см. другие сайты и вебстраницы автора: Американский ЕГЭ по физике Липкая электростатика Как резать колбасу по законам физики Пока горит кристалл Что такое жизнь? Почему пена белая? Почему у блика на фото несколько лучей? Антибликовые очки и ЖК-дисплей Что заставляет женщин вилять бёдрами? Почему кучевые облака плоские снизу? Далеко ли мы от Тадж-Махала? Загадки одномерного бильярда Электростатика заряженных бусинок Ночным поездом по коническим сечениям Физика внутри нас Популярно обо всём Почему, что и как? Моя новая книжка "Не только о физике яйца"

 

К.Ю. Богданов <kbogdanov1@yandex.ru>

лицей №1586, г. Москва

 

Тесты на экзамене после профильного обучения физики в школах США – AP Physics C

 

Advanced Placement (AP) Physics C является самой сложной программой профильного обучения физики в школах США и предусматривает изучение физики учащимися, знакомыми с азами дифференциального и интегрального исчисления. Курс состоит из двух независимых частей – механика и электродинамика, на изучение которых отводится по одному году. В конце каждого года обучения проводится экзамен, результаты которого учитываются при зачислении в университеты США и 55 других стран. Успешная сдача этих экзаменов в школе освобождает будущего студента от повторного изучения начального курса физики в университете, а значит, экономит деньги и время.

 

Каждый из экзаменов (по механике и электродинамике) состоит из двух частей. В первой части, длящейся 45 мин, предлагаются 35 тестов с  5-ю ответами для каждого, из которых необходимо выбрать один правильный. Вторая часть экзамена длится тоже 45 мин, за которые необходимо решить 3 задачи, что делает её похожей на часть С нашего ЕГЭ.

 

В первой части экзамена пользоваться калькуляторами запрещено. Тем, кто перешёл ко второй части экзамена, разрешают пользоваться калькуляторами и дают "шпаргалки" на ТРЁХ страницах, содержащие основные формулы физики, геометрии, тригонометрии, дифференцирования и интегрирования, единицы измерения величин и физические константы.

 

Далее приведены переведённые на русский язык варианты тестов первой части экзамена, взятые из пособия для готовящихся к экзамену "Cracking the AP Physics C Exam. 2010 Edition" (Staff of the Princeton Review, S. Leduc & P. Waechtler, 2009, Random House, Inc. New York).

 

 

AP Physics C (mechanics) – часть I

Таблицу правильных ответов на тесты этой части экзамена см. после теста 35

 

1. Стоя на краю обрыва, выпускают из рук камень, который начинает падать и проходит первую половину пути за t₁ секунд. Если вторую половину пути до земли камень проходит за время t₂, чему равно отношение t₂/t₁? (Сопротивлением воздуха можно пренебречь).

 

 

2. Брусок массой m начинает скользить по горизонтальной поверхности с начальной скоростью v₀. На него не действуют никакие силы, кроме силы тяжести и силы со стороны поверхности, по которой он скользит. Если коэффициент трения скольжения между бруском и поверхностью равен µ, какой путь пройдёт брусок до того, как остановится?

 

3. Тело, находящееся в покое, начинает двигаться с ускорением, зависящим от времени t , a = (2 м/с³)t для t >0.  На какое расстояние переместиться тело за первые 3 с движения?

(A)  9 м

(B)   12 м

(C)  18 м

(D)  24 м

(E)   27 м

 

4. При каком из следующих условий момент импульса не будут изменяться?

            I. Сохранение импульса

            II. Равнодействующая внешних сил равна нулю

            III. Сумма моментов внешних сил равна нулю

(A)  только I и II

(B)   только I и III

(C)  только II и III

(D)  только II

(E)   только III

 

 

5. Как показано на рисунке, сила упругости нити F_T заставляет шарик массой m двигаться с постоянной угловой скоростью w по окружности радиусом R, находящейся в горизонтальной плоскости. Какое из следующих выражений даёт значение F_T?

