Физика для заочников КИИ МЧС

2 ответа [Последнее сообщение]
Вс, 22/09/2013 - 17:43
admin
Аватар пользователя admin
Offline
Создано: 20/08/2012

Купить решения тут

Готовые контрольные работы для заочников КИИ МЧС физика для первого курса по методичке:

ФИЗИКА МЕХАНИКА МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ ДЛЯ СЛУШАТЕЛЕЙ ФАКУЛЬТЕТА ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ МИНСК 2002  Составители: А.В.Ильюшонок, В.И.Терешенков.

Традиционно заказывается комплектом вместе с математикой - цены минимальные, качество выполнения на высоте

Так же готовы две другие части электромагнетизм и оптика с квантовой физикой.

 

1.3. Задачи к контрольной работе № 1
100. Радиус-вектор частицы изменяется с течением времени по закону
г =3t2i + 4l2j + Ik . Найдите путь s, пройденный частицей за первые 5 с движения и модуль вектора перемещения за то же время.
101. Тело брошено со скоростью Vo = 14,7 м/с под углом а = 30° к горизонту. Найдите нормальное и тангенциальное ускорение тела через t = 1,25 с после начала движения.
102. Лодка движется относительно воды со скоростью в п = 2 раза меньше скорости течения воды. Под каким углом к направлению течения лодка должна держать курс, чтобы ее снесло течением как можно меньше?
103. Кабина лифта высотой 1,7 м начала подниматься с ускорением 1,2 м/с2. Через 2 с после начала движения с потолка кабины стал падать болт. Найдите время падения болта, а также перемещение и путь болта за это время в системе отсчета, связанной с шахтой лифта.
104. Координаты материальной точки, совершающей плоское движение, изменяются с течением времени по закону х = (34 - t +2Г3) м, у = (51 - I1) м. Найдите полное, тангенциальное и нормальное ускорения точки в момент времени t\ = 0,6 с, а также радиус кривизны траектории в этот момент времени.
105. Колесо, вращаясь равнозамедленно, за время t = 60 с уменьшило частоту вращения с щ = 300 об/мин до «2 =180 об/мин. Найдите угловое ускорение колеса и число оборотов за это время.
106. Вентилятор вращается с частотой п = 900 об/мин. После выключения вентилятор, вращаясь равнозамедленно, сделал до остановки N = 75 оборотов. Какое время t прошло с момента выключения вентилятора до его полной остановки?
107. Колесо вращается так, что зависимость угла поворота радиуса колеса от времени имеет вид <р = А + Bt + Ct2 + Dt3, где В = 2 рад/с, С = 1 рад/с2,
•з
D = 1 рад/с . Найдите радиус колеса, если известно, что к концу второй секунды движения для точек, лежащих на ободе колеса, нормальное ускорение ап = 3,46-102 м/с2.
108. Найдите угловое ускорение колеса, если известно, что через время t = 2 с после начала движения вектор полного ускорения точки, лежащей на ободе, составляет угол (р = 60° с вектором ее линейной скорости.
109. Точка движется по окружности радиусом R = 10 см с постоянным тангенциальным ускорением. Найдите нормальное ускорение ап точки через время t = 20 с после начала движения, если известно, что к концу пятого оборота после начала движения линейная скорость точки V = 10 см/с.
110. Тело массой т движется по горизонтальной поверхности под действием силы F, направленной под углом а к горизонту (рис. 1.14). Коэффициент трения между телом и поверхностью равен к. Найдите ускорение тела. При каком значении силы F = F0 движение тела будет равномерным?
111 Два тела с массами т\ = 50г и т2 = 100 г связаны нитью и лежат на гладкой горизонтальной поверхности (рис. 1.15). С какой максимальной силой F можно тянуть тело массой т чтобы нить, способная выдержать силу натяжения Ттах = 5 Н, не оборвалась?
112. Тело массой т движется вверх по вертикальной стене под действием силы F, направленной под углом а к вертикали (рис. 1.16). Найдите ускорение тела. Коэффициент трения между телом и стеной равен /л.
113. Тело начинает движение с начальной скоростью Vb вверх по наклонной плоскости, образующей с горизонтом угол а. Какое расстояние оно пройдет до остановки? Коэффициент трения между телом и плоскостью /л < tgа.
114. Однородный брусок, масса которого равна т, движется ускоренно
под действием силы по гладкой поверхности. Найдите силу, с которой часть бруска А длиной х действует на часть бруска В. Длина всего бруска равна / (рис. 1.17).
115. Два соприкасающихся бруска скользят по наклонной доске. Массы брусков т\ = 2 кг и т2 = 3 кг (рис. 1.18).
Коэффициенты трения брусков о доску равны }Л\= 0,1 и (Л2 = 0,2 соответственно. Угол наклона доски а = 45°. Определите ускорение, с которым движутся бруски и силу, с которой они давят друг на друга.
116. Две гири массами т\ = 3 кг и т2 = 6,8 кг висят на концах нити, перекинутой через блок. Первая гиря находится на 2 м ниже второй. Гири пришли в движение без начальной скорости. Через какое время они окажутся на одной высоте? Массой блока, нити и трением оси блока пренебречь.
117. Два тела массой т = 100 г каждое подвешены на концах нити, перекинутой через блок. На одно из тел положен перегрузок массой то = 50 г. С какой силой он будет давить на тело, на котором лежит, когда вся система придет в движение?
118. За какое время t тело массой т соскользнет с наклонной плоскости высотой h и с углом наклона Д если по наклонной плоскости с углом наклона а оно движется вниз равномерно?
119. К грузу массой т\ = 7 кг подвешен на веревке груз массой т2 = 5 кг. Масса веревки т = 4 кг. К грузу т\ приложена направленная вверх сила F= 188,8 Н. Найдите силу натяжения веревки в верхнем конце и в середине.
120. Струя воды сечением S = 6 см ударяет о стенку под углом а = 60° к нормали и упруго отражается без потерь скорости. Найдите силу, действующую на стенку, если известно, что скорость воды в струе V = 12 м/с.
121. Лягушка массой т сидит на конце доски массой М и длиной L. Доска покоится на поверхности пруда. Лягушка прыгает под углом а к горизонту вдоль доски. Какой должна быть начальная скорость лягушки v0, чтобы после прыжка она оказалась на другом конце доски?
122. По гладкой наклонной плоскости, составляющей угол а с горизонтом, начал соскальзывать с нулевой начальной скоростью ящик с песком массой М. После того как ящик прошел путь s в него попал камень массой т, подлетевший по горизонтали. Какой была скорость камня, если ящик с песком после попадания в него камня на мгновение остановился?
123. Шар массой т\ = 2 кг сталкивается с покоящимся шаром большей массы и при этом теряет 40% кинетической энергии. Определите массу т2 большего шара. Удар абсолютно упругий, прямой, центральный.
124. Пластмассовый шар массой М лежит на подставке с отверстием. Снизу в шар через отверстие попадает вертикально летящая пуля массой т и пробивает его насквозь. При этом шар подскакивает на высоту Н. На какую высоту h над подставкой поднимется пробившая шар пуля, если перед попаданием в шар она имела скорость \/0?
125. На горизонтальной плоскости стоят два связанных нитью одинаковых бруска, между которыми расположена сжатая пружина, не скрепленная с брусками. Нить пережигают, и бруски отталкиваются в разные стороны так, что расстояние между ними возрастает на А/. Найдите потенциальную энергию сжатой пружины, если масса каждого бруска равна т. Коэффициент трения между брусками и плоскостью равен jii.
126. Два маленьких шарика подвешены на параллельных нитях так, что они соприкасаются. Массы шариков т\ = 100 г и т2 = 200 г. Первый шар отклоняют так, что его центр тяжести поднимается на h = 4,5 см, а затем отпускают. На какую высоту поднимутся шарики после абсолютно упругого соударения?

