Физика для студентов-заочников РОАТ

2 ответа [Последнее сообщение]
Чт, 27/12/2012 - 08:38
admin
Аватар пользователя admin
Offline
Создано: 20/08/2012

 

Контрольная работа № 1

 

100. Тело, падающее свободно без начальной скорости, пролетает вторую половину пути за  t=2 с. С какой высоты оно падало?

 

101. Камень бросили с крутого берега реки вверх под углом  30°  к горизонту со скоростью v0=10 м/с. С какой скоростью он упал в воду, если время полета t=2,5 с ?

 

102. Материальная точка движется прямолинейно. Уравнение движения имеет вид  x = At + Bt3, где  А = 3 м/с,  В = 0,06 м/с3. Найти скорость и ускорение точки в моменты времени  t=0  и  t=3 с. Каковы средние значения скорости и ускорения за первые 3 с движения?

 

103. Кинематические уравнения движения двух материальных точек имеют вид  x1 = A1 + B1t2 + C1t3 и  x2 = A2 + B2t2 + C2t3,  где  B1  = 4 м/с2; C1  = - 3 м/с3;  B2  = - 2 м/с2; С2 = 1 м/с3. Определить момент времени, для которого ускорения этих точек будут равны.

 

104. Две материальные точки движутся согласно уравнениям

x1=A1 + В1t + C1t2     и      x2 = A2 + C2t2,

где А1=10 м,  В1 = 32 м/с, С1 = – 3 м/с2, А2 = 5 м, С2 = 5 м/с2.  В какой момент времени скорости этих точек одинаковы? Чему равны скорости и ускорения точек в этот момент?

 

105.  Движение   материальной  точки  задано  уравнениями: х = 8 t2 + 4 ,  (м);  y = 6 t2 – 3, (м);  z= 0. Определить модули скорости и ускорение точки в момент времени  t = 10 с. Изобразите на рисунке  их направления.

 

106. Даны уравнения движения тела: х= Vxt и  у = у0 +Vуt. Записать уравнение траектории и построить ее графически, если Vx = 25 cм/c, Vy =1 м/с, y0 = 0,2 м.

 

107. Тело падает без начальной скорости с высоты Н=45 м. Определите среднюю скорость <V> на второй половине пути.

108.Точка движется по прямой согласно уравнению

x = At + Bt3 ,

где А=6 м/с, В=0,125 м/с3 . Определить среднюю скорость точки в интервале времени от   = 2 с  до   = 6 с.

109. Движение материальной точки задано уравнением

x = At + Bt2,

где А = 4 м/с, В = – 0,05 м/с2. Определить момент времени, в который скорость точки равна нулю. Найти координату и ускорение в этот момент.

 

110.  Точка движется по окружности радиусом  r = 15 см с постоянным  тангенциальным  ускорением  at.  К  концу  четвертого   оборота   после   начала   движения   линейная   скорость   точки   стала равна 15 см/с. Определить нормальное ускорение аn точки через t =16 с после начала движения.

 

111. Найти, во сколько раз нормальное ускорение точки, лежащей на ободе вращающегося колеса, больше ее тангенциального ускорения для того момента, когда вектор полного ускорения этой точки составляет угол 30° с вектором ее линейной скорости.

 

112.  Точка движется по окружности радиусом 2 м согласно уравнению  S=At3 , где А = 2 м/с3 . В какой момент времени нормальное ускорение точки будет равно тангенциальному? Определить полное ускорение в этот момент.

 

113.  Ротор электродвигателя, имеющий частоту вращения  n = 955 об/мин, после выключения остановился через t = 10 с. Считая вращение равнозамедленным, определить угловое ускорение ротора после выключения электродвигателя. Сколько оборотов сделал ротор до остановки?

 

114. Колесо, вращаясь равнозамедленно, за время t = 1 мин уменьшило свою частоту с n1=600 об./мин.  до n2=280 об./мин.  Определить угловое ускорение e и число оборотов N колеса за это время.

 

115. Вентилятор вращается с частотой n=600 об./мин. После выключения вентилятор, вращаясь равнозамедленно, сделал до остановки N = 125 оборотов. Какое время  t прошло с момента выключения вентилятора до его полной остановки?

 

116.Колесо радиусом R = 0,4 м вращается так, что зависимость угла поворота радиуса колеса от времени дается уравнением  , где В = 2 рад/с2, С = 1 рад/с3. Для точек, лежащих на ободе колеса, найти через время t = 1 c после начала движения: а) угловую скорость w; б) линейную скорость V; в) угловое ускорение e; центростремительное ускорение аn

 

117. Твердое тело начинает вращаться вокруг неподвижной оси с угловым ускорением   e = Вt3, где В = 0,02 рад/с3 . Через сколько времени после начала вращения вектор полного ускорения произвольной точки тела будет составлять угол 60°  с ее вектором скорости?

 

118. Зависимость пути, пройденного точкой по окружности радиусом R= 2 м, от времени выражено уравнением  S =Аt2 + Bt. Определите нормальное  аn, тангенциальное аt и полное ускорение точки через t = 0,5 c после начала движения, если А= 3 м/с2, В= 1 м/с.

 

119. Твердое тело вращается вокруг неподвижной оси по закону j = Аt – Вt3, где А = 6,0 рад/с, В = 2,0 рад/с3. Найти средние значения угловой скорости и углового ускорения за промежуток времени от начала движения до остановки. Определить угловое ускорение в момент остановки тела.

120. В установке, показанной на рисунке массы тел равны m1=1,5 кг, m2=2,5 кг и m3=1,5 кг, масса блока пренебрежимо мала и трения в блоке нет. Найти ускорение, с которым опускается тело m3, и силу натяжения нити, связывающей тела m1 и m2, если коэффициент трения между этими телами и горизонтальной поверхностью равен k=0,05.

 

121. Катер массой m = 2т с двигателем мощностью N = 80 кВт развивает максимальную скорость v = 24 м/с. Определить время, в течение которого катер после выклю­чения двигателя потеряет половину своей скорости. Принять, что сила сопротивления движению катера изменяется пропорционально квадрату скорости.

 

122. Автомобиль движется вверх по наклонной плоскости  с начальной скоростью v0 = 10 м/с. Определить путь S, пройденный автомобилем до остановки и время t его движения, если коэффициент трения  μ = 0,5, а угол наклона a =100.

 

123.  В системе, показанной на рисунке массы тел равны m1=1,5 кг, m1=2,5 кг, m2=1,5 кг , трения нет, массы блоков пренебрежимо малы. Найти ускорение тела m1 .

 

 

124. Мальчик съезжает на санках без начальной скорости с горки высотой 7 м по кратчайшему пути и приобретает у подножия горки скорость v=7 м/с. Какую минимальную работу необходимо затратить, чтобы втащить санки массой m=7 кг на горку от ее подножия, прикладывая силу вдоль плоской поверхности горки? Горка имеет вид наклонной плоскости.

 

 

125. С каким минимальным ускорением следует перемещать в горизонтальном направлении брусок, чтобы тела 1 и 2 не двигались относительно него? Массы тел m1=2 кг и m2=1 кг, коэффициент трения между бруском и обоими телами  k =0,05. Массой блока пренебречь.

 

 

 

 

 

126. Поезд массой m = 1300 т едет со скоростью V0 = 72 км/ч и при торможении останавливается, пройдя путь S = 400 м. Какова сила торможения Fт.? Какой должна быть сила торможения Fт2,. чтобы поезд остановился,  пройдя в 2 раза меньший путь?

 

127. Если к телу приложить силу F = 120 Н под углом a=60о к горизонту, то тело будет двигаться равномерно. С каким ускорением а будет двигаться тело,  если ту же силу приложить под углом b=30о  к горизонту? Масса тела m = 25 кг.

 

128. На наклонную плоскость, составляющую угол 23O с горизонтом, поместили два соприкасающихся бруска массами m1=1 кг и m2=2 кг, коэффициенты трения у брусков равны k1=0,05 и k2=0,02. Найти ускорение, с которым движутся бруски, и силу, с которой они давят друг на друга.

 

 

 

 

 

 

129. На концах нити,  перекинутой через неподвижный блок, подвешены два тела массой m = 240 г каждое. С какой массой mД  надо положить добавочный груз на одно из тел, чтобы каждое из них прошло за t = 4 c путь S = 160 cм?

 

 130. На какое расстояние S сместится неподвижно стоящая на воде лодка, если человек массой m1 = 70 кг пройдет  с носа лодки на корму? Длина лодки  L = 2,5 м, ее масса m2=100 кг. Сопротивлением воды пренебречь.

 

131. Из ствола автоматического пистолета вылетела пуля массой m1=10 г со скоростью v1=300 м/с. Затвор пистолета массой m2=200 г прижимается к стволу пружиной, жесткость которой  k=25 кН/м. На какое расстояние отойдет затвор после выстрела? (Считать, что пистолет жестко закреплен.)

 

132. На рельсах стоит платформа с песком массой m1 = 10 т. Снаряд массой  m2  = 50 кг, летящий со скоростью v2  = 600 м/с,  попадает в платформу и не взрывается. Снаряд летел вдоль рельсов под углом  α = 300 к горизонту. Найдите скорость v1 платформы после попадания снаряда и расстояние, пройденное платформой до остановки, если коэффициент трения  μ = 0,10.

 

133. На покоящийся шар налетает со скоростью v=4м/с  другой шар одинаковой с ним массы. В результате столкновения шар изменил направление движения на угол  30° . Определить скорости шаров после удара. Удар считать абсолютно упругим.

 

134. Тело массой 990 г лежит на горизонтальной поверхности. В него попадает пуля массой 10 г и застревает в нем. Скорость пули 700 м/с и направлена горизонтально. Какой путь пройдет тело до остановки? Коэффициент трения между телом и поверхностью 0.05 .

 

135. Снаряд, летевший горизонтально со скоростью V =100 м/с, разрывается на две равные части на высоте H =40 м.  Одна часть падает через t = 1 с на землю под местом взрыва. Определить величину V2   и направление скорости второй части сразу после взрыва.

 

136. В тело массой M = 990 г, лежащее на горизонтальной поверхности,  попадает горизонтально летящая со скоростью V = 700 м/с пуля массой m = 10 г.  Пуля пробивает тело и имеет на вылете скорость V2 ,  равную  100 м/с. Какой путь S  пройдет тело до остановки, если коэффициент трения между телом и поверхностью m=0,03?

 

137. Конькобежец массой М =60 кг, стоя на коньках на льду, бросает в горизонтальном направлении мяч массой m = 1 кг со скоростью V = 10  м/с. На  какое расстояние откатится при этом конькобежец, если коэффициент трения коньков о лед m=0,01?

 

138. Небольшое тело падает без начальной скорости на Землю на экваторе с высоты h=10 м. В какую сторону и на какое расстояние отклонится тело от вертикали за время падения?  Сопротивлением воздуха пренебречь.

 

139. Какова средняя сила давления <F> на плечо при стрельбе из автомата, если масса пули  m = 10 г. а скорость пули при вылете из канала ствола V= 300 м/с. Автомат делает N = 300 выстрелов в минуту.

