Областная олимпиада по физике 2017, 10 класс, теоретический тур

Задача №1. [7 баллов]. Две втулки массами

$m$ и

$4m$ могут скользить без трения вдоль прямолинейной горизонтальной спицы (см.рисунок). Втулка массой

$m$ с прикрепленной к ней легкой пружиной жесткостью

$k$ движется со скоростью

$\vartheta$ . Втулка массой

$4m$ покоится. Размеры втулок намного меньше длины пружины. Определите:
а) скорость втулки массой

$4m$ после отрыва от пружины;
б) время контакта втулки массой

$4m$ с пружиной.

комментарий/решение

Задача №2. [7 баллов]. Объем вертикально расположенного откачанного цилиндра поделен на две части подвижным поршнем, подвешенным на пружину (см.рисунок). Вес поршня равен

$mg$ . В положении равновесия поршня высота нижней части

$H_0$ , а удлинение пружины равно

$x_0$ . В нижнюю часть цилиндра впрыскивают

$\nu$ молей воды. При медленном нагреве до некоторой температуры вся вода испаряется, а поршень перемещается на величину

$\alpha x_0$

$(\alpha=1/2)$ . Определите:
а) конечную температуру

$T$ ;
б) работу

$A$ , совершённую паром.

комментарий/решение

Задача №3. [8 баллов]. Электрическая цепь состоит из источника постоянного напряжения

$U=3$ В, миллиамперметра с очень маленьким внутренним сопротивлением, четырех постоянных резисторов и одного переменного (см. на левый рисунок). На правом рисунке приведен график зависимости показаний миллиамперметра от величины сопротивления переменного резистора

$R$ . Найдите величины сопротивлений постоянных резисторов

$R_1$ и

$R_2$ .

комментарий/решение(1)

Задача №4. [8 баллов]. Частица массой

$m$ с положительным зарядом

$q$ находится в однородных электрическом и магнитном полях. Напряженность электрического поля

$E$ . Линии индукции магнитного поля параллельны силовым линиям электрического поля. В начальный момент частице сообщают скорость

$\vartheta_0$ , направленную под углом

$\alpha$ к линиям индукции (см.рисунок). Через некоторое время частица возвращается в начальную точку. Определите это время. Найдите индукцию магнитного поля

$B$ , при которой возвращение в начальную точку возможно.

комментарий/решение