127. Винтовка массой 3 кг подвешена горизонтально на двух параллельных нитях. При выстреле в результате отдачи она поднялась вверх на h = 19,6 см. Масса пули т = 10 г. Определите скорость, с которой вылетела пуля.
128. По небольшому куску мягкого железа, лежащему на наковальне массой гп\ = 300 кг, ударяет молот массой т2 = 8 кг. Определите КПД удара, если удар неупругий. Полезной следует считать энергию, затраченную на деформацию куска железа.
129. Стальной шарик начинает свободно падать и, пролетев расстояние /, абсолютно упруго сталкивается с тяжелой плитой, движущейся вверх со скоростью и. На какую высоту над точкой удара поднимется шарик?
130. Какую работу совершит сила F = 30 Н, подняв по наклонной плоско- сти груз массой т = 2 кг на высоту h = 2,5 м с ускорением а = 1 м/с ? Сила действует параллельно наклонной плоскости. Трением пренебречь.
131. Цепь массой М и длиной L лежит у границы 1 двух соприкасающихся полуплоскостей из разных
материалов (рис. 1.19). Какую минимальную работу надо совершить, чтобы перетянуть цепь с одной полуплоскости на другую? Коэффициенты трения полуплоскостей с цепью равны {Л\ и ji2.
132. Камень массой т = 200 г брошен с горизонтальной поверхности под углом к горизонту и упал на нее обратно на расстоянии s = 5 м через t = 1,2 с. Найдите работу бросания.
133. Небольшое тело массой т медленно втащили на горку, действуя си
лой, которая в каждой точке направлена по касательной к траектории (рис. 1.20). Найдите работу этой силы, если высота горки h, длина ее основания /, а коэффициент трения равен ц.
134. Система состоит из двух последовательно соединенных пружин с жесткостями к\ и к2. Найдите минимальную работу, которую необходимо совершить, чтобы растянуть эту систему на А/.
135. С помощью электролебедки вверх по наклонной плоскости поднимают груз, причем канат параллелен наклонной плоскости. При каком угле наклона плоскости скорость груза будет минимальной, если коэффициент трения равен 0,4 , а мощность двигателя равна 1,5 кВт?
136. Скатываясь под углом наклона а = 6° автомобиль массой т = 10 кг разгоняется при выключенной передаче до максимальной скорости V =12 км/ч, после чего движение становится равномерным. Какую мощность развивает двигатель автомобиля при подъеме с такой же скоростью по той же дороге вверх?
137. Работая с постоянной мощностью, локомотив может тянуть поезд вверх по склону при угле наклона а\ = 5-10' рад со скоростью V\ = 50 км/ч. При угле наклона а2 = 2,5-10'3 рад при тех же условиях он развивает скорость
v2 = 60 км/ч. Определите коэффициент трения, считая его одинаковым в обоих случаях.
138. Моторы электровоза при движении со скоростью V =12 км/ч потребляют мощность W = 800 кВт. КПД силовой установки электровоза т] = 0,8. Найдите силу тяги моторов.
139. Два автомобиля с одинаковыми массами одновременно трогаются с места и движутся равноускоренно. Во сколько раз мощность первого автомобиля больше мощности второго, если за одно и то же время первый автомобиль достигает вдвое большей скорости, чем второй?
140. Нить с привязанными к ее концам грузами массами гп\ = 50 г и Ш\ = 60 г перекинута через блок диаметром D = 4 см. Определите момент инерции блока, если под действием силы тяжести грузов он получил угловое ускорение е = 1,5 рад/с . Трением и проскальзыванием нити по блоку пренебречь.
141. Стержень вращается вокруг оси, проходящей через его середину, со- гласно уравнению <р = At + Bt, где А = 2 рад/с, В = 0,2 рад/с . Определите вращающий момент М, действующий на стержень через время t = 2 с после начала вращения, если момент инерции стержня I = 0,048 кгм .
142. Определите момент силы М, который необходимо приложить к блоку, вращающемуся с частотой п = 12 с-1, чтобы он остановился в течение времени At = 8 с. Диаметр блока D = 30 см. Масса блока m = 6 кг равномерно распределена по ободу.
143. Блок, имеющий форму диска массой тп = 0,4 кг, вращается под действием сил натяжения нити, к концам которой подвешены грузы массами m \ = 0,3 кг и т2 = 0,7 кг. Определите силы натяжения нити по обе стороны блока.
144. По горизонтальной плоскости катится диск со скоростью V = 8 м/с. Определите коэффициент сопротивления, если диск, будучи предоставленным самому себе, остановился, пройдя путь s = 18 м.
145. К ободу однородного диска радиусом R = 0,2 м приложена касательная сила F = 98,1 Н. Момент силы трения, действующей на диск, Мф = 4,9 Н м . Найдите массу диска, если известно, что диск вращается с угловым ус- корением е= 100 рад/с .
146. Однородный диск радиусом R = 0,2 м и массой т = 5 кг вращается вокруг оси, проходящей через его центр перпендикулярно к его плоскости. Зависимость угловой скорости со вращения диска от времени t дается урав- нением со = А + Bt, где В = 8 рад/с . Найдите касательную силу F, приложенную к диску.
147. По касательной к шкиву маховика в виде диска диаметром D = 75 см и массой т = 40 кг приложена сила F= 1 кН. Определите угловое ускорение е и частоту вращения маховика через t = 10с после начала действия силы, если радиус шкива г = 12 см. Силой трения пренебречь.
148. Шар диаметром D = 6 см и массой т = 0,25 кг катится без скольжения по горизонтальной плоскости с частотой вращения п = 4 об/с. Найдите кинетическую энергию шара.
149. Маховое колесо, момент инерции которого I = 245 кгм , вращается с частотой п = 20 об/с. После того как на кольцо перестал действовать вращающий момент, оно остановилось, сделав N = 1000 оборотов. Найдите момент сил трения и время, прошедшее до остановки колеса.
150. Горизонтальная платформа массой т = 100 кг вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через центр платформы, с частотой «1=10 об/мин. Человек массой т0 = 60 кг стоит при этом на краю платформы. С какой частотой «2 начнет вращаться платформа, если человек перейдет в центр платформы? Считать платформу однородным диском, а человека - точечной массой.
151. Горизонтальная платформа массой т = 80 кг и радиусом R = 1 м вращается с частотой «1 = 20 об/мин. В центре платформы стоит человек и держит в расставленных руках гантели. С какой частотой «2 будет вращаться платформа, если человек, опустив руки, уменьшит свой момент инерции от 1\ = 2,94 кг м до h = 0,98 кг м ? Считать платформу однородным диском.
152. Человек массой то = 60 кг находится на неподвижной платформе массой т = 100 кг. С какой частотой будет вращаться платформа, если человек будет двигаться по окружности радиусом г = 5 м вокруг оси вращения со скоростью относительно платформы, равной Vo = 4 км/ч? Радиус платформы ??=10м. Считайте платформу однородным диском, человека - точечной массой.
153. Однородный стержень длиной / = 1 м может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через один из его концов. В другой конец абсолютно неупруго ударяет пуля массой т = 7 г, летящая перпендикулярно стержню и его оси. Определите массу стержня, если в результате попадания пули он отклонился на угол а = 60°. Скорость пули V = 360 м/с.
154. На краю неподвижной скамьи Жуковского диаметром D = 0,8 м и массой т\ = 6 кг стоит человек массой т2 = 60 кг. С какой угловой скоростью со начнет вращаться скамья, если человек поймает летящий на него мяч массой т = 0,5 кг? Траектория мяча горизонтальна и проходит на расстоянии г = 0,4 м от оси скамьи. Скорость мяча V = 5 м/с.
155. Однородный стержень длиной / = 1 м и массой М = 0,7 кг подвешен на горизонтальной оси, проходящей через верхний конец стержня. В точку, отстоящую от оси на 2//3, абсолютно упруго ударяется пуля массой т = 5 г, летящая перпендикулярно стержню и его оси. После удара пули стержень отклонился на угол а= 60°. Определите скорость пули.
156. Платформа, имеющая форму диска, может вращаться вокруг вертикальной оси. На краю платформы стоит человек. На какой угол повернется платформа, если человек пойдет вдоль края платформы и, обойдя ее, вернется в исходную (на платформе) точку? Масса платформы т\ = 280 кг, масса человека т2 = 80 кг.
157. На скамье Жуковского сидит человек и держит в руках стержень вертикально по оси скамьи. Скамья с человеком вращается с угловой скоростью (0\ = 4 рад/с. С какой скоростью ah будет вращаться скамья с человеком, если повернуть стержень так, чтобы он занял горизонтальное положение? Сум- марный момент инерции человека и скамьи 1=5 кгм . Длина стержня / = 1,8 м, масса т = 6 кг. Центр масс человека со стержнем находится на оси платформы.
158. На скамье Жуковского стоит человек и держит в руке за ось велосипедное колесо, вращающееся вокруг своей оси с угловой скоростью Oh =25 рад/с. Ось колеса расположена вертикально и совпадает с осью скамьи Жуковского. С какой скоростью ah станет вращаться скамья, если повернуть колесо вокруг горизонтальной оси на угол а = 90°? Момент инерции человека и скамьи I = 2,5 кг м , момент инерции колеса /о = 0,5 кг м .
159. На краю неподвижной горизонтальной платформы, которая может вращаться вокруг оси, проходящей через ее центр, стоит человек. Радиус платформы R = 0,4 м, ее масса 600 кг, масса человека 60 кг. Человек спрыгивает с платформы со скоростью V = 5 м/с относительно земли, направленной горизонтально под углом 150° к радиусу, проведенному в точку прыжка. С какой угловой скоростью начнет вращаться платформа?
160. Частица совершает гармонические колебания. Частота колебаний 4 Гц. Определите, в какой момент времени после прохождения равновесия частица будет иметь координату 25 см и скорость 100 м/с.
161. Определите начальную фазу колебаний тела, если через 0,25 с от начала движения смещение было рано половине амплитуды. Период колебаний 6 с.
162. Материальная точка совершает гармонические колебания с периодом 2 с, амплитудой 50 мм и начальной фазой, равной нулю. Найдите скорость точки в момент времени, когда смещение точки из положения равновесия равно 25 мм.
163. Амплитуда гармонических колебаний материальной точки равна
н
2 см, полная энергия 3-10 Дж. При каком смещении от положения равновесия на эту точку действует сила 2-10-5 Н?
164. Точка совершает гармонические колебания, описываемые уравнением х = 0,05sin2? (м). В некоторый момент сила, действующая на точку, и ее потенциальная энергия равны соответственно 5-10_3 Н и ICC* Дж. Чему равны фаза и кинетическая энергия точки в этот момент времени?
165. На стержень длиной I = 30 см укреплены два одинаковых грузика: один - в середине стержня, другой - на одном из его концов. Стержень с грузиками колеблется около горизонтально оси, проходящей через свободный конец стержня. Определите период колебаний данного физического маятника. Масса стержня пренебрежимо мала.
166. Определите частоту гармонических колебаний диска радиусом 20 см около горизонтальной оси, проходящей через середину радиуса диска перпендикулярно его плоскости.
167. Определите частоту гармонических колебаний диска радиусом 40 см около горизонтальной оси, проходящей через образующую диска.
168. Обруч диаметром D = 56,5 см висит на гвозде, вбитом в стенку, и совершает малые колебания в плоскости, параллельной стенке. Найдите период колебаний обруча.
169. Однородный шарик подвешен на нити, длина которой / равна радиусу шарика R. Во сколько раз период Т\ малых колебаний этого маятника больше периода Т2 малых колебаний математического маятника с длиной нити 21?
170. На столе стоит сосуд с водой, в боковой поверхности которого имеется малое отверстие, расположенное на расстоянии /ц от дна сосуда и на расстоянии h2 от уровня воды, который поддерживается постоянным. На каком расстоянии по горизонтали от сосуда струя воды падает на стол, если h\ = 25 см, h2 = 16 см?
171. В боковую поверхность сосуда вставлен горизонтальный капилляр, внутренний радиус которого г = 1 мм и длина /= 1,5 см. В сосуд налит глицерин, уровень которого поддерживается постоянным по высоте h = 0,18 м выше капилляра. Сколько времени потребуется на то, чтобы из капилляра вытекло 5 см3 глицерина?
172. В сосуд льется вода, причем за единицу времени наливается объем воды V\ = 0,2 л/с. Каким должен быть диаметр d отверстия в дне сосуда, чтобы вода в нем держалась на постоянном уровне h = 8,3 см?
173. На столе стоит широкий цилиндрический сосуд высотой /г0=50см. Сосуд наполнен водой. Пренебрегая вязкостью воды, найдите, на какой высоте от дна надо сделать небольшое отверстие, чтобы струя била из него как можно дальше от сосуда.
174. Широкий сосуд с небольшим отверстием в дне наполнен водой и керосином. Пренебрегая вязкостью, найдите скорость вытекающей воды, если толщина слоя воды hi = 30 см, а слоя керосина -h2 = 20 см.
175. Какой наибольшей скорости V может достичь дождевая капля диаметром d = 0,3 мм?
176. Стальной шарик диаметром d = 1 мм падает с постоянной скоростью V = 0,2 см/с в большом сосуде, наполненном касторовым маслом. Найдите динамическую вязкость касторового масла.
177. Смесь свинцовых дробинок с диаметрами di = 3 мм и d2 = 1 мм опустили в бак с глицерином высотой h = 1 м. На сколько будет отличаться время падения дробинок разных диаметров?
178. Пробковый шарик радиусОм r = 5 мм всплывает в сосуде, наполненном касторовым маслом. Найдите динамическую и кинематическую вязкости касторового масла, если шарик всплывает с постоянной скоростью v = 4 см/с.
179 Шарик всплывает с постоянной скоростью v в жидкости, плотность рх которой в 4 раза больше плотности р2 материала шарика. Во сколько раз сила сопротивления, действующая на шарик, больше силы тяжести, действующей на этот шарик?

