Решение:

Електричните заряди са два вида – положителни и отрицателни. Едноименните заряди се отблъскват (например два положителни или два отрицателни заряда), а разноименните заряди се привличат. По условие не е даден знака на зарядите, но е дадено, че те се отблъскват. Затова правим извода, че зарядите са разноименни, т.е. отговор Г) е верен.

Решение:

Едно от свойствата на проводник в електростатично равновесие е, че некомпенсираните заряди се разполагат на повърхността на проводника. Затова отговор Г) е верен.

Решение:

Ако поставим последователно в една и съща точка от електрично поле около заредено тяло пробни заряди q₀, 2q₀, 3q₀ и т.н., ще установим, че действащите им сили са съответно F, 2F, 3F и т.н. Отношението на действащата сила F към големината на заряда q₀ остава постоянно. Това отношение се нарича интензитет Е на полето, т.е. интензитетът Е на полето не зависи от пробния заряд q₀ и характеризира само електричното поле около зареденото тяло. Затова отговор А) е верен.

Решение:

Съгласно закона на Кулон електричната сила зависи правопропорционално от произведението на зарядите и обратнопропорционално от квадрата на разстоянието между зарядите. По условие разстоянието между зарядите не се променя, но се увеличава големината на всеки заряд. Ако началните заряди са q₁ и q₂, то крайните заряди ще са 3q₁ и 3q₂, тогава произведението им ще е 3q₁.3q₂ = 9q₁.q₂, т.е. силата ще се увеличи 9 пъти. Верен отговор В).

Решение:

Кондензатор е система от два електрода, които се зареждат с равни по големина и противоположни по знак заряди. Наличието на диелектрик между електродите увеличава големината на капацитета (намалява напрежението). Така получаваме верен отговор Б).

Решение:

• Изравняваме мерните единици:
  • C_A = 1 mF = 1.10^–3 F.
  • C_Б = 10 μF = 10.10^–6 F = 1.10^–5 F.
  • C_B = 100 nF = 100.10^–9 F = 1.10^–7 F.
  • C_Г = 1000 pF = 1000.10^–12 F = 1,10^–9 F.
• C_Г < C_В < C_Б < C_А.
• Верен отговор Г).

Решение:

• Двете съпротивления са свързани успоредно. Общият ток I^* е сума от токовете през всяко от съпротивленията, т.е. I^* = I₁ + I₂ = 3 + 0,3 = 3,3 A.
• През последователно свързани консуматори тече един и същи ток, т.е. I = I^* = 3,3 A.
• Амперметърът А измерва тока I = 3,3 A
• Верен отговор В).

Решение:

• R₁ и R₂ – успоредно свързани U₁ = U₂ = U.
• От закона на Ом U = I₁.R₁ R₁ = .
• От закона на Ом U = I₂.R₂ R₂ = .
• .
• Верен отговор В).

Решение:

• Съпротивлението R^* на успоредно свързаните съпротивления е:
  R^* = 5 Ω.
• Съпротивлението R^* и останалото съпротивления са свързани последователно. Еквивалентното им съпротивление е R = R^* + 10 = 5 + 10 = 15 Ω.
• Верен отговор Б).

Решение:

• Намираме първото съпротивление R от формулата за мощност:
  P = I².R 4 = I².R R = .
• Намираме мощността на тока през второто съпротивление:
  P = I².2R = I².2. = 8 W.
• Верен отговор В).

Решение:

• При късо съединение съпротивлението на външната част от веригата е 0.
• Тогава от закона на Ом за цялата верига следва, че
  I_max = .
• Верен отговор Г).

Решение:

Верен отговор Б).

Решение:

Протичането на електричен ток през газ се нарича газов разряд. Затова отговор А) е верен.

Решение:

Знаем, че разноименните магнитни полюси се привличат, а едноименните – се отблъскват. Затова магнитната стелка ще се завърти на 90° по часовниковата стрелка, т.е. отговор В) е верен.

Решение:

• Индукционните линии на магнитното поле на прав проводник с ток са концентрични окръжности, през центъра на които преминава проводника.
• Посоката на силовите линии може да се определи с правилото на свитите пръсти на дясната ръка: „Ако обхванем проводника с дясната си ръка така, че опънатият палец да сочи посоката на тока, свитите пръсти показват посоката на магнитната индукция”.
• При даденото условие в задачата, посоката на В е обратна на движението на часовниковата стрелка.
• Във всяка точка магнитната индукция В е насочена по допирателна към окръжността, преминаваща през тази точка.
• Тази посока съвпада с посоката (1).
• Верен отговор А).

Решение:

• Токът в електрична верига тече от положителния към отрицателния полюс на батерията. При затворен ключ К (виж чертежа), токът има посока от ляво на дясно на чертежа.
• Посоката на магнитната сила F се определя с правилото на разпънатите пръсти на дясната ръка: „Ако поставим дясната си ръка така, че палецът да сочи посоката на тока, а изпънатите пръсти – посоката на силовите линии, тогава магнитната сила излиза навън от дланта и е перпендикулярна на нея”.
• Прилагайки правилото на разпънатите пръсти на дясната ръка и стигаме до извода, че отговор Г) е верен.

Решение:

Явлението електромагнитна индукция възниква поради промяна на магнитното поле в един затворен проводников контур. Такава промяна на магнитното поле може да се получи само при опит 3, т.е. отговор Б) е верен.