 

6. Тело массой m, находящееся над поверхностью Луны массой М, начинает падать с высоты h, равной радиусу Луны R. С какой скоростью это тело ударится о поверхность Луны?

           

 

7. На рисунке показана пружина, прикреплённая к потолку, растяжение которой описывается законом Гука. Если массу бруска, прикреплённого к нижнему концу пружины, удвоить, как изменится растяжение пружины в состоянии равновесия и период колебаний?

(A)  Растяжение увеличится в  раз, период колебаний уменьшится в  раз

(B)   Растяжение увеличится в  раз, период колебаний увеличится в  раз

(C)  Растяжение увеличится в  раз, период колебаний увеличится в 2 раза

(D)  Растяжение увеличится в 2 раза, период колебаний уменьшится в  раз

(E)   Растяжение увеличится в 2 раза, период колебаний увеличится  раз

 

 

8. Две нити, прикреплённые к потолку, плотно обмотаны вокруг цилиндра радиуса r и массой m. Цилиндр начинает опускаться вниз, разматывая нити и не скользя по ним. Считая, что момент инерции цилиндра равен ½ mr², найдите ускорение центра его масс.

(A)  g/4

(B)   g/2

(C)  g/3

(D)  2g/3

(E)   3g/4

 

9. На однородный цилиндр, находящийся на гладкой горизонтальной поверхности в состоянии покоя, начинает действовать постоянная сила F с момента времени t = 0 до t = T. В момент времени t = T эта сила перестаёт действовать. Какой из нижеприведённых графиков лучше всего иллюстрирует зависимость скорости v центра масс цилиндра от времени в диапазоне от t = 0 до t = 2T?

 

10. Двигатель развивает мощность 10 кВт, когда поднимает груз с постоянной скоростью на высоту 20 м за 5 с. Чему равна масса этого груза?

(A)  100 кг

(B)   150 кг

(C)  200 кг

(D)  250 кг

(E)   500 кг

 

11. Искусственный спутник Земли движется вокруг неё по круговой орбите. На какой высоте находится спутник над поверхностью Земли, имеющей радиус R, если известно, что кинетическая энергия спутника равна работе, затраченной для вывода его на орбиту?

(A)   R/2

(B)   2R/3

(C)  R

(D)  3R/2

(E)   2R

 

 

12. На рисунке изображён однородный стержень массой М, покоящийся на двух опорах. Брусок массой М/2 находится на стержне в два раза дальше от опоры 2 (Support 2), чем от опоры 1 (Support 1). Пусть F₁ и F₂ – силы, действующие вертикально вниз со стороны бруска на опоры 1 и 2, соответственно. Найти F₂/F₁.

(A)  1/2

(B)   2/3

(C)  3/4

(D)  4/5

(E)   5/6

 

13. Резиновый мяч массой 0,08 кг выпускают из рук с высоты 3,2 м, и после удара о пол он поднимается на ту же высоту. Считая, что мяч соприкасался с полом в течение 0,04 с, определить среднюю силу, с которой пол действовал на мяч.

(A)  0,16 Н

(B)   16 Н

(C)  32 Н

(D)  36 Н

(E)   64 Н

 

14. Диск радиусом 0,1 м начинает вращаться с угловым ускорением 2 с^-2. Считая, что диск только вращается, определить путь, пройденный точкой, находящейся на краю диска, за первые 4 с.

(A)  0,4 м

(B)   0,8 м

(C)  1,2 м

(D)  1,6 м

(E)   2,0 м

 

15. На рисунке изображён шарик, скользящий вниз по гладкой поверхности, вертикальное сечение которой имеет вид одной четверти окружности радиуса R. Считая, что шарик начинает соскальзывать с высоты равной 2R относительно горизонтальной поверхности (surface), определить горизонтальное положение х точки, в которой он ударится об эту поверхность.

