Задания олимпиады по физике 11 класс с решением

Задания олимпиады по физике 11 класс с решением и ответами

Два человека одновременно вступают на эскалатор с противоположных сторон и движутся навстречу друг другу с одинаковыми скоростями относительно эскалатора V=2 м/с. На каком расстоянии от входа на эскалатор они встретятся? Длина эскалатора L=100 м, его скорость U=1,5 м/с.

Вне изолированной удаленной от земли и от других предметов металлической незаряженной сферы радиуса R на расстоянии r от ее центра находится точечный заряд q. Каков потенциал сферы? Ответ обосновать.

Электрический элемент с вольтамперной характеристикой I=AU² (A=const, U>0) подключили к источнику ЭДС. Найти напряжение на элементе, если ЭДС источника равна ε, а внутреннее сопротивление источника — r.

«Электромагнитная пушка» представляет из себя две параллельные проводящие шины, замкнутые перемычкой-снарядом, которая может свободно перемещаться вдоль шин. Вся конструкция расположена в однородном магнитном поле с индукцией В, линии индукции которого ориентированы перпендикулярно плоскости шин. Выстрел происходит при пропускании электрического тока через шины. Найти скорость снаряда, вылетающего из такой пушки при горизонтальной ее ориентации, если длина шин L, масса снаряда-перемычки m, расстояние между шинами d, сила тока в шинах I.

В стальном баллоне находится ν₁=0,1 моля водорода и ν₂=0,1 моля кислорода при температуре t = 27^oС. Смесь газов в баллоне поджигают и, после того как реакция закончится, давление внутри баллона увеличивается в 3 раза. Какая температура будет внутри баллона после реакции?

На гладкой горизонтальной поверхности находится доска массы М и длины L. На краю доски лежит брусок массы m. К бруску приложили горизонтальную силу F такую, что брусок начал скользить по доске. Коэффициент трения между бруском и доской равен μ. Через какое время брусок соскользнет с доски?

(15 баллов) На горизонтальной поверхности лежит шланг, заполненный водой, оба отверстия которого закрыты пробками. Один конец шланга подняли на высоту h (второй остался лежать на поверхности) и одновременно вынули обе пробки. Спустя малый промежуток времени t вода в шланге приобрела скорость V. Найти длину шланга.


Расстояние от пункта А до пункта В, расположенных на берегу реки, катер проходит за время t₁=3 ч, обратный путь у катера занимает t₂=6 ч. Какое время потребуется катеру, чтобы пройти расстояние от А до В при выключенном моторе? Скорость катера относительно воды постоянна.

Металлический шар радиуса R₁, удаленный от земли и от других проводников, имеет потенциал φ₁. Его окружают сферической проводящей оболочкой радиуса R₂. Чему будет равен потенциал шара, если заземлить оболочку? Ответ обосновать.

Вольт-амперная характеристика некоторого нелинейного электрического элемента имеет вид, показанный на рисунке. Его включают в сеть, напряжение в которой равномерно меняется от нуля до значения 2U₀ за время t₀. Чему равна работа источника тока за это время?

Тонкий стержень длины l и массы m подвесили за концы на двух одинаковых легких нерастяжимых проводящих нитях длиной L в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией В так, что его ось горизонтальна, а нити вертикальны. Затем через нити пропустили заряд q столь быстро, что стержень практически не сместился от положения равновесия. Найти максимальный угол отклонения нитей подвеса от вертикали.

Имеется смесь двух одноатомных газов с молярными массами μ₁ и μ₂. При температуре газа Т₀ и давлении Р₀ плотность смеси равняется ρ. Какова концентрация n₁ атомов первого газа в смеси?

На гладкой горизонтальной поверхности находится доска массы М и длины L. На краю доски лежит брусок массы m. К доске приложили горизонтальную силу F такую, что брусок начал скользить по доске. Коэффициент трения между бруском и доской равен μ. Через какое время брусок упадет с доски?

(15 баллов) На горизонтальной поверхности лежит шланг, заполненный водой, оба отверстия которого закрыты пробками. Один конец шланга подняли на высоту h (второй остался лежать на поверхности) и одновременно вынули обе пробки. Спустя малый промежуток времени τ вода в шланге приобрела скорость V. Найти длину шланга.


По двум параллельным путям равномерно движутся два поезда: товарный, длина которого L₁=630 м и скорость V₁=48 км/час, и пассажирский длиной L₂=120 м со скоростью V₂=102 км/час. Какова относительная скорость движения поездов, если они движутся: а) в одном направлении; б) в противоположных направлениях? В течение какого времени один поезд проходит относительно другого?