 

  1. Задачи к контрольной работе № 2
  1. Определите количество вещества v и число N молекул кислорода, если масса кислорода равна 0,5 кг.
  2. Сколько атомов содержится в ртути количеством вещества
  1. = 0,4 моль?
  1. Вода при температуре t = 4 °С занимает объем V = 1 м3. Определите количество вещества V и число N молекул воды.
  2. Найдите молярную массу М и массу то одной молекулы поваренной соли.
  3. Определите массу то одной молекулы углекислого газа.
  4. Определите концентрацию п молекул кислорода количеством
  1. = 0,2 моля, находящегося в сосуде объемом V = 2 л.
  1. Определите количество вещества V водорода, заполняющего сосуд

18 —3

объемом V= 3 л, если концентрация его молекул равна п = 2-10 м .

  1. В сосуде объемом V = 4 л находится масса т = 1 кг водорода. Определите концентрацию молекул водорода.
  2. Какое число частиц N находится в массе т = 16 г кислорода, если половина молекул кислорода диссоциирована на атомы.
  3. Определите относительную молекулярную массу и молярную массу поваренной соли.
  4. Два сосуда одинакового объема содержат кислород. В одном сосуде давление р\ = 2 МПа и температура Т\ = 800 К, в другом рг = 2,5 МПа, 72 = 200 К. Сосуды соединили трубкой и охладили до Т = 200 К. Определите установившееся в сосудах давление.
  5. В баллоне вместимостью V = 15 л находится аргон под давлением Pi = 600 кПа и при температуре 7\ = 300 К. Когда из баллона было взято некоторое количество газа, давление понизилось до рг = 400 кПа, а температура установилась Ti = 260 К. Определите массу аргона, взятого из баллона.
  6. Цилиндрический сосуд делится на две части подвижным поршнем. В одну часть сосуда помещено некоторое количество кислорода в другую - такое же по массе количество водорода. Определите длину части сосуда, в которой находится водород. Общая длина сосуда / = 85 см.
  7. Открытую стеклянную трубку длиной / = 1 м наполовину погружают в ртуть. Затем трубку закрывают пальцем и вынимают. Какой длины столбик ртути останется в трубке? Атмосферное давление Н = 760 мм.рт.ст. Капиллярными явлениями пренебречь.
  8. В цилиндре, площадь основания которого S = 100 см , находится воздух при температуре 6 = 12 °С. Атмосферное давление ро = 760 мм.рт.ст. На высоте h 1 = 60 см от основания цилиндра расположен поршень. На сколько

 

опустится поршень, если на него поставить гирю массой т = 100 кг, а воздух в цилиндре нагреть до t2 = 27 °С? Трением и весом поршня пренебречь.

  1. Два одинаковых баллона, содержащие газ при t = 0 °С, соединены узкой горизонтальной трубкой диаметром d = 5 мм, посередине которой находится капелька ртути. Капелька делит весь сосуд на два объема по

о

V= 200 см . На какое расстояние х переместиться капелька, если один баллон нагреть на А/ = 2 °С, а другой на столько же охладить?

  1. Из баллона со сжатым водородом емкостью V = 10 л вследствие неисправности вентиля вытекает водород. При температуре t\ = 7 °С манометр показывает р = 5106 Па. Через некоторое время при температуре t2 = 17 °С манометр показывал такое же давление. Определите массу вытекшего водорода.
  2. В горизонтально расположенном сосуде, разделенном легко подвижным поршнем, находится с одной стороны от поршня т\ граммов кислорода, а с другой т2 граммов водорода. Температура газов одинакова и равна То. Каким будет отношение объемов, занимаемых газами, если температура водорода останется равной 7'0, а кислород нагреется до температуры ТА?
  3. В баллоне объемом V = 10 л находится кислород массой т = 12,8 г. Давление в баллоне измеряется U-образным манометром, заполненным водой. Какова разность уровней Ah воды в трубках манометра при температуре газа t = 27 °С? Атмосферное давление ро = 0,1 МПа.
  4. Некоторый газ массой гп\ = 7 г при температуре t\ = 27 °С создает в баллоне давление р\ = 50 кПа. Водород массой т2 = 4 г при температуре t2 = 60 °С создает в том же баллоне давление р2 = 444 кПа. Какова молярная масса неизвестного газа?
  5. Определите удельные теплоемкости двухатомного газа и его молярную массу, если известно, что разность ср и cv удельных теплоемкостей этого газа равна 260 Дж/(кг-К).
  6. Найдите удельные теплоемкости ср и с у, а также молярные теплоемкости Ср и Су углекислого газа.
  7. Определите показатель адиабаты у идеального газа, который при температуре Т = 350 К и давлении р = 0,4 МПа занимает объем 300 л и имеет теплоемкость Су= 857 Дж/К.
  8. В сосуде вместимостью V = 6 л находится при нормальных условиях двухатомный газ. Определите теплоемкость Су при постоянном объеме этого газа.
  9. Определите относительную молекулярную массу Мг и молярную

кДж

массу М газа, если разность его удельных теплоемкостей ср - cv= 2,08--- -- .

  1. Определите молярные теплоемкости газа, если его удельные тепло-

кДж                     кДж

емкости су= 10,4----- гг и с„ = 14,6     — .