(A)  2R

(B)   5R/2

(C)  3R

(D)  7R/2

(E)   4R

 

16. На рисунке показана частица (particle), совершающая равномерное движение по окружности радиусом R. Два источника света, не показанные на рисунке, освещают частицу справа и сверху, соответственно, что приводит к возникновению тени частицы на двух взаимно перпендикулярных экранах (Screen 1 и Screen 2). Стрелками на рисунке показаны положительные направления координат теней х и у вдоль соответствующих экранов. Выберите верное утверждение относительно координаты у тени на экране Screen 2 и направления движения этой тени, если в данный момент времени координата х тени на экране Screen 1, x = -R/2 и эта тень движется в положительном направлении.

(A)  y = -0,866·R; тень движется в отрицательном направлении

(B)   y = -0,866·R; тень движется в положительном направлении

(C)  y = -0,5·R; тень движется в отрицательном направлении

(D)  y = +0,866·R; тень движется в отрицательном направлении

(E)   y = +0,866·R; тень движется в положительном направлении

 

17. На рисунке показан вид сверху на два шара, соединённых твёрдым невесомым стержнем, которые покоятся на гладкой горизонтальной поверхности стола.  Когда к стержню прикладывают силу F, как это изображено на рисунке, он начинает двигаться с угловым ускорением относительно центра масс системы, равным kF/(mL). Чему равен k?

(A)  3/8

(B)   1/2

(C)  5/8

(D)  3/4

(E)   5/6

 

18. Игрушечный легковой автомобиль лоб-в-лоб сталкивается с более тяжёлым грузовиком. Какое из следующих утверждений справедливо для произошедшего столкновения?

            I. Импульс силы, действующий на легковой автомобиль, больше, чем на грузовой.

            II. Изменение импульса грузового автомобиля будет больше, чем у грузового.

            III. Модуль ускорения легкового автомобиля будет больше, чем у грузового.

(A)  только I и II

(B)   только II

(C)  только III

(D)  только II и III

(E)   I, II и III

 

19. Однородный стержень лежит на гладкой поверхности горизонтального стола. Кроме сил тяжести и реакции опоры, компенсирующих друг друга, на стержень действуют только две внешние силы, F₁ и F₂, параллельные поверхности стола. Если результирующая сила, действующая на стержень равна нулю, какое из следующих утверждений верно?

(A)  Результирующий момент сил, действующий на стержень, должен быть равен нулю.

(B)   Стержень не может двигаться с ускорением поступательно или вращательно.

(C)  Стержень может двигаться с ускорением поступательно, если F₁ и F₂ приложены не в одной точке.

(D)  Результирующий момент сил, действующий на стержень, будет равен нулю, если F₁ и F₂ приложены в одной точке.

(E)   Ни одно из вышеприведённых.

 

20. Космонавт совершает посадку на планету, масса которой и радиус в два раза больше, чем у Земли. Если на Земле космонавт весит 800 Н, каким будет его вес на этой планете?

(A)   200 Н

(B)   400 Н

(C)  800 Н

(D)  1600 Н

(E)   3200 Н

 

21. На тело массой 1 кг действует сила F(x), величина которой зависит от положения частицы х, как это показано на графике, где F отложено в Ньютонах, а х – в метрах. Считая, что скорость тела была равна нулю при х = 0, определите его скорость при х = 4 м.

(A)  5 м/с

(B)   8,7 м/с

(C)  10 м/с

(D)  14 м/с

(E)   20 м/с

 

22. Звезда вращается вокруг своей оси и сжимается, в результате чего её радиус уменьшается до 1/16 первоначального значения. Считая звезду однородной сферой, определить отношение вращательной кинетической энергии звезды в конце сжатия к её первоначальному значению.

(A)  4

(B)   16

(C)  16²

(D)  16³

(E)   16⁴

 

23. Мяч бросают с начальной скоростью v₀ = 40 м/с по направлению к вертикальной стене, как это показано на рисунке. Через какое время мяч ударится о стену?