Металлический шар радиуса R соединен тонкой длинной проволокой с землей. На расстоянии r>R от центра шара помещают точечный заряд q. Какой заряд Q приобретает шар? Влияние проволоки на электрическое поле не учитывать. Ответ обосновать.

Электрический элемент с вольтамперной характеристикой I=AU² (A=const, U>0) подключили к источнику ЭДС. Найти ток в цепи, если ЭДС источника равна ε, а внутреннее сопротивление источника — r.

«Электромагнитная пушка» представляет из себя две параллельные проводящие шины, замкнутые перемычкой-снарядом, которая может свободно перемещаться вдоль шин. Вся конструкция расположена в однородном магнитном поле, линии индукции которого ориентированы перпендикулярно плоскости шин. Выстрел происходит при пропускании электрического тока через шины. Найти индукцию магнитного поля, если длина шин L, максимально возможная высота подъема снаряда, вылетающего из такой пушки, равна h (h>>L), масса снаряда-перемычки m, расстояние между шинами d, сила тока в шинах I.

В стальном баллоне находится ν₁=2 моля водорода и ν₂=4 моля кислорода при давлении Р₀. Смесь газов в баллоне поджигают. Каково будет давление в баллоне, когда реакция закончится, и смесь газов охладится до первоначальной температуры?

На гладкой горизонтальной поверхности находится доска массы М и длины L. На краю доски лежит брусок массы m. К бруску приложили горизонтальную силу F такую, что брусок начал скользить по доске. Коэффициент трения между бруском и доской равен μ. Какую скорость будет иметь брусок в момент соскальзывания с доски?

(15 баллов) На горизонтальной поверхности лежит шланг, заполненный водой, оба отверстия которого закрыты пробками. Один конец шланга подняли на высоту h (второй остался лежать на поверхности) и одновременно вынули обе пробки. Спустя малый промежуток времени τ вода в шланге приобрела скорость V. Найти длину шланга.


Скорость велосипедиста равна 10 м/с, а скорость встречного ветра — 4 м/с. Какова скорость ветра относительно велосипедиста? Какой была бы скорость ветра относительно него, если бы ветер был попутный?

Металлический шар радиуса R₁, удаленный от земли и от других проводников, имеет потенциал φ₁. Его окружают сферической проводящей оболочкой радиуса R₂. Каким станет потенциал шара после того, как он на некоторое время будет соединен с оболочкой? Ответ обосновать.

Вольт-амперная характеристика некоторого нелинейного электрического элемента (НЭ) имеет вид, показанный на рисунке. Совместно с резистором, сопротивление которого равно R, его подключают к источнику тока (соединение НЭ и резистора последовательное). Напряжение на клеммах источника меняется во времени по закону U(t)=At (A=const). За какое время t_x на резисторе R выделится количество теплоты Q?

Тонкий стержень длины L и массы m покоится на горизонтальной плоскости в однородном горизонтальном магнитном поле с индукцией В (стержень перпендикулярен линиям индукции). Затем через стержень за очень малый промежуток времени пропустили электрический заряд (соединительные провода гибкие и невесомые). В результате этого стержень «подпрыгнул» над плоскостью на высоту h. Найти величину заряда q, пропущенного через стержень.

Лазерные трубки одинакового объема V₀ заполняются смесью гелия и неона. Причем количественное (молярное) отношении He:Ne должно быть равно 5:1 при общем давлении смеси газов Р₀. Имеются баллоны с этими газами одинакового объема V=100V₀. В баллоне с гелием давление Р₁=10Р₀, в баллоне с неоном давление Р₂=4Р₁. Какое число трубок можно заполнить? Температура газов одинакова и постоянна.

На гладкой горизонтальной поверхности находится доска массы М и длины L. На краю доски лежит брусок массы m. К доске приложили горизонтальную силу F такую, что брусок начал скользить по доске. Коэффициент трения между бруском и доской равен μ. Какую скорость будет иметь брусок в момент соскальзывания с доски?

(15 баллов) На горизонтальной поверхности лежит шланг, заполненный водой, оба отверстия которого закрыты пробками. Один конец шланга подняли на высоту h (второй остался лежать на поверхности) и одновременно вынули обе пробки. Спустя малый промежуток времени t вода в шланге приобрела скорость V. Найти длину шланга.

Решение задач по физике 11 класс