кг • К    F             кг • К

  1. Вычислите удельные теплоемкости газа, зная, что его молярная масса М= 4-10" кг/моль и отношение теплоемкостей Ср!Су = 1,67.
  2. Трехатомный газ под давлением р = 240 кПа и температуре t = 20 °С занимает объем V = 10 л. Определите теплоемкость Ср этого газа при постоянном давлении.
  3. Одноатомный газ при нормальных условиях занимает объем V = 5 л. Определите теплоемкость Су этого газа при постоянном объеме.
  4. Газовая смесь состоит из азота массой ш\ = 3 кг и водяного пара массой т2 = 1 кг. Принимая эти газы за идеальные, определите удельные теплоемкости ср и Су газовой смеси.
  5. Определите количество теплоты Q, которое надо сообщить кислороду объемом V = 50 л при его изохорном нагревании, чтобы давление газа повысилось на А/? = 0,5 МПа.
  6. При изотермическом расширении азота при температуре Т = 280 К его объем увеличился в два раза. Масса азота m = 0,2 кг. Определите совершенную газом работу, изменение внутренней энергии и количество теплоты, полученное газом.
  7. Один моль кислорода, находившегося при температуре 7'0 = 290 К, адиабатически сжали так, что его давление возросло в п = 10 раз. Найдите температуру газа после сжатия и работу, которая была совершена над газом.
  8. При адиабатическом расширении кислорода с начальной температурой Т = 320 К его внутренняя энергия уменьшилась на 8,4 кДж. Определите массу кислорода, если при расширении его объем увеличился в п = 10 раз.
  9. Объем водорода при изотермическом расширении при температуре Т= 300 К увеличился ви = 3 раза. Определите работу, совершенную газом, а также количество теплоты, переданной газу. Масса водорода m = 200 г.
  10. Азот массой m = 0,1 кг был изобарно нагрет от температуры Т\ = 200 К до температуры Т2 = 400 К. Определите работу, совершенную газом, полученное им количество теплоты и изменение внутренней энергии.
  11. Во сколько раз увеличится объем водорода, содержащий количество вещества V = 0,4 моль при изотермическом расширении, если при этом газ получил количество теплоты Q = 800 Дж? Температура водорода Т = 300 К.
  12. Какая работа совершается водородом массой m = 5 кг при его изотермическом расширении, если объем газа увеличивается в три раза? Температура водорода Т = 290 К.
  13. Какая доля Ю\ количества теплоты О, подводимой к идеальному трехатомному газу при изобарном процессе, расходуется на увеличение внутренней энергии газа и какая доля оъ - на работу расширения?
  14. При адиабатическом сжатии кислорода массой т = 1 кг совершена работав = 100 кДж. Какова будет конечная температура Т2 газа, если до сжатия кислород находился при температуре Т\ = 300 К?
  15. Гелий находится при давлении р = 2 кПа при температуре Т = 200 К. Найдите среднее число столкновений за время t = 2 с и длину свободного пробега молекул гелия.
  16. Определите среднюю длину свободного пробега молекул азота в сосуде вместимостью V= 5 л. Масса азота m = 0,5 г.
  17. Водород находится под давлением р = 20 мкПа и имеет температуру Т= 300 К. Определите среднюю длину свободного пробега молекулы водорода.
  18. При нормальных условиях длина свободного пробега молекулы водорода равна 0,16 мкм. Определите эффективный диаметр молекулы водорода.
  19. Какова средняя арифметическая скорость молекул кислорода при нормальных условиях, если известно, что средняя длина свободного пробега молекулы кислорода при этих условиях равна 100 нм?
  20. Кислород находится под давление р = 133 нПа при температуре Т= 200 К. Вычислите среднее число столкновений молекулы кислорода при

этих условиях за время т= 2 с.

  1. При каком давлении р средняя длина свободного пробега молекул азота равна 1 м, если температура газа 7=10 °С?
  2. В сосуде вместимостью V = 5 л находится водород массой m = 0,5 кг. Определите среднюю длину свободного пробега молекулы водорода в этом сосуде.
  3. При некоторых условиях средняя длина свободного пробега молекул

у

газа равна 1,6-10” м, а средняя арифметическая скорость его молекул равна 1,95 км/с. Чему будет равно среднее число столкновений молекул этого газа за 1 с, если при той же температуре давление газа уменьшить в 1,27 раза?

  1. В сферической колбе вместимостью V = 3 л, содержащей азот, создан вакуум с давлением р = 80 мкПа. Температура газа Т= 250 К. Можно ли считать вакуум в колбе высоким? (Вакуум считается высоким, если средняя длина свободного пробега молекул много больше размеров сосуда).
  2. Найдите приращение AS энтропии при превращении массы m = Юг льда (t = -20 °С) в пар с температурой 100 °С. Удельная теплота парообразования при 100 °С равна 22,6-105 Дж/кг.

 

 

  1. Найдите приращение AS энтропии при превращении массы т = 1 г воды (t = О °С) в пар с температурой 100 °С. Удельная теплота парообразования при 100 °С равна 22,6-105 Дж/кг.
  2. Найдите приращение AS энтропии при плавлении массы т = 1 кг льда температурой t = 0 °С.
  3. Массу т = 640 г расправленного свинца при температуре плавления вылили на лед с температурой t = 0 °С. Найдите приращение AS энтропии при этом процессе.
  4. Найдите приращение AS энтропии при переходе массы т = 8 г кислорода от объема V\ = 10 л при температуре 0 = 80 °С к объему Vi = 40 л при температуре ti = 300 °С.
  5. Найдите приращение AS энтропии при переходе массы т = 6 г водорода от объема V\ = 20 л под давлением р\ = 150 кПа к объему Vi = 60 л под давлением pi = 100 кПа.
  6. Гелий массой т = 1,7 г адиабатически расширили так, что его объем увеличился в п = 3 раза, а затем изобарически сжали до первоначального объема. Найдите приращение AS энтропии газа в этом процессе.
  7. Найдите приращение AS энтропии при изобарическом расширении массы т = 8 г гелия от объема V\ = 10 л до объема Vi = 25 л.
  8. Найдите приращение AS энтропии при изотермическом расширении массы т = 6 г водорода от давления /?i = 100 кПа до давления р2 = 50 кПа.
  9. Масса т = 10,5 г азота изотермически расширяется от объема V\ = 2 л до объема Vi = 5 л. Найдите приращение AS энтропии при этом процессе.
  10. Идеальный газ совершает цикл Карно при температуре теплоотдат- чика Т\ = 400 К и температуре теплоприемника Ti = 290 К. Во сколько раз увеличится КПД г/ цикла, если температура теплоотдатчика возрастет до

т( = 600 К?

  1. Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура Т\ теплоотдатчика в п = 4 раза больше температуры теплоприемника. Какую долю (О количества теплоты, полученной за один цикл от теплоотдатчика, газ отдает тепло- приемнику?
  2. Определите работу Ai изотермического сжатия газа, совершающего цикл Карно, КПД которого р = 0,4, если работа изотермического расширения А\ = 8 Дж.
  3. Газ, совершающий цикл Карно, отдал теплоприемнику количество теплоты Qi = 14 кДж. Определите температуру 1\ теплоотдатчика, если при температуре теплоприемника Ti = 280 К работа цикла А = 6 кДж.
  4. Г аз, являясь рабочим веществом в цикле Карно, получил от теплоотдатчика количество теплоты Q\ = 4,38 кДж и совершил работу А = 2,4 кДж.

Определите температуру теплоотдатчика, если температура теплоприемника Т2 = 273 К.

  1. Газ, совершающий цикл Карно, отдал теплоприемнику 67% количества теплоты, полученной от теплоотдатчика. Определите температура Т2 теплоприемника, если температура теплоотдатчика Т\ = 430 К.
  2. Во сколько раз увеличится КПД цикла Карно при повышении температуры теплоотдатчика от 1\ = 380 К до Т( =560 К? Температура теплоприемника Т2 = 280 К.
  3. Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно. Температура теплоотдатчика Т\ = 500 К, температура теплоприемника Т2 = 250 К. Определите КПД цикла и работу, совершенную рабочим веществом при изотермическом расширении, если при изотермическом сжатии совершена работа 70 Дж.
  4. Водород совершает цикл Карно. Найдите КПД цикла, если при адиабатическом расширении объем газа увеличивается в п = 2 раза.
  5. В цикле Карно газ получил от теплоотдатчика количество теплоты Q\ = 500 кДж и совершил работу А = 100 Дж. Температура теплоотдатчика Т\ = 400 К. Определите температуру теплоприемника.
  6. Какую работу против сил поверхностного натяжения надо совершить при выдувании мыльного пузыря, чтобы увеличить его объем от V\ = 8 см3 до V2= 16 см . Процесс считать изотермическим.
  7. Какая энергия выделится при слиянии двух капель ртути диаметром

d\ = 0,8 мм и d2 =1,2 мм в одну каплю.

  1. Определите давление внутри воздушного пузырька диаметром <7=4 мм, находящегося в воде у самой ее поверхности. Атмосферное давление нормальное.
  2. Пространство между двумя стеклянными параллельными пластинка-

ми с площадью поверхности S = 100 см каждая, расположенными на расстоянии / = 20 мкм друг от друга, заполнено водой. Определите силу, прижимающую пластинки друг к другу. Считать мениск вогнутым с диаметром <7, равным расстоянию между пластинками.

  1. На сколько давление воздуха внутри мыльного пузыря больше нормального атмосферного давления, если диаметр пузыря 1 см?
  2. Воздушный пузырек диаметром <7 = 2,2 мкм находится в воде у самой ее поверхности. Определите плотность воздуха в пузырьке, если воздух над поверхностью воды находится при нормальных условиях.
  3. Какую силу нужно приложить к горизонтальному алюминиевому кольцу высотой h = 10 мм, внутренним диаметром d\ = 50 мм и внешним диаметром <72 = 52 мм, чтобы оторвать его от поверхности воды?

 

  1. Кольцо внутренним диаметром d\ = 25 мм и внешним диаметром di = 26 мм подвешено на пружине и соприкасается с поверхностью жидкости. Жесткость пружины к = 9,8-10 Н/м. При опускании поверхности жидкости кольцо оторвалось от нее при растяжении пружины на А/ = 5,3 мм. Найдите коэффициент поверхностного натяжения о жидкости.
  2. Какую работу против сил поверхностного натяжения надо совершить, чтобы разделить сферическую каплю ртути радиусом R = 3 мм на две одинаковые капли?

279 Давление воздуха внутри мыльного пузыря на Ар = 133,3 Па больше атмосферного. Найдите диаметр пузыря.