(A)  0,25 с

(B)   0,6 с

(C)  1,0 с

(D)  2,0 с

(E)   3,0 с

 

24. Если M, L и T обозначают размерности массы, длины и времени, соответственно, то какую размерность имеет импульс силы?

(A)  LM/T³

(B)   LM/T²

(C)  LM/T

(D)  L²M/T²

(E)   M²L/T

 

 

25. Рисунок изображает вид сверху на два глиняных шара, движущихся навстречу друг к другу по гладкой поверхности. Между ними происходит абсолютно неупругое столкновение в точке, обозначенной на рисунке, после чего они движутся в направлении вектора v'. Считая m₁ = 2m₂, определить v₂.

 

26. Коэффициент трения покоя между двумя брусками, изображёнными на рисунке, составляет 0,80. Бруски совершают колебания частотой 2,0 Гц. При какой максимальной амплитуде колебаний маленький брусок не будет скользить по большому?

(A)  3,1 см

(B)   5,0 см

(C)  6,2 см

(D)  7,5 см

(E)   9,4 см

 

27. При столкновении двух тел коэффициентом реституции, е, называют отношение их относительной скорости после столкновения к их относительной скорости до столкновения. Определите коэффициент реституции при столкновении мяча, отвесно падающего с высоты H₁ на неподвижный пол, при условии, что после этого он подпрыгнул на высоту Н₂.

             

 

28. На рисунке показана однородная квадратная металлическая пластинка со стороной 40 см, лежащая на гладкой горизонтальной поверхности стола. Сила F, модуль которой равен 10 Н, приложена к одному из углов пластинки, как это показано на рисунке. Определите момент силы F относительно центра вращения пластинки.

(A)  0 Н·м

(B)   1,0 Н·м

(C)  1,4 Н·м

(D)  2,0 Н·м

(E)   4,0 Н·м

 

29. Маленький брусок массой 2 кг передвигают в вертикальной плоскости из начальной точки с координатами (x₀, z₀) = (0, 0) вверх в конечную точку (x_к, z_к) = (3 м, 3м) вдоль траектории, изображённой на графике. Начальная часть траектории Path 1 описывается параболой z = x², а остальная часть Path 2 является четвертью окружности с уравнением (x-2)² + (z-2)² =2. Чему равна работа, совершённая против сил тяжести во время этого перемещения?

(A)  60 Дж

(B)   80 Дж

(C)  90 Дж

(D)  100 Дж

(E)   120 Дж

30. На рисунке изображён брусок массой m, находящийся в состоянии покоя в точке с координатой х = А. Брусок лежит на горизонтальной поверхности и прикреплён к вертикальной стене растянутой пружиной (spring) с коэффициентом упругости k. Когда сила упругости растянутой пружины начинает двигать брусок обратно к стене, на брусок также действует сила трения, F_тр которую можно вычислить по формуле F_тр = bx, где b – положительная константа. Чему равна скорость бруска, когда он впервые проходит через положение равновесия (х = 0)?

             

 

31. Стержень, показанный на рисунке, может вращаться в плоскости, перпендикулярной плоскости листа, вокруг оси, проходящей через х = 0. Линейная плотность стержня, λ, увеличивается с расстоянием от оси вращения так, что λ(х) = kx, где k – положительная константа. Определите момент инерции стержня, зная его длину, L, и его массу, М.

(A)  ML²/6

(B)   ML²/4

(C)  ML²/3

(D)  ML²/2

(E)   2ML²

 

32. На частицу действует консервативная сила, и её потенциальная энергия U (в Дж) следующим образом зависит от координаты х (в м):

            U(x) = (x-2)³ – 12x.

            Найти координату положения устойчивого равновесия частицы.

