«Типичные примеры заданий ЕГЭ и возможные варианты их решения»

Типичные примеры

заданий ЕГЭ

и возможные варианты их решений

• Учитель физики

МБОУ «СОШ №2 ст. Архонская»

Белеенко Галина Александровна

2021г.

1.Задача 27

Многовитковая катушка медного провода подключена к источнику тока через реостат. Вблизи торца катушки на шёлковых нитях подвешено замкнутое медное кольцо с малым сопротивлением. Ось кольца совпадает с осью катушки (см. рисунок).

Опишите, как начнет двигаться кольцо (притянется, оттолкнётся или останется неподвижным относительно катушки), если движок реостата резко сдвинуть вверх в крайнее положение .

Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения.

1. №27 Образец возможного решения

1). Кольцо оттолкнется от катушки.

2). При смещении движка реостата вверх ток в катушке возрастает до нового значения. При этом увеличивается поток вектора магнитной индукции через кольцо. По закону электромагнитной индукции, в кольце возникает ЭДС индукции, появляется индукционный ток. В соответствии с правилом Ленца взаимодействие токов в кольце и в катушке приводит к тому, что кольцо отталкивается от катушки влево, в область, где магнитное поле катушки слабее, чем у торца катушки.

2.

1

3

Рамка, помещённая в узкую щель между полюсами магнита так, как показано на рис. 1, в момент времени t = 0 начинает свободно падать с нулевой начальной скоростью. При этом в ней возникает электрический ток, сила которого изменяется с течением времени так, как показано на рис. 2.

Почему в течение промежутков времени AB и CD ток в рамке имеет различное направление? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения.

3. Образец возможного решения

1). Индукционный ток в рамке вызван ЭДС индукции, возникающей при пересечении проводником линий магнитного поля.

По закону индукции Фарадея ЭДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока Ф. Движение рамки вблизи магнита можно считать свободным падением, пренебрегая магнитным полем индукционного тока, так что скорость растет пропорционально времени: V = gt.

2). В промежутке времени АВ магнитный поток через рамку увеличивается, а в промежутке времени СD – уменьшается. Поэтому индукционный ток имеет различное направление.

4. Задача 27

В цепи, изображённой на рисунке, сопротивление диода в прямом направлении пренебрежимо мало, а в обратном – многократно превышает сопротивление резисторов. При подключении к точке А – положительного, а к точке В – отрицательного полюса батареи с ЭДС 12В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением, потребляемая мощность равна 4,8Вт. При изменении полярности подключения батареи потребляемая мощность оказалась равной 7,2Вт. Укажите условия протекания тока через диоды и резисторы в обоих случаях и определите сопротивление резисторов в этой цепи.

 B поэтому ток через диод, подключенный параллельно резистору R 1 , не течёт. Эквивалентная схема цепи в этом случае имеет вид, изображенный на рисунке 1. Суммарное сопротивление последовательно соединенных резисторов равно R 0 = R 1 + R 2 , а потребляемая мощность 2). При изменении полярности подключения батареи  A B , открытый диод подключён к резистору R 1 параллельно, шунтируя его. Эквивалентная схема цепи в этом случае изображена на рисунке 2. При этом потребляемая мощность увеличивается (так как знаменатель дроби уменьшается): 3). Из этих уравнений: 4). Подставляя значения физических величин, указанные в условии, получаем: R 1 = 10 Ом, R 2 = 20 Ом. Ответ: R 1 = 10 Ом, R 2 = 20 Ом. " width="640"

4. Задача 27 Образец возможного решения

1). При подключении положительного вывода батареи к точке А потенциал точки А оказывается выше, чем потенциал точки В  A  B поэтому ток через диод, подключенный параллельно резистору R 1 , не течёт. Эквивалентная схема цепи в этом случае имеет вид, изображенный на рисунке 1. Суммарное сопротивление последовательно соединенных резисторов

равно R 0 = R 1 + R 2 , а потребляемая мощность

2). При изменении полярности подключения батареи  A B , открытый диод подключён к резистору R 1 параллельно, шунтируя его. Эквивалентная схема цепи в этом случае изображена на рисунке 2. При этом потребляемая мощность

увеличивается (так как знаменатель дроби уменьшается):

3). Из этих уравнений:

4). Подставляя значения физических величин, указанные в условии, получаем: R 1 = 10 Ом, R 2 = 20 Ом.

Ответ: R 1 = 10 Ом, R 2 = 20 Ом.

5

Незаряженный конденсатор ёмкостью С =0,1мкФ подключают к источнику тока с ЭДС  =12В по схеме, показанной на рисунке. Сопротивление резистора R =500Ом, сопротивлением проводов и внутренним сопротивлением источника тока можно пренебречь. Какое количество теплоты Q выделится на резисторе после замыкания ключа K в процессе зарядки конденсатора?

5. Образец возможного решения

1). В ходе зарядки конденсатора напряжение на его обкладках достигает значения  , а заряд конденсатора изменяется от нуля до значения

q = С  .

2). При протекании заряда q через источник тока сторонние силы в источнике тока совершают работу A ст = q  = С  2 . Эта работа затрачивается на изменение энергии конденсатора и выделение теплоты на резисторе:

3). Отсюда

Ответ: Q = 7,2 мкДж.

6 .

Во сколько раз уменьшится мощность, выделяемая на сопротивлении R 2 , при замыкании ключа K (см. рисунок), если R 1 = R 2 = R 3 = 1 Ом, r  = 0,5 Ом?

R 3

K

R 2

R 1

 , r

6. Образец возможного решения

Мощность P = I 2 R .

1). Ключ разомкнут. Из закона Ома для замкнутой цепи

2 ). Ключ замкнут .

При параллельном соединении

ток через сопротивление R 2 :

Отношение мощностей

Ответ: Мощность уменьшается в

7.

Проводник длиной 1м движется равноускоренно в однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,5Тл и направлена перпендикулярно проводнику и скорости его движения (см. рисунок). Начальная скорость движения проводника 4м/с. Значение ЭДС индукции в этом проводнике в конце перемещения на расстояние 1м равно 3В.

Чему равно ускорение, с которым движется проводник в магнитном поле?

7. Образец возможного решения

Модуль ЭДС индукции в проводнике, движущемся в однородном магнитном поле, равен где υ - скорость движения проводника. В конце

перемещения

Ускорение, с которым движется проводник

Ответ: а = 10 м/с 2 .

8

Плоская катушка диаметром 6см, состоящая из 120 витков, находится в однородном магнитном поле. Катушка поворачивается вокруг оси, перпендикулярной линиям магнитной индукции, на угол 180° за 0,2с. Плоскость катушки до и после поворота перпендикулярна линиям магнитной индукции.

Какова индукция магнитного поля, если среднее значение ЭДС индукции, возникающей в катушке, равно 0,2 В?

8. Образец возможного решения

ЭДС индукции в катушке

Изменение магнитного потока за время  t

равно  Ф = Ф 2 - Ф 1 = BS (cos  2 -cos  1 ), где

cos  2 = -1, cos  1 = +1.

Следовательно,

Ответ: В ≈ 0,06 Тл.

9

10

11

12

14

15

16

17

18

19