 

‹ Интегрированные системы безопасности Сопротивление материалов КИИ МЧС ›
Верх
Ср, 09/07/2014 - 13:23
#1
admin
Аватар пользователя admin
Offline
Создано: 20/08/2012

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 3
300.       Два одинаково заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. Угол между нитями равен а. Шарики погружают в жидкость с диэлектрической проницаемостью е и плотностью ро- Найдите плотность материала шариков, если угол расхождения нитей не изменился.
301.       В вершинах при острых углах ромба, составленного из двух равносторонних треугольников со стороной а, помещены одинаковые положительные заряды q\ = qi = q-Ъ вершине при одном из тупых углов ромба помещен положительный заряд Q Найдите напряженность электрического поля в четвертой вершине ромба.
302.       Вокруг отрицательного точечного заряда qo = -5 нКл равномерно движется по окружности под действием кулоновской силы маленький заряженный шарик. Чему равно отношение заряда шарика к его массе, если угловая скорость вращения шарика со = 5 рад/с, а радиус окружности R = 3 см?
303.       Три одинаковых заряда q = 10“9 Кл каждый расположены в вершинах прямоугольного треугольника с катетами а = 40 см и b = 30 см. Найдите напряженность электрического поля в точке пересечения гипотенузы с перпендикуляром, опущенным на нее из вершины прямого угла.
304.       Три одинаковых точеных положительных заряда q\ = qi = расположены в вершинах равностороннего треугольника со стороной /. Найдите напряженность поля в вершине тетраэдра, построенного на этом треугольнике.
305.       В однородном электрическом поле с напряженностью Е = I МВ/м, направленной под углом а = 30° к вертикали, висит на нити шарик массы т = 2 г, несущий заряд q = 10 нКл. Найдите силу натяжения нити.
306.       Три маленьких шарика массой т = 10 г каждый повешены на шелковых нитях длиной по 1 м, сходящихся на верху в одном узле. Шарики одинаково заряжены и висят в вершинах равностороннего треугольника со стороной 0,1 м. Найдите заряд шариков.
307.       Какой угол а с вертикалью составит нить, на которой висит шарик массы т = 25 г, если поместить шарик в горизонтальное однородное электрическое поле с напряженностью Е = 35 кВ/м, сообщив ему заряд q = l мкКл?
308.       Четыре одинаковых точечных заряда q = 10 нКл расположены в вершинах квадрата со стороной а = 10 см. Найдите силу, действующую на каждый заряд.
309.       Одинаковые по модулю, но разные по знаку заряды с | q | =18 нКл расположены в двух вершинах равностороннего треугольника со стороной а = 2 м. Найдите напряженность электрического поля в третьей вершине треугольника.
310.       Заряд q = ОД мкКл равномерно распределен по тонкому стержню
длиной / = 30 см. Определите напряженность Е электрического поля в точке, лежащей на оси стержня на расстоянии а = 10 см от его конца.
311.       Тонкое кольцо радиуса R = 20 см несет равномерно распределен-
ный заряд q = 0,1 мкКл. Определите напряженность Е электрического поля в точке, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние г = 40 см.
312.       Напряженность электрического поля на оси заряженного кольца имеет максимальное значение на расстоянии L от центра кольца. Во сколько раз напряженность электрического поля в точке, расположенной на расстоянии 0,5L от центра кольца, будет меньше максимального значения напряженности?
313.       Полу бесконечный тонкий стержень заряжен с линейной плотно-
стью заряда т = 1 мкКл/м. Определите напряженность Е электрического поля в точке, лежащей на оси стержня на расстоянии а = 10 см от его начала.
314.       Треть тонкого кольца несет равномерно распределенный заряд Q =
5 мкКл. Определите напряженность электрического поля Е в центре кольца, если его радиус R = 5 см.
315.       Находящийся в вакууме очень тонкий прямой стержень длины 2а
заряжен с постоянной линейной плотностью т. Найдите напряженность Е электрического поля в точке, лежащей на расстоянии 2а от стержня на прямой, перпендикулярной к оси стержня и проходящей через его середину.
316.       По тонкому полукольцу равномерно распределен заряд Q = 20 мкКл с линейной плотностью т = 0,1 мкКл/м. Определите напряжен-
ность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в центре кольца.
317.       Четверть тонкого кольца с радиусом R = 10 см несет равномерно
распределенный заряд Q = 0,05 мкКл. Определите напряженность Е электрического поля в центре кольца.
318.       Две трети тонкого кольца радиусом R = 10 см несут равномерно распределенный с линейной плотностью т =0,2 мкКл/м заряд. Определите
напряженность Е электрического поля в центре кольца.
319.       По тонкому кольцу радиусом R = 20 см равномерно распределен с
линейной плотностью т = 0,2 мкКл/м заряд. Определите напряженность Е электрического поля в точке, находящейся на оси кольца на расстоянии h = 2R от его центра.
 
