Областная олимпиада по физике 2013, 11 класс, теоретический тур


Задача №1.  Два металлических шарика одинакового радиуса $r$ находятся в однородной слабо проводящей среде с удельным сопротивлением $\rho$. Найти сопротивление среды $R$ между шариками при условии, что расстояние между ними значительно больше $r$. (6 баллов)
комментарий/решение
Задача №2.  На двух длинных, гладких, параллельных, горизонтальных и проводящих штангах лежит проводящая перемычка $\Pi$ массой $M$ (рисунок 1). Расстояние между штангами $l$. Через резистор сопротивлением $R$ и разомкнутый ключ $K$ к штангам подключена батарея с постоянной ЭДС. Штанги расположены в области однородного магнитного поля с индукцией, равной $B$ и направленной от нас перпендикулярно плоскости рисунка. После замыкания ключа в установившемся режиме перемычка достигает скорости $\vartheta_0$. Пренебрегая внутренним сопротивлением батареи и сопротивлением штанг и перемычки, определите ускорение перемычки сразу после замыкания ключа. (8 баллов)


комментарий/решение
Задача №3.  В вертикальном закрытом цилиндре имеется поршень, который может перемещаться без трения (рисунок 2). По обе стороны от поршня находятся одинаковые массы одного и того же газа. При температуре $T_0$, одинаковой во всем цилиндре, объем верхней части в $n$ раз больше объема нижней. Каким будет отношение объемов $n'$ верхней и нижней частей цилиндра, если повысить температуру газа в обеих частях до значения $T_1$? (8 баллов)


комментарий/решение
Задача №4.  Гамма-излучением называется электромагнитное излучение при переходах атомных ядер из возбужденных в более низкие энергетические состояния. $\gamma$ — квант испускается движущимися со скоростью $\vartheta_0=63,2$ м/с ядром атома олова $^{119}Sn$ под углом $\alpha=60^{\circ}$ к направлению его движения с энергией, равной энергии перехода ядра из возбужденного в основное состояние (рисунок 3). Найти энергию $\gamma$ — кванта. Энергия покоя ядра олова $W_0=m_{\text{я}}c^2=113$ ГэВ. Скорость света в вакууме $3\cdot 10^8$ м/с. (8 баллов)


комментарий/решение