Мы собрали более 7 000 задач по физике. 4 200 из них уже с видеоразборами

Электрическая цепь состоит из двух лампочек, двух диодов и витка провода, соединённых, как показано на рисунке. (Диод пропускает ток только в одном направлении, как показано в верхней части рисунка). Какая из лампочек загорится, если к витку приближать северный полюс магнита? Ответ объясните, указав, какие явления и закономерности Вы использовали при объяснении.

Каким образом возникает газовый разряд и свечение в стеклянных трубках с достаточно разреженными газами при подаче на электроды в трубках высокого напряжения? Какие частицы (ионы или электроны) играют основную роль в обеспечении ионизации газа? Оцените, во сколько раз отличаются кинетические энергии электронов и ионов атомарного водорода (протонов) после их ускорения в электрическом поле. Ответ поясните на основании известных законов механики и электродинамики.

Каким образом возникает газовый разряд и свечение в стеклянных трубках с достаточно разреженными газами при подаче на электроды в трубках высокого напряжения? Какие частицы (ионы или электроны) играют основную роль в обеспечении ионизации газа? Оцените, во сколько раз отличаются кинетические энергии электронов и ионов гелия после их ускорения в электрическом поле (считайте, что при ионизации атом гелия теряет один электрон). Ответ поясните на основании известных законов механики и электродинамики.

В электрической схеме, изображённой на рисунке, при замкнутом ключе К через резистор R протекает ток силой 0,1 А, а через катушку индуктивности L — ток 10 А. Ключ К размыкают. Как изменится (и изменится ли) ток через резистор по модулю и по направлению?

На железный стержень намотаны две катушки изолированного медного провода: А и Б. Катушка А подключена к источнику с ЭДС E и внутренним сопротивлением r, как показано на рисунке. Катушка Б замкнута на амперметр малого сопротивления. Ползунок реостата передвигают влево. В каком направлении протекает при этом ток через амперметр, подключённый к катушке Б? Ответ обоснуйте, указав, какие явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

Катушки А и Б с нулевым сопротивлением намотаны на железный стержень, как показано на рисунке. Цепь с катушкой А содержит источник напряжения с ЭДС ℰ и внутренним сопротивлением r и реостат. Цепь с катушкой Б содержит амперметр с малым сопротивлением. Ползунок реостата сдвигают влево. Укажите, в какую сторону протекает ток через амперметр в цепи с катушкой Б.

В первом опыте в сосуд с водой при комнатной температуре помещают нагревательный элемент, состоящий из двух спиралей с сопротивлениями R₁ и R₂, подключенный к источнику постоянного напряжения U. В начальный момент времени ключ К замкнут. Воду доводят до кипения, затем выливают и охлаждают до комнатной температуры. Во втором опыте эту же воду при комнатной температуре снова доводят до кипения, при этом ключ К размыкают. В каком случае вода закипит быстрее? Ответ поясните на основании законов термодинамики и электродинамики.

Электрическая цепь состоит из батареи с ЭДС ℰ и внутренним сопротивлением r и подключённого к ней резистора нагрузки с сопротивлением R. При изменении сопротивления нагрузки изменяется напряжение на ней и мощность в нагрузке. На рисунке представлен график зависимости мощности, выделяющейся на нагрузке, от напряжения на ней. Используя известные Вам физические законы, объясните, почему данный график зависимости мощности от напряжения представляет собой параболу.

В цепи, схема которой изображена на рисунке, идеальный источник питания с ЭДС E присоединён к цепочке из двух последовательно соединённых резисторов. Левый резистор имеет постоянное сопротивление R₁, а правый резистор представляет собой реостат с полным сопротивлением R₂ = R₁. Сопротивление R_x реостата между его левым контактом и «ползунком» прямо пропорционально расстоянию x между ними (см. рис.). Амперметр и вольтметр также идеальные. Объясните, как и почему будет изменяться сила тока, текущего через амперметр, если перемещать ползунок от левого до правого конца реостата? Определите, во сколько раз при этом изменится сила тока. Постройте график зависимости напряжения U, регистрируемого вольтметром, от сопротивления R_x. На этом графике поставьте точку, которая соответствует середине реостата, и определите показание вольтметра при данном значении R_x.