320.       На двух концентрических сферах радиусов R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями s1 и s2 (рис. 1.13). Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса найти зависимость E(r) напряженности электрического поля от расстояния до центра сфер для областей I, II, III. Принять s1 = 4s, s2 = s; 2) вычислить напряженность в точке, находящейся на расстоянии r = 1,5R от центра сфер. Принять s = 30 нКл/м2; 3) построить график E(r).
321.       См. условие задачи 320. В пункте 1 принять s1 = s, s2 = -s. В пункте 2 принять s = 0,1 мкКл/м2, r = 3R.
322.       См. условие задачи 320. В пункте 1 принять s1 = -4s, s2 = s. В пункте 2 принять s = 50 нКл/м2, r = 1,5R.
323.       См. условие задачи 320. В пункте 1 принять s1 = -2s, s2 = s. В пункте 2 принять s = 0,1 мкКл/м2, r = 3R.
324.       В центре двух концентрических сфер радиусов R и 3R помещен точечный заряд q. На сферах равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями s1 и s2 соответственно (рис. 1.14). Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Г аусса найти зависимость Е(Г) напряженности электрического поля от расстояния до центра сфер для областей I, II, III. Принять s1 = 2s, s2 = s; 2) вычислить напряженность поля в точке, находящейся на расстоянии r = 2R от центра сфер. Принять: q = 10 нКл, s = 20 нКл/м2; 3) построить график E(r).
325.       См. условие задачи 324. В пункте 1 принять s1 = 3s. В пункте 2 принять s = 30 нКл/м2, q = 30 нКл, r = 1,5R.
326.       См. условие задачи
324. В пункте 1 принять s1 = -3 s. В пункте 2 принять s = 10    нКл/м2,              q = -20 нКл,
r = 2,5R.
327.       На двух коаксиальных
бесконечных цилиндрах радиусов R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями s1 и s2 (рис. 1.15). Требуется:                1) используя
теорему Остроградского-Гаусса найти зависимость E(r) модуля вектора напряженности электрического поля от расстояния до оси цилиндров в трех об
ластях: I, II, III. Принять сц = -2G, G2 = a.; 2) вычислить E в точке, удаленной
на расстояние г от оси цилиндров и указать направление вектора Е . Принять ст = 50 нКл/м2 , г = 1,5R; 3) построить график функции Е(г).
328.       См. условие задачи 327. В пункте 1 принять CTI = ст, Стг = -ст. В пункте 2 принять ст = 60 нКл/м2, г = 3R.
329.       См. условие задачи 327. В пункте 1 принять CTI = -ст, стг = 4ст. В пункте 2 принять ст = 30 нКл/м2, г = 4R.
330.       Два точечных заряда Q\ = 6 нКл и Q2 = 3 нКл находятся на расстоянии d = 60 см друг от друга. Какую работу необходимо совершить внешним силам, чтобы уменьшить расстояние между зарядами вдвое?
331.       Электрическое поле создано заряженным проводящим шаром, потенциал которого ср = 300 В. Определите работу сил поля при перемещении заряда Q = 0,1 мкКл из точки 1 в точку 2 (см. рис. 1.16).
332.       Диполь с электрическим дипольным моментом р = 200 пКл-м свободно установился в электрическом поле напряженностью
Е = 100 кВ/м. Определите работу внешних сил, которую необходимо совершить для поворота диполя на угол a = 180°.
333.       N одинаковых капелек ртути, заряженных до потенциала фо, сливаются в одну большую каплю. Определите ее потенциал.
334.       Какую работу нужно совершить для того, чтобы переместить заряд q из точки А в точку В (рис. 1.17) в поле двух точечных зарядов q\ и q{l
335.       В трех вершинах квадрата со стороной а = 5 см помещены заряды q\ = q2
= <7з = 1 нКл. Какую работу необходимо совершить, чтобы переместить заряд q = 2 нКл из четвертой вершины квадрата в его центр?
336.       Пылинка массой т = 200 мкг, несущая заряд q = 20 нКл, влетела в электрическое поле в направлении силовых линий. После прохождения разности потенциалов U = 100 В пылинка имела скорость v =10 м/с . Определите ее скорость v0 до того как она влетела в поле.
337.       Электрон с энергией Т = 400 эВ в бесконечности движется вдоль силовой линии по направлению к поверхности проводящей сферы радиусом R = 10 см, несущий заряд q = -10 нКл. Определите минимальное расстояние, на которое электрон приблизится к поверхности сферы.
338.       В однородное электрическое поле напряженностью i/=100B/M влетает вдоль силовой линии электрон со скоростью v0 = 106 м/с. Определите 
расстояние /, которое пройдет электрон до точки, в которой его скорость будет равна половине начальной.
339.       Электрон движется вдоль силовой линии однородного электрического поля. В некоторой точке поля с потенциалом cpi = 100 В электрон имел скорость v0 = 6-106 м/с. Определите потенциал точки поля, дойдя до которой электрон потеряет половину своей скорости.
340.       Конденсаторы емкостью Сi = 5 мкФ и С2 = 10 мкФ заряжены до напряжений U\= 60 В и U2 = 100 В соответственно. Определите напряжение на обкладках конденсатора после их соединения обкладками, имеющими одноименные заряды.
341.       Два конденсатора емкостями С\=2 мкФ и С2 = 5 мкФ заряжены до напряжений U\ = 100 В и Д = 150 В соответственно. Определите напряжение на обкладках конденсаторов после их соединения обкладками, имеющими разноименные заряды.
342.       Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено двумя слоями диэлектрика: стекла толщиной d\ = 0,2 см и парафина толщиной d2 = 0,3 см. Разность потенциалов между обкладками U. Определите напряженность поля и падение потенциала в каждом из слоев. Диэлектрическая проницаемость стекла si = 7, парафина г2 = 2.
343.       Плоский воздушный конденсатор зарядили до разности потенциалов UQ . Затем конденсатор отключили от источника тока. Какой станет разность потенциалов между пластинами, если расстояние между ними увеличить от d\ = 0,2 мм до d2 = 0,7 мм, а пространство между пластинами заполнить слюдой с диэлектрической проницаемостью в = 7?
344.       Два шара, один диаметром d\ = 10 см и зарядом q\ = 6-10-10 Кл, другой диаметром d2= 30 см с зарядом q2 = -2-10-9 Кл соединяют длинной тонкой проволокой. Какой заряд переместится по ней?
345.       Заряженный до потенциала ср = 1000 В шар радиусом R = 20 см соединяется с незаряженным шаром длинным проводником. После соединения потенциал шаров оказался равным cpi = 300 В. Найдите радиус второго шара.
346.       Рассчитайте, с какой силой F притягиваются друг к другу пластины заряженного плоского конденсатора, емкость которого равна С, а разность потенциалов между обкладками равна U. Расстояние между пластинами равно d.
347.       Пластины изолированного плоского конденсатора раздвигают так, что его емкость меняется от С\ до С2 (С\ > С2). Какую работу надо при этом совершить, если заряд конденсатора равен Q1
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
р = 0,017 мкОмм. Напряжение на зажимах источника U = 1,98 В. Найдите сопротивление лампы.
357.       Источник тока с ЭДС 8 = 1,25 В и внутренним сопротивлением
г = 0,4 Ом питает лампу, рассчитанную на напряжение U\ = 1 В. Сопротивлением лампы = 10 Ом. Найдите сопротивление подводящих проводов R2.
358.       Два параллельно соединенных резистора с сопротивлениями
Ri = 40 Ом и R2 = 10 Ом подключены к источнику тока с ЭДС 8 = 10 В. Ток через источник при этом I = 1 А. Найдите внутреннее сопротивление источника и ток короткого замыкания.
359.       Источник тока с ЭДС Б = 100 В и внутренним сопротивлением г = 0,2 Ом и три резистора с сопротивлениями R\ = 3 Ом, R2 = 2 Ом и
R2= 18,8 Ом включены по указанной схеме (рис. 1.21). Найдите токи, текущие через резисторы R\ и R2.
Задачи 360-369 решить, используя правила Кирхгофа.
360.       В схеме, изображенной на рис. 1.22, ЭДС элементов 8 \ =2,1 В и £2 = 1,9В. Сопротивления Ri = 45 Ом, R2 = 100 Ом и R^ = 10 Ом. Найдите токи во всех участках цепи. Внутренним сопротивлением элементов пренебречь.
361.       Какая разность потенциалов получается на зажимах двух элементов, включенных параллельно и замкнутых на внешнее сопротивление R = 4 Ом. ЭДС элементов 8\ = 1,4 В и 8h= 1,2 В, а их внутренние сопротивления Г\ = 0,6 Ом и г2 = 0,4
362.       Два элемента с одинаковыми ЭДС 8\ = &i = 2 В, и внутренними сопротивлениями r\ = 1 Ом и г2 = 2 Ом замкнуты на внешнее сопротивление R (см. рис. 1.23). Через элемент с сопротивлением г\ течет ток 1\ = 1 А. Найдите Рис. 1.23          сопротивление R и ток /2, текущий через эле
мент &2.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
мощность Р = 100 Вт. Определите силу тока I в цепи, напряжение U, под которым находится внешняя цепь и ее сопротивление R.
371.       От батареи, ЭДС которой 8 = 600 В, требуется передать энергию на расстояние / = 1 км. Потребляемая нагрузкой мощность Р = 5 кВт. Найдите минимальные потери мощности в медных подводящих проводах, если их диаметр d= 0,5 см. Удельное сопротивление меди
р = 1,7*10-8 Ом м.
372.       ЭДС батареи 8 = 24 В. Наибольшая сила тока, которую может дать батарея, /тах = 10 А. Определите максимальную мощность Ртах, которая может выделяться во внешней цепи.
373.       Источник тока замыкают первый раз на сопротивление R\ = 9 Ом, второй раз - на сопротивление R2 = 4 Ом. Оба раза за одно и то же время на сопротивлениях выделяется одно и то же количество теплоты. Найдите внутреннее сопротивление источника.
374.       Элемент ЭДС которого 8 и внутреннее сопротивление г, замкнут на внешнее сопротивление. Наибольшая мощность во внешней цепи Р = 9 Вт. Сила тока, текущего при этих условиях по цепи I = ЗА. Найдите величины 8 и г.
375.       Найдите КПД схемы, изображенной на рис. 1.28. Сопротивления д                резисторов R\ = 2 Ом и R2 = 5 Ом, внутреннее сопротивление
источника тока г = 0,5 Ом.
376.       Два параллельно соединенных резистора с сопротивлениями R\ = 6 Ом и R2 = 12 Ом подключены последовательно с резистором сопротивлением R = 15 Ом, к зажимам
-|            генератора с ЭДС 8 = 200 В и внутренним сопротивлением г
Q            =1 Ом. Найдите мощность, выделяющуюся на резисторе R\.
Рис. 1.28             377. При включении электромотора в сеть с напряже
нием U = 120 В он потребляет ток I = 15 А. Найдите мощность, потребляемую мотором и его КПД, если сопротивление обмотки мотора R = 1 Ом.
378.       ЭДС источника тока 8 = 2 В, внутреннее сопротивление г = 1 Ом. Определите силу тока, если внешняя цепь потребляет мощность Р = 0,75 Вт.
Найдите ЭДС 8 и внутреннее сопротивление г аккумулятора, если при токе 1\ = 15 А он дает во внешнюю цепь мощность Pi = 135 Вт, а при токе I2 = 6А мощность Р2 = 64,8 Вт.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 4
400.       Бесконечно длинный провод с током I = 200 А изогнут так, как показано на рис. 2.7. Определите магнитную индукцию в точке О. Радиус дуги R = 20 см.
 
 
401.       По двум скрещенным под прямым углом бесконечно длинным проводам текут токи / и 21 (I = 200 А). Определите магнитную индукцию в точке А (см. рис. 2.8).
402.       По бесконечному длинному проводу, изогнутому так, как показано на рис. 2.9, течет ток I = 200 А. Определите магнитную индукцию в точке О. Радиус дуги R = 20 см.
403.       По тонкому кольцу радиусом R = 20 см течет ток / = 200 А. Определите магнитную индукцию в точке А на оси кольца (см. рис. 2.10). Угол р = ти/З.
404.       По двум бесконечно длинным проводам, скрещенным под прямым углом (рис. 2.11), текут токи 1\ и /2 = 2 7) (!\ = 200 А). Определите магнитную индукцию в точке A (d= 10 см).
 
 
405.       По бесконечному длинному проводу, изогнутому так, как показано на рис. 2.12, течет ток I = 200 А. Определите магнитную индукцию в точке О, радиус дуги R = 20 см.
 