 

140. Подъемник элеватора поднимает груз массой m = 2 т. Определить работу A, совершенную в первые t  = 5 с подъема, и среднюю мощность <P>, развиваемую подъемником за это время, если считать, что подъем производится равноускоренно с ускорением  а = 1 м/с2. Силы трения не учитывать.

 

141. Тело массой 990 г лежит на горизонтальной поверхности. В него попадает пуля массой 10 г и застревает в нем. Скорость пули 700 м/с и направлена горизонтально. Какой путь пройдет тело до остановки? Коэффициент трения между телом и поверхностью 0.05 .

 

142. Тело массой m=0,2кг начинает двигаться под действием силы  (Н). Найти развиваемую мощность, в момент времени t = 4с.

143. Определить мощность двигателя автомобиля-самосвала массой  m = 40 т при его движении со скоростью  v =27 км/ч, если коэффициент сопротивления движению равен  μ = 0,1.

 

144. Какая работа A совершается при сжатии буферной пружины железнодорожного вагона на x1 = 3 см, если для сжатия пружины на x2  = 1 см требуется сила  F = 35 кН?

 

145.  Из колодца глубиной  h  = 5 м равномерно поднимают ведро с водой массой  m1 = 10 кг  на веревке, каждый метр которой  имеет массу m2  = 0,20 кг. Какая работа A совершается при этом?

 

146. При вертикальном подъеме тела массой  m = 2 кг на высоту h = 10 м совершена работа А= 240 Дж. С каким ускорением двигалось тело?

 

147. Два шара подвешены на параллельных нитях одинаковой длины так, что они соприкасаются. Масса первого шара 0,2 кг, масса второго – 0,1 кг. Первый шар отклоняют так, что его центр тяжести поднимается на высоту 4,5 см, и отпускают. На какую высоту поднимутся шары после соударения, если: а) удар упругий,  б) удар неупругий?

 

148. Камень шлифовального станка имеет на рабочей поверхности скорость v = 30 м/с. Обрабатываемая деталь прижимается к камню с силой F = 100 Н, коэффициент трения станка μ = 0,2. Какова механическая мощность N двигателя станка? Потери в механизме привода не учитывать.

 

149.  Тело массой m = 1,0 кг падает с высоты h=20 м. Пренебрегая сопротивлением воздуха, найти среднюю по времени мощность, развиваемую силой тяжести на пути h, и мгновенную мощность на высоте 10м.

 

150. В  водопроводной  трубе  образовалось  отверстие  сечением  S = 4 мм2, из которого бьет вертикально вверх струя воды, поднимаясь на высоту  h = 80 см. Какова утечка воды V  (в литрах) за сутки?

 

151. Сваю массой  m1 = 100 кг забивают в грунт копром, масса которого m2  = 400 кг. Копер свободно падает с высоты H =5 м и при каждом ударе свая опускается на глубину  h = 5 см. Определить среднюю силу F сопротивления грунта.

 

152. Тело скользит сначала вниз по наклонной плоскости с углом наклона 30°, а затем по горизонтальной поверхности. Определить коэффициент трения, если известно, что тело проходит по горизонтальной поверхности такое же расстоя­ние, как и по наклонной плоскости.

 

153. Подъемный кран поднял груз массой 4,5.103 кг  на высоту 8 м. Мощность двигателя при кране 8,832 кВт. Сколько времени  затрачено на подъем груза?

154. Горизонтально летящая пуля попадает в деревянный брусок, лежащий на горизонтальной поверхности и пробивает его. Определите какая часть энергии пули k перешла во внутреннюю энергию. Масса  пули  m1 = 10 г,   масса  бруска  m2  = 10 кг,  начальная скорость пули  v0 = 500 м/с, скорость пули после вылета  v = 300 м/с.

 

155. На гладкой горизонтальной поверхности  лежат два тела, между которыми находится сжатая  пружина, массой которой можно пренебречь. Пружине дали возможность распрямиться, вследствие чего тела приобрели некоторые скорости v1 и v2. Вычислите их, если массы тел m1 = 1 кг, m2 = 3 кг, а энергия сжатой пружины  W = 3 Дж.

 

156.  Груз  массой    m = 25,0  кг  висит  на   шнуре  длиной L = 2,5 м, прочность на разрыв которого равна  F = 0,55 кН. На какую высоту h можно отвести груз в сторону, чтобы при дальнейших свободных колебаниях он не оборвался?

 

157. Вагон массы 50 т движется со скоростью 12 км/ч и встречает стоящую на пути платформу массы 30 т. Найти скорость совместного движения вагона и платформы непосредственно после того, как сработала автосцепка. Вычислить расстоя­ние, пройденное вагоном и платформой после сцепления, ес­ли сила сопротивления составляет 5% от веса.

 

158. Винтовка массой  m1 = 2,8 кг подвешена горизонтально на двух параллельных нитях. На какую высоту h от первоначального положения откачнется винтовка при выстреле, если пуля массой  m2 = 10 г вылетела из него со скоростью  v = 600 м/с?

 

159. Из пушки массой М= 2540 кг, находящейся у подножья наклон­ной плоскости, вылетает в горизонтальном направлении снаряд массы m= 12 кг. с начальной скоростью v0=800 м/с. На какую высоту поднимется пушка по наклонной плоскости в результате отдачи, если угол наклона плоскости равен a=50, а коэффици­ент трения пушки о плоскость равен k = 0,12?

 

160. 1 кг воды, взятой при температуре t = 00 С, превратили в стоградусный пар.  На сколько масса пара больше массы воды? Удельная теплоемкость воды с = 4200 Дж/кг·К, удельная теплота парообразования воды  L = 2,3·106 Дж/кг.

 

161.  Мощность излучения Солнца равна  Р = 3,75·1026 Вт. На сколько уменьшается масса Солнца за один год?

 

162.  Скорость  тела  такова,  что  его масса увеличилась на  k1 = 20%. На сколько процентов k2 изменилась плотность тела?

 

163. Во сколько раз уменьшится плотность тела при его движении со скоростью 0,8 с?

 

164. При движении  с некоторой скоростью  продольные размеры тела уменьшились k1 = 2 раза. Во сколько раз изменилась масса тела?

 

165. С какой скоростью v должен двигаться в ускорителе протон, чтобы  увеличение его массы не превышало  k = 5%?

 

166. При какой скорости движения частицы ее кинетическая энергия будет равна энергии покоя?

 

167. Каков  возраст  космонавта  по часам Земли, если он  в 30-летнем возрасте улетел на расстояние до 20 св. лет. Считать его возраст по часам космонавта 35 лет.

 

168. Найдите отношение кинетической энергии электрона к его энергии покоя, если скорость электрона  v = 150,0 Мм/с. Каков релятивистский импульс электрона.

 

169.  Релятивистская масса движущегося тела в 100 раз больше его массы покоя. Найдите скорость движения.

 

170. Чему равен момент инерции J тонкого прямого стержня длиной  L = 0,5 м и массой m = 0,2 кг относительно оси, перпендикулярной к его длине и проходящей через точку стержня, которая удалена на  l = 0,15 м от одного из его концов.

 

171. Вычислить  момент  инерции  однородного  сплошного  конуса относительно его оси симметрии, если масса конуса  m = 0,5 кг, а радиус его основания  R= 5 см.

 

172. На барабан радиусом r = 10 см намотана нить, к концу которой привязан груз массой m = 0,50 кг. Найдите момент инерции барабана J, если груз опускается с ускорением  а = 1,0 м/с2.

 

173. Маховик, представляющий собой диск массой m = 10 кг и радиусом  r = 10 см, свободно вращается вокруг оси, которая проходит через его центр, с частотой ν = 6 с-1. При торможении маховик останавливается через t = 5 с. Определить тормозящий момент M.

 

174. Через блок,  масса которого m  =100 г перекинута тонкая гибкая нерастяжимая нить, к концам которой подвешены два груза массами  m1  = 200 г и  m2 =300 г. Грузы удерживаются в неподвижном положении. С каким ускорением a будут двигаться грузы, если их предоставить самим себе. Определить силу давления F блока на ось.

 

175. В системе известны массы тел m1= 1 кг и m2=1,5 кг, коэффициент трения k=0,2 между телом m1 и горизонтальной плоскостью, а также масса блока m = 0,5 кг, который можно считать однородным диском.

Найти ускорение тела m2 и работу силы трения, действующей на тело m1, за первые 5 секунд после начала движения.

 

 

 

 

 

176. Однородный стержень длиной l = 1 м и массой m = 0.5 кг вращается в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси, проходящей через середину стержня. С каким угловым ускорением e вращается стержень, если на него действует момент сил М=98.1 Н.м?

 

177. Маховик. момент инерции которого J = 63,6 кг.м2, вращается с угловой скоростью  = 31,4 рад/с. Найти момент сил торможения М под действием которого маховик останавливается через время t = 20 с. Маховик считать однородным диском.

 

178. На барабан массой m = 9  кг намотан шнур, к концу которого привязан груз массой m1 =  2 кг. Найдите ускорение груза. Барабан считать однородным цилиндром. Трением пренебречь

 

179. На барабан радиусом R = 20 см, момент инерции которого J = 0.1 кг.м2 намотан шнур, к концу которого привязан груз массой m= 0,5 кг. До начала вращения барабана груз находился на высоте h = 1 м от пола. Через какое время груз опустится на пол. Трением пренебречь.

 

180. Человек массой  m1 = 60 кг прыгает  на край платформы массой m2 = 120 кг, имеющей форму диска радиусом  R = 2 м, и вращающейся вокруг вертикальной оси, проходящей через ее центр, с частотой ν = 5 с-1.  С какой угловой скоростью ω будет вращаться платформа с человеком, если он прыгал со скоростью  v =  5 м/с по касательной против движения платформы?

 

 181. Два сплошных диска одинакового размера, изготовленные из алюминия и меди,  вращаются  независимо  друг  от друга вокруг общей неподвижной оси, проходящей через их центры, с угловыми скоростями  ω1 = 5,0 рад /с и ω2 = 10 рад/с.  С   какой   угловой  скоростью ω вращались  бы  оба  диска,  если  бы  их  жестко соединили. Плотность алюминия ρ1 = 2,6·103 кг/м3, плотность меди ρ2 = 8,6·103 кг/м3.

 

182. Горизонтальный диск вращается вокруг вертикальной оси с угловой скоростью ω1 = 31,4  рад/с, его момент относительно оси вращения J1= 0,15 кг·м2. На него падает другой диск с моментом инерции относительно той же оси J2 = 0,20 кг·м2  и угловой скоростью ω2 = 12,56 рад/с. Плоскости дисков параллельны, центры – на одной вертикальной линии. Нижняя поверхность падающего диска снабжена шипами, которые впиваются в верхнюю  поверхность нижнего диска и скрепляют диски в целое. Найдите угловую скорость ω получившейся системы 1) если диски вращаются в одном направлении; 2) если диски вращаются в противоположном направлении.

 

183. Горизонтальная платформа массой  m1 =100 кг вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через центр платформы, с частотой n1 = 10 об/мин. Человек массой m2 = 60 кг стоит при этом на оси. С какой частотой n2 начнет вращаться платформа, если человек перейдет от центра к краю платформы? Считать платформу – однородным диском, а человека – точечной массой.

