Физика пәнi бойынша Республикалық олимпиаданың 3-шi кезеңi 2020-2021 Қазақстан, 23

Задача 2 [6 баллов].
Среди трудов Уильяма 
Томсона нашли манускрипт с 
pV-
диаграммой для 
идеального газа. На диаграмме был нарисован 
циклический процесс в виде треугольника KML, где 
угол при вершине M был прямым. Точка F 
изображенная на рисунке лежит на середине 
стороны KL. В данной точке, теплоемкость 
многоатомного газа равно нулю. Зная только точки 
M и F, восстановите данный цикл. Объем в точке K 
меньше чем в L. (Можно использовать только циркуль и линейку без делений).
 
Задача 3 [7 баллов].
Три одинаковых конденсатора емкостью 
, резистор 
сопротивлением 
и диод 
включены в схему, представленную на рисунке 3.1. 
Вольтамперная характеристика диода представлена на рисунке 3.2. 
Первоначально левый (на рисунке) конденсатор заряжен до напряжения 
, при 
этом заряд верхней пластины – положительный. Два других конденсатора не 
заряжены, ключ разомкнут. Затем ключ замыкают. 
Определите: 
a) напряжения на конденсаторах через большой промежуток времени после 
замыкания ключа; 
b) тепло, которое выделиться в схеме к этому моменту времени; 
c) тепло, выделившееся к этому моменту на диоде; 
d) тепло, выделившееся к этому моменту на резисторе. 
Рисунок 3.1 
Рисунок 3.2 

3-й этап Республиканской олимпиады по предмету 
физика
2020-2021 Казахстан, 
23
февраля 2021, длительность 
2
часа 
Задача 4 [11 баллов].
На столе лежит прямоугольная рамка с током 
имеющая 
форму прямоугольника со сторонами 
и 
, ориентированными вдоль осей x и y 
соответственно. Рамка находится в магнитном поле с составляющими (0, 
, 
).
a)
Покажите, что величина момента магнитных сил, действующих на рамку 
в описанном случае, равна 
, где 
– площадь рамки. Вокруг какой оси 
этот момент стремится повернуть рамку? 
b)
Покажите, что величина момента магнитных сил, действующих на 
произвольной формы рамку с током в магнитном поле, равна 
, где 
– составляющая магнитного поля, лежащая в плоскости рамки, 
– площадь 
рамки. 
c)
На какой угол от вертикали отклонится такая 
рамка с током (см. рис) в вертикальном магнитном поле 

? Все звенья рамки изготовлены из 
одинаковой проволоки. ABCD – квадрат со стороной 

. Внутренние звенья соединяют середины 
сторон. Масса единицы длины проволоки 
 
 
. 
Ток в рамке 
. Ускорение свободного падения 
принять равным 
 
 
.