406.       По тонкому кольцу течет ток I = 100 А. Определите магнитную индукцию в точке А, равноудаленной от точек кольца на расстояние г = 20 см (см. рис. 2.13). Угол а = 7г/6.
407.       По двум бесконечно длинным, прямым параллельным проводам текут одинаковые токи I = 80 А. Определите магнитную индукцию в точке А (см. рис. 2.14), равноудаленной от проводов на расстояние d= 20 см. Угол Р
= 7Г/3.
408.       Бесконечно длинный провод с током I = 100 А изогнут так, как показано на рис. 2.15. Определите магнитную индукцию в точке А, лежащей на биссектрисе прямого угла на расстоянии <2= 20 см от его вершины.
409.       Ток I = 5 А течет по тонкому замкнутому проводнику. Радиус изогнутой части проводника R = 120 мм, угол 2ср = 90° (см. рис. 2.16). Найдите магнитную индукцию в точке О.
410.       По трем параллельным проводам, находящимся на одинаковом расстоянии d = 40 см друг
от друга текут одинаковые токи I = 400 А. В двух проводах направления токов совпадают. Вычислите силы, действующие на единицу длины каждого провода.
411.       Две небольшие одинаковые катушки расположены так, что их оси лежат на одной прямой. Расстояние между катушками / = 2 м и значительно превышает их линейные размеры. Число витков каждой катушки N = 150, радиус витков г = 50 мм. С какой силой F взаимодействуют катушки, когда по ним течет одинаковый ток I = 1,00 А?
412.       Тонкий провод длиной / = 40 см изогнут в виде полукольца и помещен в магнитное поле с индукцией В = 10 мТл так, что плоскость полукольца перпендикулярна линиям магнитной индукции. По проводу течет ток /
= 20 А. Определите силу F, действующую на провод. Подводящие провода направлены вдоль линии магнитной индукции.
413.       Квадратная рамка из тонкого провода может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, совпадающей с одной из сторон. Масса рамки т = 20 г. Рамку поместили в однородное магнитное поле (В = 0,1 Тл), направленное вертикально вверх. Определите угол а, на который отклонилась рамка от вертикали, когда по ней пропустили ток 1= 20 А.
414.       Под длинной горизонтальной шиной на двух одинаковых пружинах (жесткость каждой равна к) подвешен провод длины /. Когда по шине и проводу ток не идет, расстояние между ними равно h. Найдите расстояние между шиной и проводом, если по шине течет ток /, а по проводу - ток i. Провод не может выйти из вертикальной плоскости.
415.       Два прямолинейных длинных параллельных проводника находятся на некотором расстоянии друг от друга. По проводникам в одном направлении текут одинаковые токи I. Найдите ток /, если известно, что для того, чтобы раздвинуть эти проводники на вдвое большее расстояние, пришлось совершить работу (на единицу длины проводников), равную 55 мкДж/м.
416.       По двум тонким параллельным проводникам, вид которых показан на рис. 2.17, текут постоянные токи 1\ и /2. Расстояние между проводниками равно а, ширина правого проводника равна Ь. Имея в виду, что оба проводника лежат в одной плоскости, найдите силу магнитного взаимодействия между ними в расчете на единицу длины.
417.       Найдите модуль и направление силы, действующей на единицу длины тонкого проводника с током I = 8 А в точке О (рис. 2.18), если радиус закругления R= 10 см.
418.       Найдите модуль и направление силы, действующей на единицу длины тонкого проводника с током в точке О (см. рис. 2.19), если сила тока в проводнике I = 8 А, а расстояние между длинными параллельными друг другу участками проводника / = 20 см.
 