 

184. Человек массой m1  = 60 кг находится на неподвижной платформе массой  m2=100 кг. С какой угловой скоростью ω будет вращаться платформа, если человек будет двигаться по окружности радиусом  R1  =5 м вокруг оси вращения?  Скорость движения человека относительно платформы v =  3,6 км/ ч. Радиус платформы  R2= 10 м. Считать платформу однородным диском, а человека точечной массой.

 

185. Горизонтальная платформа массой m = 80 кг и радиусом R = 1 м вращается с угловой частотой =20 об/мин. В центре платформы стоит человек и держит в расставленных руках гири. С какой частотой  будет вращаться платформа, если человек, опустив руки, уменьшит свой момент инерции от J1 = 2,94 до J2 = 0.98 кгм2? Считать платформу однородным диском.

 

186. Платформа, имеющая форму диска, может вращаться около вертикальной оси. На краю платформы стоит человек массой m1 = 60 кг. На какой угол f повернется платформа, если человек пойдет вдоль края платформы и, обойдя его, вернется в исходную точку на платформе? Масса платформы m2 = 240 кг. Момент инерции человека рассчитывать как для материальной точки

 

187. Платформа в виде диска радиусом R = 1 м вращается по инерции с частотой = 6 мин--1. На краю платформы стоит человек, масса которого равна m = 80 кг. С какой частотой будет вращаться платформа, если человек перейдет в ее центр. Момент инерции платформы равен J=120 кг.м3. Момент инерции человека рассчитывать как для материальной точки

 

188. На скамье Жуковского стоит человек и держит в руках стержень длиной l = 2,4 м и массой m= 8 кг, расположенный вертикально по оси вращения скамейки. Скамья с человеком вращается с частотой  = 1 с-1. С какой частотой  будет вращаться скамья с человеком, если он повернет стержень в горизонтальное положение? Суммарный момент инерции человека и скамьи равен J = 6 кг.м2

189. Человек стоит на скамье Жуковского и держит стержень, расположенный вертикально вдоль оси вращения скамейки. Стержень служит осью вращения колеса, расположенного на верхнем конце стержня, скамья неподвижна, колесо вращается с частотой =10 с-1. Радиус колеса равен R = 20 cм, его масса m = 3 кг. Определить частоту вращения  скамьи, если человек повернет стержень на угол f= 180о? Суммарный момент инерции человека и скамьи J= 6 кг.м2. Массу колеса можно считать равномерно распределенной по ободу.

 

190. Диск радиусом R = 1,0 м вращается с некоторой частотой. К боковой поверхности диска прижали с силой F = 100 Н тормозную колодку. Диск остановился, повернувшись на  N = 2,5 оборота. Найдите работу A силы трения, если коэффициент трения  μ = 0,2.

 

191. Обруч катится  по горизонтальной дороге со  скоростью v = 18 км/ч.  На  какое   расстояние  L  он   может  подняться  по  наклонной   плоскости  за  счет кинетической энергии, если   уклон  (отношение высоты наклонной плоскости к длине  h/L)  равен  α =  0,10.

 

192. Под действием вращающегося момента M = 460 Н·м коленчатый вал трактора начал вращаться равноускоренно. Какую кинетическую  энергию Wк приобрел вал, если его разгон  длился t = 80 с. Момент инерции вала J = 10 кг∙м2.

 

193. Маховик в виде диска начинает вращаться с угловым ускорением  ε = 0,5 рад /с2 и через  t1 = 20 с его кинетическая энергия становится равной  W = 500 Дж. Какой момент импульса L приобретет он через t2 = 15 мин после начала движения?

 

194.  Вал вентилятора зерноочистительной машины вращается, совершая n = 800 об/мин. Под действием тормозящего момента М = 200 Н·м он останавливается через t = 10 с. Момент инерции вентилятора  J  = 25 кг·м2. Определить работу сил торможения A и число оборотов n, сделанных вентилятором за время торможения.

 

195. Какой  путь S  пройдет катящийся  без  скольжения диск, поднимаясь  вверх  по  наклонной   плоскости   с   углом наклона α = 300, если ему сообщена начальная скорость v0 = 7,0 м/с, параллельная наклонной плоскости?

 

196. Шар скатывается по наклонной плоскости с углом наклона  α = 300. Какую скорость v будет иметь центр шара относительно наклонной плоскости через  t = 1,5 с, если его начальная скорость  была равна нулю?

 

197. Какую мощность N должен развить мотор, приводящий в движение стабилизирующий гироскоп, который имеет форму диска  радиусом  R = 1,0 м  и массой m = 1000 кг,  если в течении  t = 1 мин угловая скорость достигла значения ω = 31,4 рад/с. Трением и сопротивлением воздуха пренебречь.

 

198. Найдите полезную мощность N двигателя, приводящего в движение платформу в виде диска массой  m1 = 280 кг и радиусом  R = 1,0 м, на краю которой стоит человек массой  m2 = 60 кг, если за время  t = 30 с платформа приобретает скорость, соответствующую частоте ν = 1,2 с-1.

 

 

199. На стержень диаметром d= 5 мм наглухо и соосно насажен сплошной диск диаметром D = 5 см и массой m = 0,4 кг. К стержню прикреплены нити, при помощи которых диск подвешивается к штативу. Найти ускорение, с которым опускается диск. Массой стержня пренебречь.

 

200. Найти с какой скоростью течет по трубе углекислый газ, если известно, что за время  t = 0,5 часа через поперечное сечение трубы протекает  m = 0,51 кг. Плотность газа принять равной r = 7 кг/м3. Диаметр трубы равен d = 2 см.

 

201. В дне цилиндрического сосуда имеется круглое отверстие диаметром d= 1 см. Диаметр сосуда D = 0,5 м. Найдите зависимость скорости v понижения уровня воды в сосуде от высоты h. Определите  численное значение этой скорости для высоты h = 0,2 м.

202. В сосуд льется вода, причем за t = 1 с наливается V= 0,2 л воды. Каков должен быть диаметр d отверстия в дне сосуда, чтобы вода в нем держалась на постоянном уровне, равном h =8,3 см?

 

203. Шарик всплывает с постоянной скоростью в жидкости, плотность которой в 4 раза больше плотности материала шарика. Во сколько раз сила трения, действующая на всплывающий шарик, больше силы тяжести шарика?

 

204. Какой наибольшей скорости может достичь дождевая капля диаметром d= 0,3 мм, если коэффициент динамической вязкости воздуха h= 1,2.10-5 Па.с.

 

205. Стальной шарик диаметром d = 1 мм падает с постоянной скоростью v =0,185 см/с в большом сосуде, наполненном маслом. Определите коэффициент динамической вязкости масла. Плотность стали  равна rc=8600 кг/м3, касторового масла - rк = 900 кг/м3.

 

206. Пробковый шарик радиусом r  5 см всплывает в сосуде, наполненном касторовым  маслом. Определите коэффициент  динамической вязкости касторового масла, если шарик всплывает с постоянной скоростью  v=3,5 см/с. Плотность пробки равна rп=200 кг/м3,  касторового масла - rк = 900 кг/м3

 

207. В широкой части горизонтально расположенной трубы нефть течет со скоростью  = 2 м/с. Определить скорость  в узкой части трубы, если разность давлений  в широкой и узкой частях ее равна DР = 6,65 кПа. Плотность нефти rк = 800 кг/м3 .

 

208. Струя воды диаметром d= 2 см, движущаяся со скоростью v=10 м/с, ударяется о неподвижную поверхность, поставленную перпендикулярно струе. Найти силу F давления струи на поверхность, считая, что после удара о поверхность скорость частиц струи равна нулю.

 

209. Горизонтальный цилиндр насоса имеет диаметр d1 =  20 cм. В нем движется со скоростью v1 = 1 м/с поршень, выталкивая воду через отверстие диаметром d2 = 2 см. С какой скоростью v2 будет вытекать вода из отверстия?. Каково будет избыточное давление воды Р в цилиндре?

 

210. Горизонтальный железный стержень длиной 150 см вращается около вертикальной оси, проходящей через его середину. Предел прочности принять равным σп =500 МПа. При какой частоте вращения он может разорваться?

 

211. Стальной канат, могущий выдержать вес неподвижной кабины лифта, имеет диаметр d = 12 мм. Какой диаметр должен иметь канат, если кабина лифта может иметь ускорение до 9g. Предел прочности стали σп =500 МПа.

 

212. К вертикальной проволоке длиной L = 5 м и площадью поперечного сечения  S = 2 мм2  подвешен груз массой  m = 5,1 кг. В результате проволока  удлинилась  на х = 0,6 мм. Найдите модуль Юнга материала проволоки.

 

213. Между двумя прочными упорами натянута стальная проволока диаметром 1 мм и длиной 2 м. На сколько сместится середина проволоки, если к ней подвесить груз массой 0,5 кг? Модуль Юнга для стали  Е = 200 ГПа.

 

214. Найдите  удлинение  стальной   проволоки   диаметром d = 1 мм и длиной  l = 7 м, если она растягивается под действием груза массой m = 10 кг. Модуль Юнга для стали  Е = 200 ГПа.

 

215. Какой диаметр d должен иметь стальной трос подъемного крана, если максимальная масса поднимаемого груза m= 10 т? Предел прочности стали σп = 500 МПа, запас прочности должен быть равен k =6.

 

216. Предел упругости отпущенной стали σу = 5,72·108 Па. Будет  деформация упругой или остаточной, если стальная проволока длиной  L = 3 м и сечением  S = 1,2 мм2 под действием растягивающей силы удлинится на x = 8 мм. Какой силой была вызвана эта деформация? Модуль Юнга для стали Е = 200 ГПа.

 

217. Верхний конец  стержня закреплен, а к нижнему подвешен груз массой  m= 2кг. Длина стержня L = 5 м, сечение S = 4 см2. Определить напряжение материала стержня, его абсолютное ∆ L и относительное ε удлинение, если модуль Юнга Е = 2·1011 Па.

 

218.  Под  действием  силы   F = 2000 Н  трос удлиняется на х1 = 2 мм. Чему будет равно абсолютное удлинение этого троса, если при той же нагрузке длину троса уменьшить в 2 раза?

 

219. При океанологических исследованиях для взятия пробы грунта со дна океана на стальном тросе опускают особый прибор. Какова предельная глубина h погружения? Массой прибора пренебречь. Предел прочности стали σп = 500 МПа, плотность морской воды ρв = 1030 кг/м3, плотность стали ρс = 7800 кг/м3.

