Задание №18 — Теоретические утверждения

#67735Задание №18ФИПИ

Закон всемирного тяготенияМаксимальное значение КПД. Цикл КарноВзаимодействие зарядов

Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите цифры, под которыми они указаны.

1) Атмосферное давление возрастает с высотой над поверхностью Земли.
2) При неизменной температуре нагревателя КПД идеальной тепловой машины повышается с понижением температуры холодильника.
3) Одноимённые точечные электрические заряды отталкиваются друг от друга, разноимённые точечные заряды притягиваются друг к другу.
4) Период гармонических электромагнитных колебаний в идеальном контуре из катушки индуктивности и воздушного конденсатора уменьшается при сближении пластин конденсатора.
5) α-излучение отклоняется в магнитном поле.

Правильный ответ

235

Пояснение

Решение:

Проверим каждое утверждение.

1) Неверно. С ростом высоты уменьшается масса столба воздуха, лежащего выше данного уровня, поэтому атмосферное давление с высотой убывает (барометрическая формула $p = p_0 e^{-\frac{\mu g h}{RT}}$ — убывающая функция $h$ ).

2) Верно. КПД идеальной тепловой машины (цикл Карно) $\eta = 1 - \dfrac{T_\text{х}}{T_\text{н}}$ . При $T_\text{н} = \mathrm{const}$ уменьшение температуры холодильника $T_\text{х}$ уменьшает дробь $\dfrac{T_\text{х}}{T_\text{н}}$ , значит $\eta$ растёт.

3) Верно. Это следствие закона Кулона: сила взаимодействия точечных зарядов $F = k\dfrac{|q_1 q_2|}{r^2}$ направлена вдоль прямой, соединяющей заряды; одноимённые заряды отталкиваются, разноимённые притягиваются.

4) Неверно. По формуле Томсона $T = 2\pi\sqrt{LC}$ , а ёмкость плоского конденсатора $C = \dfrac{\varepsilon_0 S}{d}$ . При сближении пластин расстояние $d$ уменьшается, ёмкость $C$ растёт, поэтому период $T$ увеличивается, а не уменьшается.

5) Верно. $\alpha$ -излучение — поток ядер гелия ${}^{4}_{2}\text{He}$ , то есть заряженных частиц. На движущийся заряд в магнитном поле действует сила Лоренца $F = |q| v B \sin\alpha$ , поэтому пучок отклоняется.

Верные утверждения — 2, 3 и 5.

Ответ: 235