В цепи, схема которой изображена на рисунке, идеальный источник питания с ЭДС
 присоединён к цепочке из двух последовательно соединённых резисторов. Левый резистор имеет постоянное сопротивление R₁, а правый резистор представляет собой реостат с полным сопротивлением R₂ = R₁. Сопротивление R_x реостата между его левым контактом и «ползунком» прямо пропорционально расстоянию x между ними (см. рис.). Амперметр и вольтметр также идеальные. Объясните, как и почему будет изменяться сила тока, текущего через амперметр, если перемещать ползунок от правого до левого конца реостата? Определите, во сколько раз при этом изменится сила тока. Постройте график зависимости напряжения U, регистрируемого вольтметром, от сопротивления R_x. На этом графике поставьте точку, которая соответствует середине реостата, и определите показание вольтметра при данном значении R_x.

На длинной непроводящей нити висит незаряженный шарик. Под ним находится пластина, по которой распределен равномерно положительный заряд. Как изменится частота колебаний шарика, если ему сообщить положительный заряд. Считать длину пластины значительно больше, чем длина нити.

На рисунке изображена схема электрической цепи, состоящей из двух одинаковых источников тока с ЭДС E и внутренним сопротивлением r, резистора сопротивлением R, двух одинаковых ламп Л1 и Л2, двух идеальных диодов Д1 и Д2 и ключа К. Опираясь на законы электродинамики, объясните, какие изменения произойдут в работе этой цепи, если перевести ключ К из положения 1 в положение 2. Сравните накал ламп в этих двух случаях.

Вещество (воду) массой 2 кг нагревают от температуры –10 °С до температуры +10 °С. На рисунке изображён график зависимости удельной теплоёмкости c этого вещества от температуры t. Скачкообразное увеличение удельной теплоёмкости вещества происходит при его плавлении.
Опираясь на законы физики, изобразите схематически график зависимости количества теплоты ∆Q полученного при нагревании веществом, от его температуры. Объясните построение графика, указав явления и закономерности, которые Вы при этом использовали. На осях координат укажите значения физических величин в «особых» точках графика (максимумы, минимумы, точки излома графика), если они есть.

В электрической схеме, изображенной на рисунке, сопротивления лампочки и резисторов одинаковы и равны R,ЭДС источников питания равны E, а внутренние сопротивления источников питания пренебрежимо малы.
Основываясь на известных физических законах и закономерностях, опишите, что произойдет с лампочкой, если перевести ключ из состояния 1 в состояние 2. Определите, во сколько раз изменится мощность, выделяемая во внешней цепи.

Вещество (сталь) массой 10 кг охлаждают от температуры 1550 °С до температуры 1510 °С. На рисунке изображён график зависимости удельной теплоёмкости c этого вещества от температуры t. Скачкообразное уменьшение удельной теплоёмкости вещества происходит при его кристаллизации. Удельная теплота плавления стали равна λ= 272кДж/кг.

Опираясь на законы физики, изобразите схематически график зависимости модуля количества теплоты ∆Q отданного при охлаждении веществом, от его температуры. Объясните построение графика, указав явления и закономерности, которые Вы при этом использовали. На осях координат укажите значения физических величин в «особых» точках графика (максимумы, минимумы, точки излома графика), если они есть.