 

 

 

 

‹ Гидравлика
Верх
Чт, 27/12/2012 - 08:40
#1
admin
Аватар пользователя admin
Offline
Создано: 20/08/2012

Таблицы вариантов для контрольной работы №2

 

№№ 1 – 20 – электростатика

№№ 21 – 70 – постоянный ток

№№ 71 – 120 – магнетизм

Номер таблицы указывается преподавателем

                                                                                                

                                                                                                  Таблица 1

Вариант

Номера задач

1

2

3

4

5

6

0

1

21

41

61

81

101

1

2

22

42

62

82

102

2

3

23

43

63

83

103

3

4

24

44

64

84

104

4

5

25

45

65

85

105

5

6

26

46

66

86

106

6

7

27

47

67

87

107

7

8

28

48

68

88

108

8

9

29

49

69

89

109

9

10

30

50

70

90

110

 

                                                                                                  Таблица 2

Вариант

Номера задач

1

2

3

4

5

6

0

11

31

51

71

91

111

1

12

32

52

72

92

112

2

13

33

53

73

93

113

3

14

34

54

74

94

114

4

15

35

55

75

95

115

5

16

36

56

76

96

116

6

17

37

57

77

97

117

7

18

38

58

78

98

118

8

19

39

59

79

99

119

9

20

40

60

80

100

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАДАЧИ

 

1. Имеются лежащие на одной прямой тонкий стержень длиной 1м и отстоящий от него на 0,5м маленький шарик. Стержень и шарик обладают зарядами по 10-6 Кл каждый. Определить силу их электростатического взаимодействия.

 

2. В вершинах квадрата со стороной 0,5 м расположены заряды одинаковой величины. В случае, когда два соседних заряда положительные, а два других – отрицательные, напряженность поля в центре квадрата равна 144 В/м. Определить величины зарядов.

 

3. В вершинах квадрата со стороной 0,1 м помещены заряды по 0,1 нКл. Определить напряженность и потенциал поля в центре квадрата, если один из зарядов отличается по знаку от остальных.

 

4. Если в центр квадрата, в вершинах которого находятся заряды по +2 нКл, поместить отрицательный заряд, то результирующая сила, действующая на каждый заряд, будет равна нулю. Вычислить величину отрицательного заряда.

 

5. Заряды по 1 нКл помещены в вершинах равностороннего треугольника со стороной 0,2 м. Равнодействующая сил, действующих на четвертый заряд, помещенный на середине одной из сторон треугольника, равна 0,6 мкН. Определить величину этого заряда, напряженность и потенциал поля в точке его расположения.

 

6. Два одинаковых заряда находятся в воздухе на расстоянии 0,1 м друг от друга. Напряженность поля в точке, удаленной на расстоянии 0,06 м от одного и 0,08 м от другого заряда, равна 10 кВ/м. Определить потенциал поля в этой точке и величины зарядов.

 

7. Равномерно заряженный шар радиусом 10 см создает на расстоянии 20 см от его поверхности электрическое поле напряженностью 20 В/м. Определить объемную плотность заряда шара, а также напряженность поля на расстоянии 5 см от его центра.

 

8. На бесконечном тонкостенном цилиндре диаметром d=20 см равномерно распределен заряд с поверхностной плотностью σ=4 мкКл/м2. Определить напряженность поля в точке, отстоящей от поверхности цилиндра на расстоянии 15 см.

 

9. Поверхностная плотность заряда бесконечной равномерно заряженной плоскости равна 30 нКл/м2. Определить поток вектора напряженности через поверхность сферы диаметром 15 см, рассекаемой этой плоскостью пополам.

 

10. В поле бесконечной равномерно заряженной плоскости с поверхностной плотностью заряда 10 мкКл/м2 перемещается заряд из точки, находящейся на расстоянии 0,1 м от плоскости, в точку на расстоянии 0,5 м от нее. Определить заряд, если при этом совершается работа 1 мДж.

 

11. Заряд 1 нКл переносится из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии 0,1 м от поверхности металлической сферы радиусом 0,1 м, заряженной с поверхностной плотностью 10-5 Кл/м2. Определить работу перемещения заряда.

 

12. Найти объемную плотность энергии электрического поля, создаваемого заряженной металлической сферой радиусом 5 см на расстоянии 5 см от ее поверхности, если поверхностная плотность заряда на ней 2 мкКл/м2.

 

13. Заряд 1 нКл притянулся к бесконечной плоскости, равномерно заряженной с поверхностной плотностью 0,2 мкКл/м2. На каком расстоянии от плоскости находился заряд, если работа сил поля по его перемещению равна 1 мкДж.

 

14. Заряд 1 нКл находится на расстоянии 0,2 м от бесконечно длинной равномерно заряженной нити. Под действием поля нити заряд перемещается на 0,1 м. Определить линейную плотность заряда нити, если работа сил поля равна 0,1 мкДж.

 

15. Заряд на каждом из двух последовательно соединенных конденсаторов емкостью 20 и 10 пкФ равен 0,1 нКл. Определить напряжение: а) на батарее конденсаторов; б) на каждом конденсаторе.  

 

16. Конденсатор емкостью 3мкф зарядили до разности потенциалов 300В, а конденса­тор емкостью 2 мкФ - до 200В. После зарядки конденсаторы соединили параллель­но. Найти разность потенциалов на обкладках конденсаторов после их соединения.

 

17. Батарею из двух конденсаторов емкостями по 3 · 10-10 Ф и  4,5 · 10-10 Ф, соединенных последовательно, включили в сеть с напряжением 220В. Потом батарею отключили от сети, а конденсаторы соединили параллельно. Каково напряжение на зажимах полученной батареи?

 

18. К пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов U = 500В. Площадь пластин S = 200см2, расстояние между ними d1 = 1,5мм. Плас­тины раздвинули до расстояния   d2 = 1,5см. Найти энергию W1 и W2 конденсатора до и после раздвижения пластин, если источник напряжения перед раздвижением: 1) отключался; 2) не отключался.

 

19. Воздушный конденсатор емкостью  мкФ заряжен до разности потенциалов 20кВ. Предполагая, что при разрядке конденсатора разрядником 20% энергии рассеивается в виде звуковых и электромагнит­ных волн, определить количество теплоты, выделяемой в разряднике.

 

20. Протон пролетает в плоском конденсаторе, длина пластин которого  = 10см, а на­пряженность электрического поля внутри – Е = 40кВ/м. Какова первоначальная энер­гия протона, если он влетает в конденсатор параллельно пластинам, а вылетает под углом  = 15° к ним?

 

21. Узкий пучок электронов, обладающий энергией 1600эВ, проходит в вакууме посередине между пластинами плоского конденсатора. Какое минимальное напряжение необходимо подвести к пластинам, чтобы электроны не вышли за пределы пластин? Длина пластин  = 2см, а расстояние между ними d = 1см.

 

22. Найти сопротивление железного стержня диаметром 1см, если вес этого стержня 1кг.

 

23. Два цилиндрических проводника, один из меди, а другой из алюминия, имеют одина­ковую длину и одинаковое сопротивление. Во сколько раз медный провод тяжелее алюминиевого?

 

24. Определить плотность электрического тока в железном проводнике, если тепловая энергия, выделяемая в единице объема за секунду, равна                  9,8 · 104 Дж/(м3 · с).

 

25. Найти количество тепла, выделяющееся ежесекундно в единице объема медного провода при плотности тока в 30 А/см2.

 

26. Определить напряженность электрического поля в медном проводнике объемом  V = 10 см3, если при прохождении по нему постоянного тока в течении t = 4 мин выделилось Q = 2 Дж теплоты. Удельное сопротивление меди равно =0,017 мкОм.

 

27. Два цилиндрических  проводника одинаковой длины и одинакового сечения, один из меди, а другой из железа, соединены параллельно. Определить отношение мощностей токов для этих проводников. Удельные сопротивления меди и железа равны соответственно 17 и 98 нОмм. 

 

28. Сколько витков нихромовой проволоки надо навить на фарфоровый цилиндр диаметром D =1,5 см, чтобы получить кипятильник, в котором в течении   = 10 мин. закипит m = 120 г воды если ее начальная температура t = 100С? КПД принять равным = 60%. Диаметр проволоки d =0,2 мм; напряжение U =100 В. ? Удельное сопротивление нихрома ρ = 100 мкОм.м.

29. Сколько витков нихромовой проволоки диаметром 1мм надо навить на фарфоровый цилиндр радиусом 2,5 см, чтобы получить печь сопротивлением 40 Ом?

 

30. Участок электрической цепи составлен из трех кусков провода одинаковой длины, изготов­ленных из одного и того же материала, соединенных последовательно. Сечения кусков про­вода равны S1= lмм2, S2 = 2мм2 и S3 = 3мм2. Разность потенциалов на концах участка U = 12В. Найти разность потенциалов на каждом куске провода.

 

31. Электрическая лампочка накаливания, потребляет  ток, 0,2 А. Диаметр вольфрамового волоска равен 0,02мм, температура волоска при горении лампы 2000°С. Определить напряженность электрического поля в волоске.

 

32. Нихромовую проволоку длиной 20м включили последовательно с лампой мощностью 40Вт, для того, чтобы лампа, рассчитанная на напряжение 120В, давала нормальный накал при напряжении в сети 220В. Найти диаметр этой проволоки.

 

33. Сопротивление вольфрамовой нити электрической лампочки при 20°С равно 35,8 Ом. Какова будет температура нити лампочки, если при включении в сеть напряжением в 120В по нити идет ток 0,33А? Температурный коэффициент сопротивления вольфрама равен град.            

 

34. Имеется 120 - вольтовая лампочка мощностью 40Вт. Какое добавочное сопротивление надо включить последовательно с лампочкой, чтобы она давала нормальный накал при напряжении в сети 220В? Сколько метров нихромовой проволоки диаметром 3мм надо взять, чтобы получить такое сопротивление?

 

35. Миллиамперметр со шкалой от 0 до 15мА имеет сопротивление, равное 5 Ом. Как должен быть включен прибор в комбинации с сопротивлением (и каким) для измере­ния:1) силы тока от 0 до 0,15А; 2) разности потенциалов от 0 до 150В?

 

36. К гальванометру с сопротивлением г = 290 Ом присоединили шунт, понижающий чувствительность гальванометра в 10 раз. Какой резистор надо включить последовательно с шунтированным гальванометром, чтобы общее сопротивление осталось неизменным.

 

37. В цепь, состоящую из батареи и резистора сопротивлением R = 8 Ом, включают вольтметр, сопротивление которого Rv = 800 Ом, один раз последовательно резистору, другой раз па­раллельно. Определить внутреннее сопротивление батареи, если показания вольтметра в обоих случаях одинаковы.

 

38. Катушка и амперметр, соединены последовательно и подключены к источнику тока. К клеммам катушки присоединен вольтметр с сопротивлением г = 4кОм. Амперметр показывает силу тока I = 0,3А, вольтметр - напряжение U = 120В. Определить сопротив­ление R катушки. Определить относительную погрешность , которая будет допущена при измерении сопротивления, если пренебречь силой тока, текущего через вольтметр.

 

39. Сколько ламп мощностью по 300Вт, предназначенных для напряжения 110В, можно установить параллельно в здании, если проводка от магистрали сделана медным проводом длиной 100м и сечением 9 мм2, а напряжение в магистрали равно 220В?

 

40. Найти внутреннее сопротивление и ЭДС источника Е  , если при силе тока I1  = 30 А мощность во внешней цепи Р1 = 180 Вт, а при силе тока I2 = 10 А эта мощность равна Р2 = 200 Вт.

 

41. При ремонте электрической плитки  спираль была укорочена на 0,1 первоначальной длины. Во сколько раз изменилась мощность плитки?

 

42. Элемент замыкают сначала на внешнее сопротивление r1 = 2 0м, а затем на внешнее сопротивление R2 = 0,5 Ом. Найти э.д.с. элемента и его внутреннее сопротивление, если известно, что в каждом из этих случаев, мощность, выделяемая во внешней цепи, оди­накова и равна 2,54 Вт.                           