(A)  x = -4

(B)   x = -2

(C)  x = 0

(D)  x = 2

(E)   x = 4

 

33. Под каким углом к горизонту надо бросить тело, чтобы его дальность полёта была равна максимальной высоте подъёма? (сопротивлением воздуха пренебречь)

(A)  arcsin(1/g)

(B)   arccos(1/g)

(C)  45°

(D)  arctg(2)

(E)   arctg(4)

 

34. Кинетическая энергия частицы изменяется со скоростью 6,0 Дж/с, когда скорость частицы равна 3,0 м/с. Чему равен модуль силы, действующей на частицу в этот момент времени?

(A)  0,5 Н

(B)   2,0 Н

(C)  4,5 Н

(D)  9,0 Н

(E)   18 Н

 

35. На тело массой 2 кг действуют три внешние силы, модуль каждой из которых равен 4 Н. Отметьте из перечисленных ниже величину ускорения, с которым НЕ может двигаться данное тело под действием этих сил.

(A)  0 м/с²

(B)   2 м/с²

(C)  4 м/с²

(D)  6 м/с²

(E)   8 м/с²

 

Таблица правильных ответов на тесты AP Physics C (mechanics) – часть I

 

 

 

AP Physics C (electricity and magnetism) – часть I

Таблицу правильных ответов на тесты этой части экзамена см. после теста 70

 

36. Непроводящую сферу с зарядом +Q подносят близко к проводящей сфере того же радиуса. Какое из следующих утверждений верное?

(A)  Внутри проводящей сферы возникает электрическое поле.

(B)   Общий заряд проводящей сферы становится равным –Q.

(C)  Сферы начинают притягиваться друг к другу.

(D)  Сферы начинают отталкиваться друг от друга.

(E)   Электростатические взаимодействия между сферами отсутствуют.

 

37. Какая из следующих процедур увеличит ёмкость плоского конденсатора?

(A)  Использование пластин меньшей площади.

(B)   Замена материала между пластинами материалом с меньшей диэлектрической проницаемостью.

(C)  Уменьшение напряжения между пластинами.

(D)  Увеличение напряжения между пластинами.

(E)   Уменьшение расстояния между пластинами.

 

38. Ионы различных изотопов массой m и зарядом q влетают в магнитное поле с одной и той же скоростью, направленной перпендикулярно индукции магнитного поля. Круговая траектория какого из перечисленных ниже изотопов будет иметь наибольший радиус?

(A)  m = 16 а.е.м., q = -5 e.

(B)   m = 17 а.е.м., q = -4 e.

(C)  m = 18 а.е.м., q = -3 e.

(D)  m = 19 а.е.м., q = -2 e.

(E)   m = 20 а.е.м., q = -1 e.

 

39. Проводник, имеющий форму эллипсоида, заряжен отрицательно. На каком из следующих рисунков лучше всего показано распределение зарядов в проводнике и силовые линии электрического поля?

           

 

40. Четыре проволоки, изображённые на рисунке, сделаны из алюминия. Сопротивление какой из них наибольшее?

(A)  Проволока А

(B)   Проволока B

(C)  Проволока C

(D)  Проволока D

(E)   Все проволоки имеют одно и то же сопротивление, т.к. они сделаны из одинакового материала.

 

41. Что из перечисленного ниже НЕ равно 1 Тл?

(A)  1 Дж/(А·м²)

(B)   1 кг/(Кл·с)

(C)  1 Н/(А·м)

(D)  1 В·с/ м²

(E)   1 А·Н/В

 

42. На рисунке изображены две поверхности: куб с ребром длиной d и сфера диаметром d. Общий заряд, находящийся внутри каждой из поверхностей одинаков и равен +Q. Пусть суммарный поток вектора напряжённости через поверхность куба равен Ф_к, а аналогичный поток через сферическую поверхность составляет Ф_с. Какое из приведённых ниже соотношений справедливо?