Обкладки плоского воздушного конденсатора изготовлены из двух тонких квадратных металлических пластин со стороной a (на рисунке показан вид сбоку). Расстояние между обкладками d << a. Этот конденсатор подключён к источнику постоянного напряжения U с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением.
Через пространство между обкладками начинают медленно протаскивать с постоянной скоростью V квадратную пластину со стороной a и толщиной d, сделанную из однородного непроводящего материала с диэлектрической
проницаемостью E. В некоторый момент всё пространство между обкладками конденсатора оказывается заполненным диэлектриком. Затем пластину продолжают двигать в том же направлении с той же скоростью до тех пор, пока она не покинет пространство между обкладками.
Опираясь на законы физики, изобразите график зависимости силы электрического тока I, протекающего через источник напряжения, от времени t. Искажениями электрического поля вблизи краёв обкладок и пластины можно пренебречь. Отсчёт времени начинается в момент, когда правый край пластины находится на уровне левых краёв обкладок конденсатора, а заканчивается, когда пластина оказывается полностью вынутой из конденсатора с противоположной стороны. Объясните построение графика, указав явления и закономерности, которые Вы при этом использовали. На осях координат обозначьте физические величины в «особых» точках графика (максимумы, минимумы, разрывы, точки излома графика), если они есть.

Резистор R и катушка индуктивности L с железным сердечником подключены к источнику тока, как показано на схеме. Первоначально ключ K замкнут, показания амперметров A₁ и A₂ равны, соответственно, I1 = 1A и I2 = 0,1A. Что произойдёт с величиной и направлением тока через резистор после размыкания ключа K? Ответ поясните, указав, какие явления и законы вы использовали для объяснения.

Одна половина поверхности большого горизонтального стола очень гладкая, а другая половина — шероховатая. По гладкой половине стола скользит в направлении к шероховатой половине тонкий однородный стержень. Вектор начальной скорости стержня направлен вдоль него и составляет угол 90° с границей AB раздела гладкой и шероховатой половин стола (на рисунке изображён вид сверху, направление движения указано стрелкой). Коэффициент трения между стержнем и столом равен µ. В момент времени t₁ > 0 стержень начинает пересекать границу AB, в момент времени t₂ он целиком оказывается на шероховатой половине, обладая при этом отличной от нуля скоростью. В момент времени t₃ стержень останавливается, целиком находясь при этом на поверхности стола.
Пусть ось OX направлена вдоль стержня. Опираясь на законы физики, изобразите график зависимости проекции ускорения стержня на ось OX от времени t. Объясните построение графика, указав явления и закономерности, которые Вы при этом использовали. На осях координат обозначьте физические величины в «особых» точках графика (максимумы, минимумы, разрывы, точки излома графика), если они есть.

Одна половина поверхности большого горизонтального стола очень гладкая, а другая половина — шероховатая. По гладкой половине стола скользит в направлении к шероховатой половине тонкий однородный стержень. Вектор начальной скорости стержня направлен вдоль него и составляет угол 90° с границей AB раздела гладкой и шероховатой половин стола (на рисунке изображён вид сверху, направление движения указано стрелкой). Коэффициент трения между стержнем и столом равен µ. В момент времени t₁ > 0 стержень начинает пересекать границу AB, в момент времени t₂ он целиком оказывается на шероховатой половине, обладая при этом отличной от нуля скоростью. В момент времени t₃ стержень останавливается, целиком находясь при этом на поверхности стола.
Опираясь на законы физики, изобразите график зависимости модуля ускорения a стержня от времени t. Объясните построение графика, указав явления и закономерности, которые Вы при этом использовали. На осях координат обозначьте физические величины в «особых» точках графика максимумы, минимумы, разрывы, точки излома графика), если они есть.

На горизонтальном столе закреплён однородный прозрачный шар радиусом R = 5 см, изготовленный из вещества с показателем преломления n = √2. На шар направлен тонкий луч света от лазерной указки, идущий параллельно столу. В исходном положении луч проходит через центр O шара. Указку начинают поступательно перемещать вдоль стола с постоянной скоростью V = 5 см/c так, что она движется в направлении, перпендикулярном лучу (на рисунке показан вид сверху, пунктирной линией обозначена траектория лазерного луча в исходном положении шара).
Опираясь на законы физики, изобразите график зависимости длины L участка лазерного луча, находящегося внутри шара, от времени t, прошедшего с момента начала движения указки. Объясните построение графика, указав явления и закономерности, которые Вы при этом использовали. На осях координат обозначьте физические величины в «особых» точках графика (максимумы, минимумы, разрывы, точки излома графика), если они есть.

