов и токов проводимости.

  ЗАДАНИЕ N 22 Тема: Законы постоянного тока

В цепи, изображенной на рисунке, показание амперметра 1 А. При этом ток через сопротивление  составляет ____ А.

			4
			3
			2
			5

Решение: Напряжение на сопротивлениях  и  одинаково и равно . Тогда , и ток через сопротивление  равен .

  ЗАДАНИЕ N 23 Тема: Явление электромагнитной индукции

По параллельным металлическим проводникам, расположенным в однородном магнитном поле, с постоянной скоростью перемещается проводящая перемычка, длиной  (см. рис.). Если сопротивлением перемычки и направляющих можно пренебречь, то зависимость индукционного тока от времени можно представить функцией вида …

Решение: При движении проводящей перемычки в магнитном поле в ней возникает ЭДС индукции и индукционный ток. Согласно закону Ома для замкнутой цепи, , а ЭДС индукции определяется из закона Фарадея: , где  – магнитный поток сквозь поверхность, прочерчиваемую перемычкой при ее движении за промежуток времени . Учитывая, что (поскольку индукция магнитного поля перпендикулярна плоскости, в которой происходит движение проводника), а , где  – длина перемычки, получаем: . Тогда , а величина индукционного тока . Поскольку  то и индукционный ток не изменяется со временем, то есть .

 ЗАДАНИЕ N 24 Тема: Электростатическое поле в вакууме

Электростатическое поле создано системой точечных зарядов ,  и . Вектор напряженности поля в точке А ориентирован в направлении …

			6
			2
			4
			8

  ЗАДАНИЕ N 25 Тема: Магнитостатика

Сила взаимодействия отрезка проводника с током I, расположенного в плоскости чертежа и находящегося в однородном магнитном поле …

			перпендикулярна плоскости чертежа и направлена «к нам»
			перпендикулярна плоскости чертежа и направлена «от нас»
			лежит в плоскости чертежа и направлена влево
			лежит в плоскости чертежа и направлена вправо

Решение: На отрезок проводника с током в магнитном поле действует сила Ампера. Если – вектор элемента проводника (равный длине  элемента проводника, проведенный в направлении электрического тока I), а – вектор магнитной индукции, то сила Ампера . Отсюда следует, что векторы ,  и  образуют правую тройку. В соответствии с этим сила Ампера в данном случае перпендикулярна плоскости чертежа и направлена «к нам».