(A)  Ф_к = Ф_с· p/6

(B)   Ф_к = Ф_с· p/3

(C)  Ф_к = Ф_с

(D)  Ф_к = 3Ф_с/p

(E)   Ф_к = 6Ф_с/ p

 

43. На рисунке показаны две большие вертикальные проводящие пластины, заряженные разноимёнными зарядами одинаковой величины. Шарик массой m с зарядом –q подвешен на лёгкой нити, прикреплённой к незаряженной изолированной опоре (neutral insulating support), и находится в пространстве между пластинами. Если напряжение между пластинами равно V, чему равен угол q ?

 

(A)  arcos(qV/mgx)

(B)   arsin(qV/mgx)

(C)  artg(qV/mgx)

(D)  arcos(qV/x)

(E)   arsin(qV/x)

 

44. Заряд тела 1 Кл. Сколько избыточных электронов оно содержит?

(A)  6,25·10¹⁸

(B)   8,00·10¹⁸

(C)  1,60·10¹⁹

(D)  3,20·10¹⁹

(E)   6,25·10¹⁹

 

Вопросы 45-46.

Сопротивление каждого из резисторов, показанных на следующем рисунке, равно 200 Ом. ЭДС батареи равно 24 В, а её внутренним сопротивлением можно пренебречь.

45. Чему равна сила тока через батарею?

(A)  30 мА

(B)   48 мА

(C)  64 мА

(D)  72 мА

(E)   90 мА

 

46. Чему равно отношение мощности, рассеиваемой в R₁ к мощности, рассеиваемой в R₄ ?

(A)  1/9

(B)   1/4

(C)  1

(D)  4

(E)   9

 

47. Чему равно значение следующего произведения?

                        20 мкФ·500 Ом

(A)  0,01 Гн

(B)   0,01 А/Кл

(C)  0,01 Вб

(D)  0,01 с

(E)   0,01 В/А

 

48. Петля из медной проволоки имеет форму окружности радиусом 1 м и лежит в плоскости листа. Петля находится в магнитном поле, вектор индукции В которого перпендикулярен плоскости листа и направлен от читателя. Модуль индукции изменяется со временем t следующим образом:

B(t) = 2t(1-t) ,

где В измеряется в Тл, а t – в секундах. Чему равна напряжённость электрического поля в проволоке в момент времени t = 1 c?

(A)  (1/p) Н/Кл

(B)   1 Н/Кл

(C)  2 Н/Кл

(D)  p Н/Кл

(E)   2p Н/Кл

 

49. На рисунке показана прямоугольная проволочная петля размером х ´ у м, верхняя половина которой находится в однородном магнитном поле с индукцией В. Плоскость петли вертикальна, а к её нижней стороне прикреплён груз массой m. Чему должна быть равна сила тока I в петле, и куда он должен быть направлен, чтобы петля с грузом находилась в равновесии? Массой петли можно пренебречь.

(A)  I = mg/xB, по часовой стрелке

(B)   I = mg/xB, против часовой стрелки

(C)  I = mg/(x+y/2)B, по часовой стрелке

(D)  I = mg/(x+y/2)B, против часовой стрелки

(E)   I = mg/(x+y)B, по часовой стрелке

 

50. На рисунке изображён непроводящий цилиндр радиуса R и длиной L без полостей. Ось (axis) цилиндра обозначена пунктирной линией. Цилиндр содержит заряды, плотность которых r(r) зависит от расстояния r до оси цилиндра следующим образом: r(r) = +3r Кл/м³. Это означает, что общий заряд, содержащийся внутри концентрического цилиндра радиуса r и длиной l, равен 2plr³. Найдите выражение для напряжённости электрического поля внутри этого цилиндра.

(A)  1/(e₀·r²)

(B)   r/2e₀

(C)  2r/e₀

(D)  r²/e₀

(E)   r²/2e₀

 

51. На рисунке показаны две прямые проволоки с током, а также его сила и направление тока в них. Цифрами на рисунке обозначены четыре точки и их положение относительно проволок, лежащих в той же плоскости. В каких из этих точек индукция магнитного поля равна нулю?