На горизонтальном столе лежит однородный прозрачный шар радиусом R = 4 см, изготовленный из вещества с показателем преломления n = √2. На шар направлен тонкий луч света от закреплённой лазерной указки, идущий параллельно столу. В исходном положении луч проходит через центр O шара. Шар начинают поступательно перемещать вдоль стола с постоянной скоростью V = 2 см/c так, что он движется в направлении, перпендикулярном лучу (на рисунке показан вид сверху, пунктиром обозначена линия, вдоль которой лазерный луч распространялся в шаре при его исходном положении).
Опираясь на законы физики, изобразите график зависимости длины L участка лазерного луча, находящегося внутри шара, от времени t, прошедшего с момента начала движения шара. Объясните построение графика, указав явления и закономерности, которые Вы при этом использовали. На осях координат обозначьте физические величины в «особых» точках графика (максимумы, минимумы, разрывы, точки излома графика), если они есть.

Для демонстрации магнитного взаимодействия двух катушек с протекающими в них электрическими токами профессор Московского университета А. А. Эйхенвальд предложил следующий опыт. Катушка №1 обладает длинным цилиндрическим сердечником, на который намотано много витков изолированного провода. Эта катушка неподвижно крепится на столе так, чтобы ось её сердечника была расположена горизонтально. Катушка №2 намотана на лёгкий кольцевой каркас, внутренний диаметр которого немного превышает диаметр сердечника катушки №1. К катушке №2 подсоединяются два тонких гибких провода, на которых она, подобно маятнику, подвешивается к штативу. Эти провода позволяют свободно висящей катушке №2 вращаться вокруг вертикальной оси и совершать колебания. Длина проводов и расположение штатива подбираются так, чтобы катушка №2 висела вблизи торца сердечника катушки № 1 и могла свободно надеваться на эту катушку. При этом горизонтальные оси катушек совсем немного не совпадают друг с другом.
Сначала через эти две катушки пропускают постоянные электрические токи таким образом, чтобы между ними возникли силы магнитного притяжения. В результате этого катушка №2 притягивается к катушке №1 и надевается на неё (см. рис.). Затем направление протекания тока в катушке №1 изменяют на противоположное, а ток, текущий через катушку №2, оставляют прежним. Опишите, что после этого будет происходить с катушкой №2. Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.

Медный стержень АБ подвешен на тонких проводящих проволочках и подключён к источнику постоянного напряжения U — так, как показано на рисунке. Под проводником находится постоянный полосовой магнит, обращённый к нему северным полюсом. В какую сторону начнёт двигаться проводник сразу после замыкания ключа K? Опираясь на законы механики и электродинамики, объясните, почему это произойдёт. Считать, что магнитное поле вблизи полюса постоянного магнита однородно.

Три параллельных длинных прямых проводника 1, 2 и 3 расположены на одинаковом расстоянии а друг от друга (см. рис. а) и б)). В каждом проводнике протекает электрический ток силой I. Токи во всех проводниках текут в одном направлении. Определите направление результирующей силы, действующей на проводник 1 со стороны проводников 2 и 3. Сделайте рисунок, указав в области проводника 1 векторы магнитной индукции полей, созданных проводниками 2 и 3, вектор магнитной индукции результирующего магнитного поля и вектор результирующей силы. Ответ поясните, опираясь на законы электродинамики.

На рисунке показана принципиальная схема электрической цепи, состоящей из источника тока с отличным от нуля внутренним сопротивлением, резистора, реостата и измерительных приборов — идеального амперметра и идеального вольтметра. Как будут изменяться показания приборов при перемещении движка реостата вправо? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.