Решение:

• Максималната стойност на напрежението U_max се нарича амплитуда на това напрежение.
• От графиката определяме, че U_max = 15 V.
• Верен отговор В).

Решение:

• Периодът на пружинното махало се определя от формулата T = , където m – маса на теглилката, k – коефициент на еластичност на пружината.
• От тази формула следва, че отговор Г) е верен.

Решение:

Отговор Б) е верен, защото само при махала 1 и 4 дължината на махалото е една и съща.

Решение:

• Максимална амплитуда се получава, когато честотата на собствените трептения съвпада с честотата на принудените трептения, т.е. имаме резонанс.
• Намираме периода:
  = 0,2 s.
• Верен отговор А).

Решение:

Честотата и периода са свързани обратнопропорционално. Затова отговор В) е верен.

Решение:

Верен отговор А).

Решение:

• Превръщаме в основна мерна единица:
  λ = 30 cm = 30.10^–2 = 3.10^–1 m.
• Връзката между скоростта с, честотата ν и дължина на вълната λ е:
  c = λ.ν 3.10⁸ = 3.10^–1.ν ν = 1.10⁹ Hz.
• Верен отговор Г).

Решение:

Верен отговор Б).

Решение:

• Скоростта на светлината във вакуум е c = 3.10⁸ m/s. Тя е една и съща за вълни с различна дължина. В други среди обаче светлината се разпространява по-бавно. Освен това светлинните вълни с различни честоти (дължини) имат различни скорости. Това означава, че показателят на пречупване n на дадена среда зависи от честотата (скоростта) на вълната. В повечето вещества, включително и в стъкло, червената светлина се движи най-бързо, следователно показателят на пречупване на тази светлина е най-малък. Виолетовата светлина се движи най-бавно, т.е. n е най-голям.
• Тази зависимост на показателя на пречупване на средата от дължината на вълната (т.е. скоростта) се нарича дисперсия.
• Верен отговор А).

Решение:

Само отговор Г) наподобява опита на Юнг.

Решение:

Атомите излъчват спектри, състоящи се от отделни линии, всяка от които съответства на определена дължина на вълната (намира се на определено место в спектъра). Тези спектри се наричан линейни. Всеки химичен елемент има характерен линеен спектър, които се различава от спектрите на останалите елементи.

Сравнявайки дадените спектри стигаме до извода, че отговор Г) е верен.

Решение:

• Твърдение 1 е варно, защото от основните закономерности на фотоефекта следва, че максималната кинетична енергия E_{k, max} на фотоелектроните не зависи от интензитета на светлината, а зависи линейно само от честотата.
• Твърнение 3 е вярно, защото от уравнението на Айнщайн за фотоефекта следва, че E_{k, max} = h.ν – A_e, т.е. E_{k, max} зависи само от енергията на фотоелектроните h.ν и от отделителната работа A_e.Тази зависимост на показателя на пречупване на средата от дължината на вълната (т.е. скоростта) се нарича дисперсия.
• Верен отговор В).

Решение:

Според Айнщайн енергията на един фотон се изразява с уравнението: E = h.ν, но честотата ν е обратнопропорционална на дължината на вълната, затова отговор А) е верен.

Решение:

През 1927 година американските физици Девисън и Джермер изследват разсейването на електрони от никелова мишена, поставена във вакуум и откриват, че на фотоплаката се наблюдава дифракционна картина, подобна на дифракционната картина получена от рентгенови лъчи.
Това е първото експериментално доказателство за вълновите свойства на частиците. Затова отговор Б) е верен.

Решение:

• Според постулат на Бор атомът излъчва фотон, чиято енергия е равна на разликата в енергиите на началното състояние E₂ и крайното състояние E₁, т.е. h.ν = E₂ – E₁.
• Ако атомът е в основно състояние E₁, той може да бъде възбуден и да премине в състоние E₂, след като погълне фотон със същата енергия h.ν = E₂ – E₁, т.е. енергията на излъчване и на поглъщане винаги е равна на разликата в енергиите на две от разрешениете състояния на електрона.
• От чертежа се вижда, че атомът за да премине във възбудено състояние му трябва енергия h.ν = E₂ – E₁ = – 3,4 – (– 13,6) = 10,2 eV.
• Верен отговор Г).

Решение:

От ядрото на атома на чертежа се излъчват два протона и два неутрона, но това е ядро на хелия, т.е. верен отговор А).

Решение:

• Всеки радиоактивен елемент има период на полуразпад T_1/2, в който се разпадът половината от наличните в началото ядра.
• По условие за 8 дни се разпадат 50% от ядрата.
• За останалите 8 дни се разпадат половината от 50%, т.е. 25%.
• След 16 дни ще се разпаднат 50% + 25% = 75% от ядрата.
• Верен отговор В).

Решение:

• Деленето може да се предизвика от взаимодействието на урановото ядро с един неутрон.
• Само при отговор А) като резултат от ядрената реакция се получават неутрони.
• Верен отговор A).

Решение:

Верен отговор Б).

Решение:

Верен отговор А).

Решение:

Верен отговор А).

Решение:

• Хъбъл установява, че скоростта v на отдалечаване на галактики е правопропорционална на разстоянието r до тях.
• По условие v_X > v_Y. Това означава, че r_X > r_Y.
• Верен отговор A).

Решение:

Верен отговор В).