 

43. ЭДС батареи Е = 16В, внутреннее сопротивление R1 = 3 Ом. Найти сопротивление внешней цепи, если известно, что в ней выделяется мощность N = 16Вт. Определить КПД батареи.

 

44. Найти внутреннее сопротивление аккумулятора r,если при увеличении внешнего сопротивления  с R1  = 3 Ом до R2 = 10,5 Ом КПД схемы увеличился вдвое.

 

45. ЭДС батареи Е = 12В. Наибольшая сила тока, которую может дать батарея, Imax = 6А. Опреде­лить максимальную мощность, которая может выделиться во внешней цепи.

 

46. Источник тока, имеющий ЭДС 15В и внутреннее сопротивление 0,4 Ом, питает током 10 ламп сопротивлением по 240 Ом и 5 ламп сопротивлением 145 Ом каждая. Лампы соедине­ны параллельно, сопротивление подводящих проводов 2,5 Ом. Найти напряжение, под ко­торым работают лампы.

 

47. Найти внутреннее сопротивление генератора, если известно, что мощность, выделя­емая во внешней цепи, одинакова при двух значениях внешнего сопротивления  R1= 5 Ом и R2 =  0,2 Ом. Найти КПД генератора в каждом из этих случаев.

48. Электропечь должна давать количество тепла Q = 100,6 кДж за время t = 10 мин. Какова должна быть длина нихромовой проволоки сечением S =5.10-7 м2, если печь предназначена для электросети  с напряжением U = 36 В ? Удельное сопротивление нихрома ρ = 100 мкОм∙м.

 

49. Электрический чайник имеет две обмотки. При включении одной из них вода в чай­нике закипает через 15 мин, при включении другой - через 30 минут. Через сколько времени закипит вода в чайнике, если включить обе обмотки 1) последовательно; 2) параллельно?

 

50. Электрический чайник с 600см3 воды при 9°С, сопротивление обмотки которого равно 16Ом, забыли выключить. Через сколько времени после включения вся вода в чайнике выкипит? Напряжение в сети 120В, К.П.Д. чайника 60%.

 

51. Какой объем воды V можно вскипятить, затратив электрическую энергию W = 3 кВт×ч? Начальная температура воды t0 = 100C. Теплоемкость воды  с = 4,19кДж/кг.К, плотность воды  =103 кг/м3

 

52. Какую мощность  Р потребляет нагреватель электрического чайника, если объем воды V = 1 л закипает через время t = 5 мин. Каково сопротивление нагревателя R, если напряжение в сети U = 120 ? Начальная температура воды t0 = 13,50С. Теплоемкость воды  с = 4,19кДж/кг.К. плотность воды ρ  =103 кг/м3

 

53. Источник постоянного тока с ЭДС Е = 120В и внутренним сопротивлением R1 = 5 Ом включен в цепь. Какую наибольшую мощность может развить источник во внешней части цепи? При каком сопротивлении внешней части цепи это происходит? Чему равен КПД источника в этом случае?

 

54. От батареи, ЭДС которой Е = 600В, требуется передать энергию на расстояние L = 1км. По­требляемая мощность Р = 5кВт. Найти минимальные потери мощности в сети, если диаметр медных проводящих проводов             d = 0,5см.

 

55. От батареи, ЭДС которой Е = 600В, требуется передать энергию на расстояние  = 1км. Потребляемая мощность Р = 5кВт. Найти минимальные потери мощности в сети, если диаметр медных подводящих проводов               d = 0,5см.

 

56. От источника с напряжением U = 800В необходимо передать потребителю мощность Р = 10кВт на некоторое расстояние. Какое наибольшее сопротивление может иметь линия передачи, чтобы потери энергии в ней не превышали 10 % от передаваемой мощности?

57. От батареи, ЭДС которой Е = 500В, требуется передать энергию на расстояние L = 2,5км. По­требляемая от батареи мощность Р = 10кВт. Найти минимальные потери мощности в сети, если диаметр медных проводящих проводов d = l,5см. Внутренним сопротивлением батареи пренебречь.

 

58. Напряжение на шинах электростанции равно 10кВ. Расстояние до потребителя 500км (линия двухпроводная). Станция должна передать потребителю мощность 100кВт. Потери напряжения на проводах не должны превышать 4%. Вычислить вес медных проводов на участке электростанция - потребитель.

 

59. В лаборатории, удаленной от генератора на 100м, включили электрический нагревательный прибор, потребляющий 10А. На сколько понизилось напряжение на зажимах электрической лампочки, горящей в этой лаборатории? Сечение медных подводящих проводов равно 5мм2.

 

60. Трамвайный вагон потребляет ток 100А при напряжении 600В и развивает силу тяги 3000Н. Определить скорость движения трамвая на горизонтальном участке пути, если КПД электродвигателя трамвая 80 %.

 

61. Двигатели электропоезда при движении со скоростью V  = 54 км/ч потребляют мощность Р = 900 кВт. Коэффициент полезного действия двигателей и передающих механизмов вместе составляет η =0,8. Определить силу  F тяги, развиваемую двигателем.

 

62. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону I = I0sinωt. Найти заряд Q, проходящий через поперечное сечение проводника за время t, равное половине периода Т, если начальная сила тока I0 = 10А, циклическая частота  = 50π  с-1.      

 

63. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону I = I0e, где  I0 = 20А, α = 102 c-1. Определить количество теплоты, выделившееся в проводнике за время t = 102 c. Сопротивление проводника R= 100 Ом.

 

64. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 12 Ом равномерно убывает от I1 = 5А до I2 = 0 в те­чение t = 10с. Определить теплоту Q, выделившуюся в этом проводнике за указанный про­межуток времени.

 

65. Сила тока в цепи изменяется со временем по закону . Определить количество теплоты, которое выделится в проводнике сопротивлением  R = 20 Ом за время, в течение которого ток уменьшится в е раз. Коэффициент  принять равным  I0=10A.

 

66. За время t = 8с при равномерно возраставшей силе тока в проводнике сопротивлением R = 8 Ом выделилось количество теплоты Q = 500Дж. Определить заряд q, прошедший в проводнике, если сила тока в начальный момент времени равна нулю.

 

67. Сила тока в проводнике равномерно увеличивается от нуля до некоторого максимального значения в течение времени t = 10с. За это время в проводнике выделилась теплота Q = 1кДж. Определить скорость нарастания тока в проводнике, если сопротивление его R = 3 Ом.

 

68. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 10 Ом за время t =50с равномерно нарастает от I1 =5А до I2 = 10А. Определить количество теплоты Q, выделившееся за это время в провод­нике.

 

69. По проводнику сопротивлением R = 3 Ом течет равномерно возрастающий ток. За время t = 8с в проводнике выделилась теплота Q = 200Дж. Определить заряд q, протекающий за это время по проводнику. В момент времени, принятый за начальный, ток в проводнике был равен ну­лю.

 

70. Напряжение на резисторе с сопротивлением R = 100 Ом меняется во времени по закону где  если время измеряется в секундах, напряжение - в вольтах. Найти количество теплоты, выделяющееся на резисторе за первые 100с.

 

71. Проволочный виток радиусом R=25 см расположен в плоскости магнитного меридиана. В центре расположена небольшая магнитная стрелка, способная вращаться вокруг вертикальной оси. На какой угол α отклонится стрелка, если по витку пустить ток силой I =15 А? Горизонтальную составляющую магнитного поля Земли принять равной В=20·10-3 Тл.

 

72. Магнитная стрелка помещена в центре кругового витка, плоскость которого расположена вертикально и составляет угол  с плоскостью магнитного меридиана. Радиус витка R=20см.Определить угол a, на который повернётся магнитная стрелка, если по проводнику пойдёт ток силой I=25A. Горизонтальную составляющую индукцию магнитного поля Земли принять равной .

 

73. Два бесконечно длинных проводника скрещены под прямым углом. По проводникам текут токи силой  и . Расстояние между двумя проводниками d = 20 см. Определить индукцию B  магнитного поля в точке, лежащей на середине общего перпендикуляра к проводникам.

 

74. Два кольца с токами ,  расположены так, что имеют общий центр, а плоскости их составляют  угол . Найти индукцию магнитного поля в общем центре колец, если радиусы колец ; .

 

75. По контуру в виде равностороннего треугольника течёт ток силой Ι = 50 А. Сторона треугольника а = 20 см. Определить напряжённость и магнитную индукцию  в точке пересечения высот.

 

76. По проводнику, согнутому в виде прямоугольника со сторонами  а = 8 см и в = 12 см течёт ток силой I = 50 A. Определить напряжённость H и индукцию магнитного поля в точке пересечения диагоналей.

 

77. По проводнику, изогнутому в виде окружности, течёт ток. Напряжённость магнитного поля в центре окружности . Не изменяя силы тока в проводнике, ему придали форму квадрата. Определить напряжённость  магнитного поля в точке пересечения диагоналей квадрата.

 

78. Перпендикулярно плоскости кольцевого тока 10 А радиусом 20 см проходит изолированный провод так, что он касается кольца. Ток в проводе равен 10 А. Найти суммарную напряжённость магнитного поля в центре кольца.

 

79. По двум параллельным проводам длиной  текут одинаковые токи силой . Расстояние между проводами . Определить силу взаимодействия проводников.

 

80. По трём длинным параллельным прямым проводам, находящимся на одинаковом расстоянии d = 10 см друг от друга, текут токи одинаковой силы I = 100 А. В двух проводах направления токов совпадают. Вычислить силу F, действующую на единицу длины каждого провода.

 

81. Нормаль к плоскости рамки, по которой течёт ток 1 А, составляет угол 30° с направлением однородного магнитного поля. На какой угол повернулась рамка по отношению к полю, если вращающий момент, действующий на рамку, уменьшился в 10 раз. Сделать пояснительный рисунок.

 

82. Напряжённость магнитного поля составляет 50 А/м. В этом поле находится плоская рамка площадью 10 см2, которая может свободно вращаться. Плоскость рамки вначале совпадала с направлением поля. Затем по рамке кратковременно пустили ток    1 А и рамка получила угловое ускорение 100 с-2.  Считая вращающий момент постоянным, найти момент инерции рамки (m=1).

 

83. Плоская круглая рамка диаметром 10 см находится в однородном магнитном поле. По рамке протекает ток 20 А. На сколько изменится вращающий момент, действующий на рамку, при повороте плоскости рамки на угол 60о к направлению поля? (До поворота плоскость рамки совпадала с направлением поля). Напряжённость поля 20 А/м, среда – воздух.

 

84. Плоская круглая рамка состоит из 20 витков, радиусом 2 см. По ней протекает ток в 1 А. Нормаль к рамке составляет угол 90о с направлением магнитного поля напряжённостью 30 А/м. Как и на сколько изменится вращающий момент, действующий на рамку, если из витков рамки сделать один круглый виток? Остальные данные считать прежними.

 

85. Виток радиусом R = 20 см, по которому течёт ток силой I = 50 А, свободно установился в однородном магнитном поле напряжённостью              H = 103 А/м. Виток повернули вокруг диаметра на угол j = 30°. Определить совершённую работу A.