(A)  Только точка 1

(B)   Только точки 1 и 2

(C)  Только точка 2

(D)  Только точки 3 и 4

(E)   Только точка 3

 

52. На рисунке показаны две положительно заряженные частицы, но частица с зарядом +Q двигаться не может (fixed in position). Частицу с зарядом +q подносят близко к +Q и отпускают. Какой из следующих графиков лучше всего иллюстрирует зависимость ускорения частицы с зарядом +q от расстояния r до частицы c зарядом +Q?

           

 

 

53. Какой положительный заряд будет находится на пластине конденсатора С₂ ёмкостью 6 мкФ (6 µF) после замыкания ключа S и установления электростатического равновесия? Q₁ и Q₂ – заряды конденсаторов С₁ и С₂, соответственно, в мкКл (µC).

(A)  9 мкКл

(B)   18 мкКл

(C)  24 мкКл

(D)  27 мкКл

(E)   36 мкКл

 

54. Металлический стержень длиной L перемещают со скоростью v  в однородном магнитном поле с индукцией В, как это показано на рисунке. Какое при этом возникает напряжение между концами стержня?

(A)  vB, при этом т. Х имеет больший потенциал, чем т. Y.

(B)   vB, при этом т. Y имеет больший потенциал, чем т. X.

(C)  vBL, при этом т. Х имеет больший потенциал, чем т. Y.

(D)  vBL, при этом т. Y имеет больший потенциал, чем т. X.

(E)   Отличающееся от приведённых выше

 

55. Электрический диполь состоит из двух разноимённых зарядов равных по величине 4,0 нКл, находящихся на расстоянии 2,0 см. Чему равна напряжённость электрического поля в точке посередине между зарядами?

(A)  0

(B)   9,0·10⁴ В/м

(C)  1,8·10⁵ В/м

(D)  3,6·10⁵ В/м

(E)   7,2·10⁵ В/м

 

56. На рисунке показано поперечное сечение двух сферических полых концентрических металлических оболочек радиуса R и 2R, соответственно. Оболочки не соприкасаются и разделены изолирующей опорой (insulating support). Найти ёмкость этого конденсатора.

(A)  1/(8pe₀R)

(B)   1/(4pe₀R)

(C)  2pe₀R

(D)  4pe₀R

(E)   8pe₀R

 

57. Протон с начальной скоростью 1,5·10⁶ м/с влетает в однородное магнитное поле с индукцией В = 1,0 Тл. Чему будет равна скорость протона через 4 с после нахождения в этом магнитном поле, если вектор начальной скорости протона был направлен под углом 30° к вектору магнитной индукции B?

(A)  5,0·10⁵ м/с

(B)   7,5·10⁵ м/с

(C)  1,5·10⁶ м/с

(D)  3,0·10⁶ м/с

(E)   6,0·10⁶ м/с

 

Вопросы 58-60

 

Когда ключ S разомкнут, через все элементы схемы, изображённой на следующем рисунке, ток не течёт.

58. Чему равна сила тока в резисторе r сразу после замыкания ключа?

           

 

59. Ключ S замыкают и ждут достаточно долгое время. Сколько энергии при этом запасается в катушке?

           

 

60. После того, как ключ S в течение долгого времени, его снова размыкают. Какая сила тока будет в резисторе r  сразу после размыкания ключа?

           

           

61. Внутри незаряженного металлического шара радиуса 6а расположена сферическая полость радиуса а, как это показано на рисунке. Внутри этой полости находится заряд +q. Пусть E_X и E_Y – модули напряжённости электрического поля в точках X и Y, соответственно. Какое из следующих соотношений справедливо?

(A)  E_Y = 4E_X

(B)   E_Y = 16E_X

(C)  E_Y = E_X

(D)  E_Y = (11/5)E_X

(E)   E_Y = (11/5)²E_X

 

62. Две частицы с зарядом +Q расположены на оси х, как это показано на рисунке, где расстояния вдоль осей даны в метрах (m). Чему равна работа, которую необходимо совершить электрическому полю, чтобы переместить частицу с зарядом –Q из бесконечности в точку Р?

