Внимание ! не забудьте все ответы к задачам а22 − а25 перенести в бланк ответов № 1

Полное решение задач С1 − С6 необходимо записать в бланке ответов № 2. При оформлении решения в бланке № 2 сначала запишите номер задания (С1, С2, С3 и т.д.), а затем решение соответствующей задачи.

Рекомендуем перед началом решения задачи записать «Дано», а в конце записать ответ. Старайтесь писать чётко и разборчиво!

С1

Металлический шарик подвешен на шелковой нити. К шарику сначала подносят положительно заряженную палочку (см.рис.1). Шарик отклоняется в сторону палочки, не касаясь её. Затем к шарику подносят отрицательно заряженную палочку, шарик снова отклоняется в сторону палочки, не касаясь её (см.рис.2). Был ли шарик заряжен перед началом опыта? Изменился ли заряд шарика в процессе опыта?

Объясните результаты этих наблюдений, обязательно указав, какие физические явления и законы Вы используете при объяснении.

Полное правильное решение каждой из задач С2–С6 должно включать законы и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи, а также математические преобразования, расчеты с численным ответом и, при необходимости, рисунок, поясняющий решение.

С2

Два свинцовых шара движутся навстречу друг другу по одной прямой. Массы шаров отличаются в 2 раза. Скорость легкого шара перед ударом равна v, скорость более тяжелого шара равна 2v. Между шарами происходит абсолютно неупругий удар, в результате которого они нагреваются на ΔТ = 0,2 К. Найти скорость v, если вся выделившаяся при ударе теплота идет на нагревание шаров.

С3

Идеальный газ в количестве 5 моль сначала сжимают в процессе 1−2; затем, в процессе 2−3, давление газа увеличивается в 3 раза, а его конечная температура Т₃ становится равной температуре Т₁. Найти температуру газа в состоянии 2, если при сжатии газа была совершена работа 16,6 кДж.

С4

Четыре одинаковых по величине точечных заряда находятся в вершинах квадрата со стороной 13 см, знаки зарядов указаны на рисунке. В центр квадрата помещают пробный заряд q₀ = 10⁻⁹ Кл, на него действует сила 3 мН. Найти величину зарядов q.

С5

Контур в виде окружности находится в однородном магнитном поле. Индукция магнитного поля равна 0,05 Тл, линии индукции перпендикулярны плоскости контура. Проволока, из которой сделан контур, имеет сечение 2 мм² и удельное сопротивление 2,5·10⁻⁷ Ом·м. Контур поворачивают на 90º вокруг диаметра окружности, за время поворота через поперечное сечение проволоки проходит заряд 10 мКл. Найти радиус окружности.

С6

При распаде одного ядра ²³⁵U выделяется энергия 200 МэВ. В ядерном реакторе АЭС ежесекундно распадается 1 мг этого изотопа. Сколько лампочек мощностью 75 Вт могут нормально гореть, используя электро-энергию, вырабатываемую этой электростанцией? КПД электростанции 46 %.

Вариант 2 МАТИ, 2012