 

86. Плоский контур  с током I = 5 А свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией B = 0,4 Тл. Площадь контура S = 200 см2. Поддерживая ток в контуре неизменным, его повернули относительно оси, лежащей в плоскости  контура, на угол a = 40о. Определить совершённую при этом работу.

 

87. Виток, в котором поддерживается постоянная сила тока I = 60 А, свободно установился в однородном магнитном поле  (B = 20·10-3 Тл). Диаметр витка d = 10 см. Какую работу надо совершить для того, чтобы повернуть виток относительно оси, совпадающей  с диаметром, на угол a = 60о?

 

88. Напряжённость магнитного поля в центре кругового витка равна . Магнитный момент витка . Вычислить силу тока I в витке и радиус R  витка.

 

89. Короткая катушка площадью поперечного сечения S = 25 см2, содержащая N = 500 витков провода, по которому течёт ток силой I = 5 А, помещена в однородное поле напряжённостью H = 1000 А/м. Найти: 1) магнитный момент Pm катушки, 2) вращающий момент M, действующий на катушку, если ось катушки составляет угол j = 30° с линиями поля.

 

90. Частица, несущая один элементарный заряд, влетела в однородное магнитное поле с индукцией В=0,01Тл. Определить момент импульса, которым обладала частица в магнитном поле, если радиус траектории частицы равен      R = 0,5 мм.

 

91. Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле с напряжённостью Н = 5·103 А/м. Определить частоту вращения электрона.

 

92. Электрон движется в магнитном поле с индукцией В = 4·10-3 Тл по окружности радиусом R = 0,8 см. Какова кинетическая энергия электрона?

 

93. В магнитном поле, образованном в вакууме, перпендикулярно линиям индукции влетел электрон с энергией 1,6·10-19Дж. Напряжённость поля        103 А/м. Вычислить силу Лоренца и радиус траектории движения электрона.

 

94. Протон и a – частица, ускоренные одинаковой разностью потенциалов, влетают в однородное поле. Во сколько раз радиус R кривизны траектории протона больше радиуса кривизны траектории a – частицы?

 

95. Два иона с одинаковыми зарядами, пройдя одну и ту же ускоряющую разность потенциалов, влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Один ион, масса которого , описал дугу окружности радиусом R1 = 2 см. Определить массу m2 другого иона, который описал дугу окружности радиусом R2 = 2,31 см. (1 а.е.м. = 1,66·10-27 кг).

 

96. Протон движется по окружности в однородном магнитном поле с индукцией В = 2 Тл. Определить силу эквивалентного кругового тока, создаваемого движением протона.

 

97. Плоский конденсатор, между пластинами которого создано электрическое поле напряжённостью Е = 100 В/м, помещен в магнитное поле так, что силовые линии полей взаимно перпендикулярны. Какова должна быть индукция В магнитного поля, чтобы электрон с начальной энергией Т = 4 кЭв, взлетевший в пространство между пластинами конденсатора перпендикулярно силовым линиям магнитного поля, не изменил направления скорости?

 

98. Магнитный поток F через сечение соленоида равен .Длина соленоида l = 50 см. Найти магнитный момент Pm соленоида, если его витки плотно прилегают друг к другу.

 

99. В средней части соленоида, содержащего n = 8 витков/см, помещён круговой виток диаметром d = 4 см. Плоскость витка расположена под углом   j = 60о к оси соленоида. Определить магнитный поток пронизывающий виток, если по обмотке соленоида течёт ток I = 1 А.

 

100. Квадратный контур со стороной a = 10 см, в котором течёт ток силой I = 6 А, находится в магнитном поле с индукцией B = 0,8 Тл под углом a = 50о к линиям индукции. Какую работу нужно совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму с квадрата на окружность?

 

101. Рамка площадью S = 100 см 2 равномерно вращается с частотой n = 5 с-1 вокруг оси, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярной линиям индукции однородного магнитного поля (B = 0,5 Тл). Определить среднее значение ЭДС индукции за время, в течение которого магнитный поток, пронизывающий рамку, изменится от нуля до максимального значения.

 

102. В однородном магнитном поле напряжённостью 1000А/м перемещается перпендикулярно полю провод длиной 40 см сопротивлением 10 Ом со скоростью 20 м/с. Какой ток пошёл бы по проводнику, если бы его замкнули? (влияние замыкающего повода не учитывать).

 

103. Круглая рамка, имеющая 20 витков и площадью S = 100 см2, равномерно вращается в однородном магнитном поле вокруг оси, перпендикулярной полю и проходящей через её диаметр. Вычислить частоту вращения при индукции поля B = 0,03 Тл, если максимальный ток, индуцируемый в рамке, при её сопротивлении 20Ом, составляет 0,02 А.

 

104. Число витков на единице длины однослойного соленоида без сердечника составляет , его длина 30 см, диаметр 2 см, сопротивление обмотки 300 Ом. В соленоиде ток увеличился от нуля до 5 А. Вычислить величину заряда, прошедшего через соленоид.

 

105. В соленоиде без сердечника ток равномерно возрастает на 0,3 А/с, число витков соленоида - 1000, площадь его поперечного сечения - 100 см 2, длина 1=0,5м. На соленоид надето изолированное кольцо того же диаметра. Вычислить ЭДС индукции в кольце.

 

106. Силу тока в катушке равномерно увеличивают при помощи реостата на  в секунду. Найти среднее значение ЭДС самоиндукции, если индуктивность катушки L = 5 мГн.

 

107. Катушка с железным сердечником имеет площадь поперечного сечения 20 см2 и число витков, равное 500. Индуктивность катушки с сердечником, равна 0,28 Гн при силе тока через обмотку в 5 А. Найти магнитную проницаемость железного сердечника в этих условиях. При решении использовать график В(Н).

108. Замкнутый соленоид (тороид) со стальным сердечником имеет n=10см витков на каждый сантиметр длины. По соленоиду течет ток силой I=2А. Вычислить магнитный поток Ф в сердечнике, если его сечение S=4см2.  При решении использовать график В(Н).

 

109. Определить энергию магнитного поля в стальном сердечнике объемом 500 см3, если индукция равна 1,2 Тл. При решении использовать график        В (Н).

 

110. Обмотка тороида имеет n=8 витков на каждый сантиметр длины (по средней линии тороида). Вычислить объемную плотность энергии W магнитного поля при силе тока I=2 А. Сердечник выполнен из стали, и магнитное поле во всем объеме однородно. При решении использовать график В(Н).

 

111. Цепь состоит из катушки индуктивностью L = 0,1 Гн и источника тока. Источник тока  отключили, не разрывая цепи. Время, по истечении которого сила тока уменьшится до 0,001 первоначального значения, равно t = 0,07 с. Определить сопротивление катушки.

 

112. В электрической цепи, содержащей сопротивление r = 20 Ом и индуктивность L = 0,6 Гн, течёт ток силой I = 20 А. Определить силу тока в цепи через Dt = 0,2 мс после её размыкания.

 

113. По замкнутой цепи с сопротивлением r = 20 Ом течёт ток, по истечении времени t = 8 мс после размыкания цепи сила тока в ней уменьшилась в 20 раз. Определить индуктивность цепи.

 

114. Источник тока замкнули на катушку сопротивлением r=200Ом. По истечении времени t = 0,1 с сила тока замыкания достигла 0,95 предельного значения. Определить индуктивность катушки.

 

115. Источник тока замкнули на катушку с сопротивлением r = 10 Ом и индуктивностью L = 0,2 Гн. Через сколько времени сила тока в цепи достигнет 50% максимального значения?

 

116. Энергия поля однослойного соленоида при токе в 1,2 А равна 2 Дж. Чему равна магнитная проницаемость сердечника, если плотность витков соленоида , длина его 1 м, площадь поперечного сечения 10 см 2.

 

117. Магнитный поток в соленоиде, содержащем N = 1000 витков, равен 0,2 мкВб. Определить энергию магнитного поля соленоида, если сила тока, протекающего по виткам соленоида I = 1 А. Сердечник отсутствует. Магнитное поле во всём объёме соленоида считать однородным.

 

118. Обмотка соленоида содержит n = 20 витков на каждый сантиметр длины. При какой силе тока объёмная плотность энергии магнитного поля будет w = 0,1 Дж/м 3?. Сердечник выполнен из немагнитного материала, и магнитное поле во всём объёме однородно.

 

119. Соленоид имеет длину l = 0,6 м и сечение S = 10 см2. При некоторой силе тока, протекающего по обмотке, в соленоиде создаётся магнитный поток F = 0,1 мВб. Чему равна энергия магнитного поля соленоида? Сердечник выполнен из немагнитного материала, а магнитное поле во всём объёме однородно.

 

120. Объёмная плотность энергии однородного магнитного поля в воздухе 500 Дж/м 3. В этом поле перпендикулярно ему расположен прямолинейный проводник с током 50 А. С какой силой поле  действует на единицу длины проводника?

 

 

                                                                              

Верх
Чт, 27/12/2012 - 08:45
#2
admin
Аватар пользователя admin
Offline
Создано: 20/08/2012

                                        ЗАДАЧИ

                     

100. Два тела начали одновременно двигаться равноускоренно: одно с начальной скоростью 5м/с и ускорением 1,5м/с, другое без начальной скорости с ускорением 1,5м/с. Построить графики их движений и по графикам определить, через сколько времени оба тела будут иметь одинаковую скорость и какой путь пройдет каждое тело за это время.

 

101. Маховик, вращающийся со скоростью 120 об/мин, останавливается в течение 1,5 мин. Определить сколько оборотов сделает маховик до полной остановки и с каким угловым ускорением он останавливается.

 

102. Движение материальной точки задано уравнением , где м/с, м/с. Определить момент времени, в который скорость материальной точки равна нулю. Найти координату и ускорение в этот момент. Построить графики зависимости координаты, пути, скорости и ускорения  этого движения от времени.

 

103. Точка движется по окружности радиусом R = 2 см. Зависимость пути от времени дается уравнением s = Сt3 , где С= 0,1 см/с3. Найти нормальное an и тангенциальное ат ускорение точки в момент, когда линейная скорость точки V = 0,3 м/с.

 

104. Период вращения одного колеса вдвое меньше периода другого колеса, а его радиус втрое больше радиуса  другого колеса. Сравнить нормальные ускорения для точек обода обоих колёс.

105. Радиус вектор материальной точки изменяется со временем по закону

. Определите: 1) скорость , 2) ускорение , 3) модуль скорости в момент времени .

 

106. Мяч падает на плоскую поверхность с высоты 20м и вновь подпрыгивает на высоту 5м. Чему равна скорость мяча в момент падения на площадку? Сколько времени проходит от начала падения до момента  достижения им точки наивысшего подъёма? Какова скорость мяча в момент отрыва его от площадки?

 

107. Поезд отошёл от станции с ускорением 20 см/с. Достигнув скорости 36км/час, он двигался равномерно в течение 2 мин, а затем, затормозив, прошёл до остановки 100м. Найти среднюю скорость поезда. Построить график зависимости скорости от времени.

 

108. Мяч брошен вертикально вверх с балкона, находящегося на высоте 25м над Землей, со скоростью 20 м/с. Найти скорость мяча в момент его приземления.