           

 

63. Батарея через ключ соединена последовательно с резистором сопротивлением R и катушкой индуктивностью L. Сначала ключ разомкнут, и в цепи нет тока. Через какое время после замыкания ключа сила тока в цепи достигнет 99% своего максимального значения?

             

 

64. Какое максимальное число лампочек мощностью 40 Вт можно соединить параллельно к источнику тока напряжением 120 В, если общий ток в цепи не может превышать 5 А?

(A)  3

(B)   6

(C)  9

(D)  12

(E)   15

 

65. На рисунке изображена петля из металлической проволоки, расположенная в однородном магнитном поле в плоскости листа. Вектор индукции В магнитного поля направлен перпендикулярно плоскости листа в сторону читателя. При равномерном уменьшении модуля индукции индукционный ток в петле:

(A)  направлен по часовой стрелке и уменьшается

(B)   направлен по часовой стрелке и увеличивается

(C)  направлен против часовой стрелки и уменьшается

(D)  направлен по часовой стрелке и постоянен

(E)   направлен против часовой стрелки и уменьшается

 

66. Слой диэлектрика (dielectric slab) толщиной d/3 находится между пластинами плоского конденсатора. Диэлектрическая проницаемость диэлектрика равна K. Остальная часть пространства между пластинами – вакуум (vacuum). Площадь (area) каждой из пластин равна  А.  Чему равна ёмкость конденсатора?

           

67. Рассмотрим два заряда, показанные на рисунке. В каком числе точек, лежащих в плоскости листа вокруг этих зарядов, и напряжённость электрического поля и потенциал равны нулю?  Считать, что потенциал поля любого заряда приближается к нулю при удалении от этого заряда.

(A)  0

(B)   1

(C)  2

(D)  3

(E)   4

 

68. На рисунке показаны четыре проволоки с током, проходящие через плоскость квадрата с вершинами WXYZ перпендикулярно к ней. Для каждой проволоки дана сила тока и указано его направление. Точки, в которых проволоки пересекают плоскость квадрата (R,S,T и U), тоже являются вершинами квадрата со стороной, равно половине стороны квадрата WXYZ. Чему равно абсолютное значение

            где интеграл берётся по контуру WXYZ?

69. Положение двух точечных зарядов +Q и –Q фиксировано в точках, показанных на рисунке. Какие утверждения, приведённые ниже, справедливы?

            I. Электрическая потенциальная энергия заряда +q, движущегося вдоль линии l, не будет изменяться

            II. Имеется только одна точка на оси l, где результирующая электростатическая сила, действующая на заряд +q, равна нулю

            III. Для любой точки Р, лежащей на l, пересечение эквипотенциальной поверхности, содержащей Р, с плоскостью листа является эллипсом с фокусами в точках, где находятся заряды +Q и –Q

 

(A)  только I

(B)   только I и II

(C)  только II

(D)  только I и III

(E)   только II и III

 

70. Два одинаковых точечных заряда +Q фиксированы на расстоянии L друг от друга, а частица массой m с зарядом –q расположена так, как это показано на рисунке. Затем частицу, находящуюся в состоянии покоя, отпускают. Чему равно начальное ускорение частицы?

 

 

Таблица правильных ответов на тесты AP Physics C (electricity & magnetism) – часть I

Начало статьи - Американский ЕГЭ по физике см. ЗДЕСЬ.

Продолжение статьи - Американский ЕГЭ по курсу углублённого обучения физике (AP Physics B) см. ЗДЕСЬ.

Готовлю к сдаче ЕГЭ по физике и AP Physics B

Резюме автора страницы на РУССКОМ и АНГЛИЙСКОМ.

Готовлю к сдаче ЕГЭ по физике и AP Physics B