 

109. Точка движется по кривой с постоянным тангенциальным ускорением

 м/с. Определить полное ускорение точки на участке кривой с радиусом кривизны м, если точка движется на этом участке со скоростью   м/с.

 

110. Груз массой 50 кг с помощью каната поднимают вертикально вверх на высоту 10 м в течение 2с. Считая движение груза равноускоренным, определите силу упругости каната во время подъёма.

 

111. Средняя высота движения спутника над поверхностью Земли равна 1700км. Определите скорость обращения спутника вокруг Земли. (Считать радиус Земли равным 6400км).

 

112. Тонкий однородный стержень длиной см и массой 400г вращается с угловым ускорением рад/соколо оси, проходящей перпендикулярно стержню через его середину. Определить вращающий момент М.

 

113. Два груза массой 200 г и 300г подвешены к нерастяжимой невесомой нити, переброшенной через неподвижный блок. С каким ускорением движется система грузов? Чему равна сила упругости нити, соединяющей грузы?

 

114. Вал массой 100  кг и радиусом 5 см вращался с частотой = 8с. К цилиндрической поверхности вала прижали тормозную колодку с силой

F= 40 Н, под действием которой вал остановился через 10 с. Определить коэффициент трения .

 

115. Поезд массой 500т, двигавшийся по горизонтальному участку пути со скоростью 13м/с остановился под действием постоянной силы трения равной 100кН. Сколько времени потребовалось для торможения?

 

116. Платформа в виде диска радиусом 1м вращается по инерции с частотой

 = 6 мин. На краю платформы стоит человек массой 80 кг. С какой частотой  будет вращаться платформа, если человек перейдет в её центр? Момент инерции платформы  кг·м. Момент инерции человека рассчитывать как для материальной точки.

 

117. Найти силу тяги, которую развивает мотор автомобиля, движущегося в гору с постоянным ускорением 1 м/с. Масса автомобиля равна кг. Уклон прямолинейной трассы составляет 1 м на 25 м пути. Коэффициент трения 0,1.

 

118. Расстояние между центрами Земли и Луны равно 60 земным радиусам, а масса Луны меньше массы Земли в 81 раз. В какой точке прямой, соединяющей их центры, тело будет притягиваться с одинаковой силой?

119. Маховик в виде диска массой 50 кг и радиусом 20 см был раскручен до частоты вращения  =480 мин и затем предоставлен самому себе. Вследствие трения маховик остановился. Найти момент М  сил трения, ели маховик до полной остановки сделал 120 оборотов.

 

120. Поезд массой 500 т поднимается со скоростью 36 км/ч по уклону 10 м на 1 м пути. Коэффициент трения 0,002. Определить мощность, развиваемую локомотивом поезда.

 

121. Два шара массами 6 кг  и  4 кг движутся вдоль одной прямой со скоростями    8м/с  и  3 м/с. С какой скоростью они будут двигаться после           абсолютно неупругого удара, если: 1) первый шар догоняет второй, 2) шары движутся навстречу друг другу.

 

122. Снаряд массой 100 кг, летящий горизонтально вдоль железнодорожного пути со скоростью 500 м/с, попадает в вагон с песком массой 10 т и застревает в нем. Какую скорость получит вагон, если он двигался со скоростью 36 км/ч  направлении противоположном движению снаряда?

 

123. Спутник массой 12 т вращается по круговой орбите вокруг Земли, обладая кинетической энергией 54 ГДж. С какой скоростью и на какой высоте движется спутник?

 

124. Пуля массой 10 г, летящая со скоростью 800 м/с, пробила доску толщиной 8 см. После этого скорость пули уменьшилась до 400 м/м. Найти среднюю силу сопротивления, с которой доска действовала на пулю.

 

125. Тело массой 0,5 кг брошено вертикально вверх со скоростью 10 м/с. Чему равна работа силы тяжести: а) при подъёме на максимальную высоту, 2) при его падении до первоначального уровня?

 

126. При подвешивании груза массой 15 кг пружина динамометра растянулась до максимального деления шкалы. Жесткость пружины

10000 Н/м. Какая работа была совершена при растяжении пружины?

 

127. Баба копра массой 500 кг падает на сваю со скоростью 4 м/с. Определить КПД удара бабы копра о сваю. Удар неупругий.

 

128. С какой скоростью вылетит из пружинного пистолета шарик массой

10 г, если пружина была сжата на см. Жесткость пружины 200 Н/м?

 

129. Определите массу однородного сплошного диска, насаженного на ось, к ободу которого приложена постоянная касательная сила , если через

 5 с после начала действия силы его кинетическая энергия составляла

2,5 кДж.

130. Даны два шарика массой 1 г каждый. Какой заряд нужно сообщить каждому шарику, чтобы сила взаимного отталкивания зарядов на шариках уравновесила гравитационную силу взаимного притяжения шариков? Шарики находятся в вакууме.

 

131. В две вершины равностороннего треугольника со стороной  а = 0,1 м помещены точечные заряды +10 Кл  и   - 10 Кл. Определите значение напряжённости поля в третьей вершине.

 

132.Два одинаковых металлических шарика имеющих заряды  Кл  и

Кл, приведены в соприкосновение и разведены на прежнее расстояние. Определить отношение модулей сил взаимодействия шариков до и после соприкосновения.

 

133. Шар радиусом 2,5 м зарядили до потенциала 80 В. Найти потенциал поля в точке, отстоящей от поверхности шара на расстоянии 1,5 м.

134. Расстояние между двумя точечными зарядами нКл и  нКл равно 40 см. Вычислить напряженность Е поля в точке, лежащей посередине между зарядами. Чему равна напряжённость, если второй заряд будет положительным?

 

135. Два шарика с зарядами 8·10Кл  и 5·10Кл находятся на расстоянии 04м друг от друга. До какого расстояния их можно сблизить, если совершить работу 2,7·10Дж?

 

136. Определить напряженность электрического поля в точке, удалённой на расстояние 0,10 м от точечного заряда, если в точке, удалённой от него на 0,05 м напряженность равна 40 В/м.

 

137. Свинцовый шарик диаметром 0,5 см помещён в глицерин. Определить заряд шарика, если в однородном электростатическом поле шарик оказался взвешенным в глицерине. Электростатическое поле направлено вертикально вверх, и его напряжённость Е = 4 кВ/м. Плотность свинца г/см, плотность глицерина  г/см.

 

138. Конденсатор ёмкостью 0,02 мкФ соединили с источником тока, в результате чего он приобрёл заряд 10Кл. определите значение напряжённости поля между пластинами конденсатора, если расстояние между ними 5 мм.

 

139. Двигаясь между двумя точками в электрическом поле, электрон приобрёл скорость равную 2·10м/с. Чему равно напряжение (разность потенциалов) между этими точками?

140. Два проводника сопротивлением 100 Ом и 200 Ом соединены параллельно и включены в сеть напряжением 220В. Чему равна сила тока в каждом проводнике и подводящих проводах?

 

141. Лампа сопротивлением 240 Ом и реостат сопротивлением 200 Ом соединены последовательно и включены в сеть напряжением 220 В. Определите силу тока. Начертите схему цепи. Куда нужно передвинуть ползун реостата, чтобы сила тока в цепи увеличилась?

 

142. Электрическая плитка и лампа накаливания соединены последовательно и включены в сеть напряжением 220 В. Сопротивление плитки 40 Ом, лампы – 400 Ом. Начертите схему цепи.

 

143. В цепь напряжением 100 В включена спираль. Когда последовательно с ней включили реостат, то сила тока в цепи уменьшилась от 5 до 2 А. Начертите схему цепи и определите сопротивление реостата.

 

144. Цепь состоит из источника тока, ЭДС которого =7,5 В, а внутреннее сопротивление =0,3 Ом, и двух параллельно соединенных проводников сопротивлениями   =3 Ом и  =2 Ом. Начертите схему цепи и определите силу тока во втором проводнике.

 

145. Проводник длиной 50 см и площадью поперечного сечения 0,2 ммизготовлен из материала с удельным сопротивлением 1,2Ом·м и подключен к источнику тока,  ЭДС которого 4,5 В и внутреннее сопротивление 3 Ом. Найти напряжение на концах проводника и значение напряжённости электрического поля в нём.

 

146. Цепь состоит из источника тока с ЭДС равной 4,5 В и внутренним сопротивлением 1,5 Ом и проводников сопротивлением =4,5 Ом  и =3 Ом. Определить напряжение на проводнике . Чему равна работа, совершаемая током в проводнике  за 20 мин?

 

147. Во сколько раз необходимо изменить диаметр сечения подводящих проводников, чтобы потери мощности в них сократились в 2 раза?

 

148. Разность потенциалов на зажимах разомкнутого источника тока 24 В. При включении внешней цепи разность потенциалов на зажимах источника тока стала равной 22 В, а сила тока 4 А. Определите внутреннее сопротивление источника тока.

 

149. Какое защитное сопротивление надо включить последовательно с лампой, рассчитанной на напряжение 110 В и силу тока 2 А, если её включить в сеть с напряжением 220 В?

150. На прямолинейный проводник длиной 50 см, расположенный перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля, действует сила 0, 12 Н. Определить значение магнитной индукции, если сила тока в проводнике 3 А.

 

151. Круговой проволочный виток площадью 20 смнаходится в однородном магнитном поле, индукция которого равномерно изменяется на 0,1 Тл за 0,4 с. Плоскость витка перпендикулярна линиям индукции. Чему равна ЭДС индукции, возникающая в проводнике?

 

152. Электрон влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции со скоростью м/с. Индукция магнитного поля равна 2·10Тл. Определить радиус кривизны траектории движения электрона. Величина заряда электрона и его масса равны соответственноКл,  кг.

 

153. Рамка, сила тока в которой 0,5 А, помещена в однородное магнитное поле таким образом, что на неё действует максимальный момент сил  0,01 Н·м. Площадь рамки 0,1 м. Вычислите значение вектора магнитной индукции магнитного поля. Какая из величин, приведённых в условии, изменится и во сколько раз, если силу тока в рамке увеличить вдвое?

 

154. Найти модуль и направление индукции магнитного поля, в котором горизонтально расположенный проводник длиной 20 см и массой 4 г может висеть в воздухе, когда по нему течёт ток 10 А. Силу сопротивления воздуха и архимедову силу не учитывать.

 

155. В однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции влетает электрон с кинетической энергией 4,8·10Дж. Какова индукция магнитного поля, если радиус кривизны траектории движения электрона равен 5,8 см? Величина заряда электрона и его масса равны соответственноКл,  кг.

 

156. Прямой провод длиной 30 см движется в однородном магнитном поле  со скоростью 6 м/с под углом 30 к линиям индукции. Разность потенциалов

U  между концами проводника равна 0,4 В. Вычислить индукцию  В  магнитного поля.

157. Электрон, ускоренный разностью потенциалов  U=0,5 кВ, движется параллельно прямолинейному U длинному проводнику на расстоянии r =1 cм

От него. Определите силу, действующую на электрон, если через проводник пропустить ток I =10 А.

 

158. Соленоид диаметром 3 см, имеющий N =600 витков, помещён в магнитное поле, индукция которого изменяется со скоростью 1 мТл/с. Ось соленоида составляет с вектором магнитной индукции угол . Определит ЭДС индукции, возникающей в соленоиде.

 

159. В магнитное поле, изменяющееся по закону  (Тл,), помещена квадратная рамка со стороной 50 см, причём нормаль к рамке образует с направлением поля угол . Определите ЭДС индукции, возникающую в рамке в момент времени t =5 с.

 

ЗАДАЧИ

200. Груз массой 500 г, подвешенный к пружине, совершает свободные колебания с амплитудой 10 см. Жесткость пружины 100 Н/м. Найти полную механическую энергию системы и наибольшую скорость движения груза.

 

201. Груз массой 2 кг, подвешенный к пружине, совершает гармонические колебания с амплитудой 5 см. Жесткость пружины 50 Н/м. Написать уравнение колебательного движения груза , если в момент времени  груз находился в крайнем нижнем положении.

 

202. Координата груза маятника изменяется согласно формуле . Изобразить графически колебания этого маятника и определить период и частоту колебаний.

 

203. На каком расстоянии друг от друга находятся две соседние точки, колеблющиеся в противофазе, если длина волны 16 м?

 

204. Гармоническое колебание материальной точки задано уравнением м. Определить момент времени, при котором точка будет находиться в положении равновесия и максимальную скорость колебания.

 

205. Определить на какой частоте работает генератор электромагнитных волн, если кратчайшее расстояние между точками волны, колеблющимися в противофазе, равно 0,25 м.

 

206. Расстояние от источника звука до точек А  и  В в воде соответственно равны  80 м  и  105 м. Источник испускает волны частотой 28 Гц. Определите разность фаз звуковой волны в точках А  и  В. Скорость звука в воде 1400м/с.

 

207. Ёмкость конденсатора в колебательном контуре радиоприёмника плавно меняется от 10 до 100пФ, индуктивность катушки в контуре 50 мкГн. В каком диапазоне длин волн может работать радиоприёмник?

208. Измеряя глубину моря под кораблём с помощью эхолота, обнаружили, что моменты отправления и приёма ультразвукового сигнала разделены промежутками времени 1,0с. Какова глубина моря под кораблём, если скорость звука в воде 1435 м/с?

 

209. Изменение силы тока в зависимости от времени задано уравнением . Найти частоту и период колебаний, амплитуду силы тока, а также значение силы тока при фазе .

 

210. Два когерентных источника  и излучают монохроматический свет  с длиной волны 600 нм. Определить  на каком расстоянии будет первый максимум освещенности, если расстояние между источниками мм и расстояние от источников до экрана м.

 

211. Дифракционная решётка содержит 120 штрихов на 1 мм. Найти длину волны монохроматического света, падающего на решетку, если угол между двумя главными максимумами первого порядка равен 8.

 

212. Луч света проходит из глицерина в стекло так, что пучок, отражённый от границ этих сред, оказывается максимально поляризованным. Определить угол  между падающим и преломлённым лучами.

 

213. Расстояние на экране между двумя первыми максимумами освещенности равно 1.2 мм. Определить длину волны света, излучаемого когерентными источниками  и , если расстояние между источниками мм и расстояние от источников до экрана 2 м.

 

214. На дифракционную решетку нормально падает пучок света от разрядной трубки. Чему должна быть равна постоянная дифракционной решетки, чтобы в направлении под углом 41к оси пучка совпали максимумы двух линий с длиной волны 656,3 мм и 410,2 мм?

 

215. На сколько процентов уменьшается интенсивность света после прохождения через призму Николя, если потери света составляют 10%.

 

216. Определить угол дифракции для спектра второго порядка света натрия с длиной волны 589 мкм, если на 1 мм дифракционной решётки приходится пять штрихов.

 

217. На мыльную плёнку с показателем преломления 1,33 падает белый свет под углом 45. При какой наименьшей толщине плёнки отражённые лучи будут окрашены в жёлтый цвет с длиной волны 6·10см?

 

218. На дифракционную решётку нормально падает фиолетовый свет с длиной волны 0,45 мкм. Период дифракционной решётки 2 мкм. Чему равен наибольший порядок спектра, который можно наблюдать с помощью этой дифракционной решетки?

 

219. Луч света последовательно проходит через два николя, плоскости пропускания которых образуют угол . Принимая коэффициент поглощения каждого николя  =0,12, найти, во сколько раз луч света, выходящий из второго николя, ослаблен по сравнению с лучом, падающим на первый николь.

 

220. Температура Т верхних слоёв звезды Сириус равна 10 кК. Определить поток энергии Ф, излучаемый с поверхности S = 1 кмэтой звезды.

 

221. Красная граница фотоэффекта для металла Гц. Определить работу выхода для этого металла и кинетическую энергию фотоэлектронов, если на металл падает свет частотой Гц.

 

222. Максимум спектральной плотности энергетической светимости яркой звезды Арктур приходится на длину волны = 580 нм. Принимая. Что звезда излучает как абсолютно чёрное тело, определить температуру  Т  поверхности звезды.

 

223. На цинковую пластинку падает монохроматический свет с длиной волны

220 нм. Определить максимальную скорость фотоэлектронов.

 

224. Вследствие изменения температуры чёрного тела максимум спектральной плотности сместился с =2,4 мкм на  =0,8 мкм. Как и во сколько раз изменилась энергетическая светимость тела и максимальная спектральная плотность энергетической светимости?

 

225. Рентгеновское излучение длиной волны 55,8 пм рассеивается плиткой графита (комптон-эффект). Определить длину волны  излучения, рассеянного под углом  к направлению падающего излучения.

 

226. Работа выхода для вольфрама Дж. Какую частоту должен иметь свет, чтобы при его падении на вольфрамовую пластинку средняя скорость фотоэлектронов была равна 2000км/с?

 

227. Фотон с энергией МэВ рассеялся на свободном электроне. Энергия  рассеянного фотона равна 0,2 МэВ. Определить угол рассеяния .

 

228. На поверхность лития падает монохроматический свет с длиной волны 310 нм. Чтобы прекратить эмиссию электронов, нужно приложить задерживающую разность потенциалов U не менее 1,7 В. Определить работу выхода.

 

229. Какая доля энергии фотона при эффекте Комптона приходится на электрон отдачи, если фотон претерпел рассеяние на угол ? Энергия фотона  до рассеяния равна 0,255 МэВ.

 

230. Метеорологический шар, заполненный водородом, поднялся на высоту, где температура воздуха 0С. Давление внутри шара Па. Определить плотность водорода внутри шара.

 

231. Какое число молекул находится в сосуде объёмом 5 м при температуре 300 К, если давление газа 10Па?

 

232. В сосуде объёмом 1 м под давлением 10Па находится газ, количество вещества которого 2 моль. Какова средняя кинетическая энергия молекул этого газа?

 

233. Давление в камере автомобильной шины при температур

275 К равно

Па. При движении автомобиля температура воздуха в камере повысилась до 300 К. На сколько при этом изменилось давление воздуха? Считать объём шины постоянным.

 

234. В цилиндре дизельного двигателя в начале такта сжатия температура воздуха была равна 290 К. Определить температуру воздуха в конце такта сжатия, если объём уменьшился в 8 раз, а давление возросло в 32 раза.

 

235. Баллон объёмом 0,02 мсодержит сжатый кислород при температуре

300 К  давлении 7,5 МПа. В процессе газосварки давление в баллоне понизилось до 5,9·10Па, а температура стала равной 295 К. Определить массу кислорода израсходованную при газосварке.

 

236. На сколько понизилось давление кислорода, находящегося в сосуде объёмом 0,2 мпри температуре 280 К, если выпущено 0,08 кг газа?

 

237. Сосуд вместимостью V =0,02 м содержит азот массой = 5 г  и водород массой = 2 г при температуре  Т = 320К. Определить давление  р смеси газов.

 

238. В сосуде находятся =10 г кислорода и = 6 г углекислого газа при температуре t = 17 и давлении  Р =1,5 МПа. Найти молярную массу смеси газов и объём сосуда.

239. В объёме 4 л  находится газ массой 12 г при температуре 450 К. При какой температуре плотность этого газа станет равной 6 кг/м, если давление возрастёт в 1,2 раза?

 

240. Газ находится в сосуде под давлением па. При сообщении газу Дж теплоты он изобарно расширился и объём его увеличился на 2 м. Определить изменение внутренней энергии и температуры.

 

241. Какое количество тепла газ отдает холодильнику, если при совершении им работы в 100 Дж коэффициент полезного действия 25%.

 

242. В цилиндре заключено 1,6 кг кислорода при температуре 17С. До какой температуры нужно изобарно нагреть кислород, чтобы работа по расширению была равна 4·10Дж?

 

243. В ходе цикла Карно рабочее вещество получает от  нагревателя 300кДж тепла. Температуры нагревателя 400 К, холодильника 200 К. Определить работу, совершаемую рабочим веществом за цикл.

 

244. Для изобарного нагревания 800 моль газа на 500 К ему сообщили количество теплоты 9,4 МДж. Определить работу, совершаемую газом при расширении и приращение его внутренней энергии.

 

245. В идеальном тепловом двигателе рабочее тело получив от нагревателя 40 кДж количества теплоты, совершило работу 27 кДж. Во сколько раз температура нагревателя выше температуры холодильника?

 

246. В сосуде находятся 20 г азота и 32 г кислорода. Найти изменение внутренней энергии смеси этих газов при её охлаждении на 28 К.

 

247. Азот, начальное давление которого 10Па и объём 10 л, расширяется изотермически, увеличивая свой объём в два раза. Найти работу совершаемую газом.

 

248. В идеальной тепловой машине количество теплоты, полученное от нагревателя, равно 6,3 Дж. 80% этой теплоты передаётся холодильнику. Найти КПД машины и работу за один цикл.

 

249. При расширении одноатомного газа от 0,2 м до 0,5 мего давление возросло от 404 кПа до 808 кПа. Найти работу газа, количество подведённой к газу теплоты и изменение его внутренней энергии.

 

250. Вычислите удельную энергию связи для нуклонов в ядре кислорода .

251. За 4 дня активность радиоактивного элемента уменьшилась в 2 раза. Определить период полураспада этого элемента.

 

252. Какая энергия выделяется при ядерной реакции ?

 

253. При бомбардировке алюминия  может захватить - частицу, испустив при этом протон. Написать уравнение реакции и вычислить энергию, выделяющуюся при этой реакции.

 

254. За какое время t распадается ¼  начального количества ядер радиоактивного изотопа, если период его полураспада ч?

 

255. Энергия связи ядра, состоящего из двух протонов и одного нейтрона, равна 7,72 МэВ. Определить массу  нейтрального атома, имеющего это ядро.

 

256. Определить энергию ядерной реакции .

 

257. Определить длину волны де Бройля  электрона, если его кинетическая энергия =1 кэВ.

 

258. Какую ускоряющую разность потенциалов  U должен пройти электрон, чтобы длина волны де Бройля была равна 0,1 нм?

 

259. Приняв, что минимальная энергия Е нуклона в ядре равна 10 МэВ. Оценить, исходя из соотношения неопределённостей, линейные размеры ядра.

 

Верх