Рис. 2.17             Рис. 2.18             Рис. 2.19
 
419.       Два прямолинейных длинных параллельных проводника находятся на расстоянии d\ = 10 см друг от друга. По проводам в одном направлении
текут токи 1\ = 20 А и /2 = 30 А. Какую работу на единицу длины проводников надо совершить, чтобы раздвинуть их до расстояния d2 = 20 см?
420.       По тонкому кольцу радиусом R = 10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью т = 50 кКд/м. Кольцо вращается относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через его центр, с частотой п = 10 с-1. Определите магнитный момент рт , обусловленный вращением кольца.
421.       Диск радиусом R = 8 см несет равномерно распределенный по поверхности заряд (СУ = 100 нКл/м2). Определите магнитный момент рт, обусловленный вращением диска относительно оси, проходящей через его центр и перпендикулярной плоскости диска. Угловая скорость вращения диска со = 60 рад/с.
422.       Стержень длиной I = 20 см изогнут в середине так, что его половинки образуют угол а = 60°. Стержень заряжен равномерно распределенным зарядом с линейной плотностью т = 0,1 мкКл/м и вращается с частотой п = 10 с-1 относительно оси, проходящей вдоль биссектрисы угла а. Определите магнитный момент рт, обусловленный вращением стержня.
423.       Протон движется по окружности радиусом R = 0,5 см с линейной скоростью V = 106 м/с. Определите магнитный момент рпь создаваемый эквивалентным круговым током.
424.       Тонкое кольцо радиусом R = 10 см несет равномерно распределенный заряд Q = 80 нКл. Кольцо вращается с угловой скоростью со = 50 рад/с относительно оси, совпадающей с одним из диаметров кольца. Найдите магнитный момент рт, обусловленный вращением кольца.
425.       Заряд Q = 0,1 мкКл равномерно распределен по стержню длиной / = 50 см, который вращается с угловой скоростью со = 20 рад/с относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его середину. Определите магнитный момент рт, обусловленный вращением стержня.
426.       Электрон в атоме водорода движется вокруг ядра (протона) по окружности радиусом R = 53 пм. Определите магнитный момент эквивалентного кругового тока.
427.       Сплошной цилиндр радиусом R = 4 см и высотой h = 15 см несет равномерно распределенный по объему заряд (р = 0,1 мкКл/м3). Цилиндр вращается с частотой п = 10 с-1 относительно оси, совпадающей с его геометрической осью. Найдите магнитный момент рт, обусловленный вращением цилиндра.
428.       По поверхности диска радиусом R = 15 см равномерно распределен заряд Q = 0,2 мкКл. Диск вращается с угловой скоростью со = 30 рад/с относительно оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр. Определите магнитный момент рт, обусловленный вращением диска.
429.       По тонкому стержню длиной / = 40 см равномерно распределен заряд Q = 60 нКл. Стержень вращается с частотой п = 12 с-1 относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через стержень на расстоянии а = ИЗ от одного из его концов. Определите магнитный момент рт, обусловленный вращением стержня.
430.       Альфа-частица прошла ускоряющую разность потенциалов U = 300 В и, попав в однородное магнитное поле, стала двигаться по винтовой линии радиусом R = 1 см и шагом h = 4 см. Определите магнитную индукцию поля.
431.       Электрон прошел ускоряющую разность потенциалов U = 300 В и, влетев в однородное магнитное поле с индукцией В = 47 мТл, стал двигаться по винтовой линии с шагом h = 6 см. Определите радиус винтовой линии.
432.       Однозарядный ион натрия прошел ускоряющую разность потенциалов U = 500 В и влетел перпендикулярно линиям магнитной индукции в однородное магнитное поле (В = 0,5 Тл). Определите относительную атомную массу А иона, если он описал окружность радиусом R = 4,37 см.
433.       Два иона разных масс с одинаковыми зарядами прошли одинаковую ускоряющую разность потенциалов и, влетев в однородное магнитное поле, стали двигаться по окружностям радиусами R\ =3 см и R2 = 1,73 см. Определите отношение масс ионов.
434.       Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов U = 100 В и, влетев в однородное магнитное поле (В = 0,1 Тл), стала двигаться по винтовой линии с шагом h = 6,5 см и радиусом R = 1 см. Определите отношение заряда частицы к ее массе.
435.       В скрещенные под прямым углом однородные магнитное (Н= 1 МА/м) и электрическое (Е = 50 кВ/м) поля влетел ион. При какой скорости иона (по модулю к направлению) он будет двигаться прямолинейно?
436.       Протон прошел некоторую ускоряющую разность потенциалов U и влетел в скрещенные под прямым углом однородные поля: магнитное (В = 5 мТл) и электрическое (Е = 20 кВ/м). Определите разность потенциалов U, если протон движется прямолинейно.
437.       Альфа-частица, имеющая скорость v = 2 Мм/с, влетает под углом а = 30° к сонаправленному магнитному (В = 1 мТл) и электрическому (Е = 1 кВ/м) полям. Определите ускорение альфа-частицы.
438.       Протон влетел в скрещенные под углом а = 120° магнитное (В = 50 мТл) и электрическое (Е = 20 кВ/м) поля. Определите ускорение про-
тона, если вектор его скорости v(v = 4-105 м/с) перпендикулярен векторам
Е и В.
439.       Ион, пройдя ускоряющую разность потенциалов U = 645 В, влетел в скрещенные под прямым углом однородные магнитное (В = 1,5 мТл) и электрическое (Е = 200 кВ/м) поля. Определите отношение заряда иона к его массе, если ион в этих полях движется прямолинейно.
440.       Квадратная рамка со стороной I = 2 см помещена в однородное магнитное поле с индукцией В = 100 Тл. Плоскость рамки перпендикулярна к линиям индукции поля. Сопротивление рамки R = 1 Ом. Какой ток протечет по рамке, если ее выдвигать из магнитного поля со скоростью v= \ см/с, перпендикулярной к линиям индукции? Поле имеет резко очерченные границы, а стороны рамки параллельны этим границам.
441.       Два параллельных, замкнутых на одном конце провода, расстояние между которыми I = 50 см, находятся в однородном магнитном поле с индукцией В = 5 мТл. Плоскость, в которой расположены провода, перпендикулярна к линиям индукции поля. На провода положен металлический мостик, который под действием силы F = 0,1 мН движется со скоростью v= 10 м/с. Найдите сопротивление R мостика. Сопротивлением проводов пренебречь.
442.       Рамка из провода сопротивлением R = 0,04 Ом находится в однородном магнитном поле (В = 0,6 Тл). Плоскость рамки перпендикулярна ли- ниям индукции. Площадь рамки S = 200 см . Определите заряд Q, который протечет по рамке при изменении угла между нормалью к рамке и линиями индукции от 0° до 45°.
443.       Проволочный виток диаметром D = 5 см и сопротивлением R = 0,02 Ом находятся в однородном магнитном поле (В = 0,3 Тл). Плоскость витка составляет угол ср = 40° с линиями индукции. Какой заряд О протечет по витку при выключении магнитного поля?
444.       Тонкий медный провод массы т = 5 г согнут в виде квадрата и концы его замкнуты. Квадрат помещен в однородное магнитное поле (В = 0,3 Тл) так, что его плоскость перпендикулярна линиям индукции. Определите заряд Q, который протечет по проводу, если квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянуть в линию. Плотность меди р = 8,9-103 кг/м3, ее удельное сопротивление р = 16 нОм-м.
445.       Прямой проводящий стержень длиной I = 40 см находятся в однородном магнитном поле (В = 0,1 Тл). Концы стержня замкнуты гибким проводником, находящимся вне поля. Сопротивление цепи R = 0,5 Ом. Какая мощность потребуется для равномерного перемещения стержня перпендикулярно линиям магнитной индукции со скоростью V" = 10 м/с?
446.       Кольцо из медного провода массой т = 10 г помещено в однородное магнитное поле (В = 0,5 Тл) так , что плоскость кольца составляет угол Р = 60° с линиями магнитной индукции. Определите заряд Q, который пройдет по кольцу, если снять магнитное поле. Плотность меди р = 8,9-103 кг/м3.
447.       Рамка, содержащая N = 200 витков тонкого провода, может свободно вращаться относительно оси, лежащей в плоскости рамки. Площадь
рамки S = 50 см . Ось рамки перпендикулярна линиям индукции однородного магнитного поля (В = 0,05 Тл). Определите максимальную ЭДС <5„ах, которая индуцируется в рамке при ее вращении с частотой п = 40 с-1.
448.       Магнитное поле внутри разомкнутого соленоида однородно, а его индукция меняется с течением времени по закону В = B-cosoX. Определить возникающее при этом напряжение на концах соленоида. Соленоид имеет N витков, его радиус равен г.
449.       Прямоугольная рамка, подвижная сторона которой имеет длину /, помещена в однородное магнитное поле с индукцией В. Плоскость рамки перпендикулярна к линиям индукции магнитного поля. Подвижную сторону, которая вначале совпадает с противоположной ей неподвижной, начинают двигать равномерно со скоростью V". Найти зависимость тока I в рамке от времени t. Сопротивление единицы длины проводника равно Rj.
450.       На картонный каркас длиной I = 0,8 м и диаметром D = 4 см намотан в один слой провод диаметром d= 0,25 мм так, что витки плотно прилегают друг к другу. Вычислить индуктивность получившегося соленоида.
451.       Соленоид содержит N = 800 витков. Сечение сердечника из немаг-
-л
нитного материала S = 10 см . По обмотке течет ток, создающий поле с индукцией В = 8 мТл. Определите среднее значение <Ss> самоиндукции, которая возникает на зажимах соленоида, если сила тока уменьшается практически до нуля за время At = 0,8 мс.
452.       Соленоид сечением S = 10 см содержит N = 10 витков. При силе тока I = 5 А магнитная индукция В поля внутри соленоида равна 0,05 Тл. Вычислите индуктивность получившегося соленоида.
453.       Индуктивность L соленоида, намотанного в один слой на немагнитный каркас, равна 0,5 мГн. Длина / соленоида равна 0,6 м, диаметр D = 2 см. Определите отношение п числа витков соленоида к его длине.
454.       В средней части соленоида, содержащего п = 8 витков/см, помещен круговой виток диаметром d = 4 см. Плоскость витка расположена под углом ср = 60° к оси соленоида. Определите магнитный поток Ф, пронизывающий виток, если по обмотке соленоида течет ток I = 1 А.
455.       Квадратный контур со стороной а = 10 см, в котором течет ток 1=6 А, находится в однородном магнитном поле (В = 0,8 Тл) под углом а = 60° к линиям магнитной индукции. Какую работу А нужно совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму на окружность?
456.       Плоский контур с током I = 50 А расположен в однородном магнитном поле (В = 0,6 Тл) так, что нормаль к контуру перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определите работу, совершаемую силами поля при медленном повороте контура около оси, лежащей в плоскости контура, на угол а = 30°.
457.       В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции
'у
расположен плоский контур площадью S = 100 см . Поддерживая в контуре постоянную силу тока I = 50 А его переместили из поля в область пространства, где поле отсутствует. Определите магнитную индукцию В поля, если при перемещении контура была совершена работа А = 0,4 Дж.
458.       Соленоид длиной / = 50 см и площадью поперечного сечения
'у
S = 2 см имеет индуктивность L = 0,2 мкГн. При каком токе I объемная плотность энергии магнитного поля внутри соленоида coo = 1 мДж/м3?
459.       Сила тока в катушке уменьшилась от 12 до 8 А. При этом энергия магнитного поля снизилась на 2 Дж. Определите индуктивность катушки и первоначальную энергию магнитного поля.
460.       Найдите индуктивность катушки, если амплитуда напряжения на ее концах UQ = 160 В, действующее значение силы тока в ней /д= 10 А и частота тока /= 50 Гц.
461.       Индуктивное сопротивление X\t = 500 Ом, действующее напряжение сети, в которую включена катушка 1/д = 100 В, частота тока /= 1 кГц. Найдите амплитуду тока в цепи и индуктивность катушки.
462.       К зажимам генератора присоединен конденсатор с емкостью С = 0,1 мкФ. Найдите амплитуду напряжения на зажимах, если амплитуда тока А = 2,2 А, а период тока Т= 0,2 мс.
463.       В сеть переменного тока с эффективным напряжением иэ= 127 В последовательно включены резистор с сопротивлением R = 100 Ом и конденсатор с емкостью С = 40 мкФ. Найдите амплитуду тока в цепи.
464.       В сеть переменного тока с эффективным напряжением иэ= 120 В последовательно включены проводник с сопротивлением R= 15 Ом и катушка с индуктивностью L = 50 мГн. Найдите частоту тока/, если амплитуда тока в цепи /0 = 7 А.
465.       Концы цепи, состоящей из последовательно включенных конденсатора и активного сопротивления Л =110 Ом, подсоединили к источнику переменного напряжения с амплитудой Uo = 110 В. При этом амплитуда установившегося тока в цепи 10 =0,5 А. Найдите разность фаз между током и подаваемым напряжением.
466.       Цепь, состоящая из последовательно соединенных конденсатора емкостью С = 2 мкФ и катушки с активным сопротивлением R = 20 Ом и индуктивностью L = 0,35 Гн, подключена к сети переменного напряжения с амплитудой Uo = 180 В и циклической частотой со = 314 с-1. Найдите амплитуду тока в цепи и разность фаз между током и внешним напряжением.
467.       К сети с действующим напряжением Ua = 100 В подключили катушку, индуктивное сопротивление которой Xi = 30 Ом и общее сопротивление Z = 50 Ом. Найдите разность фаз между током и напряжением.
468.       Заряженный конденсатор емкостью 0,5 мкФ подключили к катушке с индуктивностью 5 мГн. Через сколько времени от момента подключения катушки энергия электрического поля конденсатора будет равна энергии магнитного поля катушки? Активным сопротивлением катушки пренебречь.
469.       Катушка индуктивности включена в цепь переменного тока с частотой 50 Гц. Амплитудное значение силы тока 2,5 А. Найдите индуктивность катушки, если максимальное напряжение на ней равно 300 В.
470.       Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону I = /о-е at , где /о =10 A, a = 102 с-1. Определите количество теплоты, выде-
-Л
лившееся в проводнике за время t = 10“ с. Сопротивление проводника R = 10 Ом.
471.       Сила тока в проводнике сопротивлением 7? =10 Ом за время t = 50 с равномерно нарастает от Д = 5 А до Д = 10 А. Определите количество теплоты, выделившееся за это время в проводнике.
472.       За время t = 10 с при равномерном возрастании силы тока от нуля до некоторого максимума в проводнике выделилось количество теплоты Q = 40 кДж. Определите среднюю силу тока </> в проводнике, если его сопротивление R — 25 Ом.
473.       За время t = 8 с при равномерно возраставшей силе тока в проводнике сопротивлением R = 8 Ом выделилось количество теплоты О = 500 Дж. Определите заряд q, прошедший через проводник, если сила тока в начальный момент времени была равна нулю.
474.       Определите количество теплоты Q, выделившееся в проводнике сопротивлением R = 10 Ом за время t = 10 с, если сила тока, равномерно уменьшаясь, изменилась от Д = 10 А до Д = 0.
475.       Сила тока в цепи изменяется по закону I = /o-sinmt Определите количество теплоты, выделившееся в проводнике сопротивлением R = 10 Ом за время, равное четверти периода (от Д = 0 до Д = 774, где Т= 10 с).
476.       Сила тока в цепи изменяется по закону I = /()-Аа1. Определите количество теплоты, которое выделится в проводнике сопротивлением R = 20 Ом за время, в течение которого сила тока уменьшится в е раз. Коэффициент a = 2-10-2 с-1. /0 = 10 А.
477.       От генератора переменного тока питается электропечь с сопротивлением R = 22 Ом. Найти количество теплоты Q, выделяемое печью за время т= 1 ч, если амплитуда тока /0 = 10 А.
478.       Кипятильник работает от сети переменного тока с эффективным напряжением иэ = 100 В. При температуре t0 = 20° С сопротивление фехрале- вой спирали R = 25 Ом. Какая масса кипящей воды превращается в пар за 
время т = 1 мин? Удельная теплота парообразования воды г = 2,3 МДж/кг. Температурный коэффициент сопротивления фехраля а = 2-10-2 К-1.
479.       Сила тока в цепи изменяется по закону I = 1о-еаХ. Определите количество теплоты, которое выделится в проводнике сопротивлением R = 20 Ом за время, в течение которого ток увеличится в е раз. Коэффициент а = 210 с-1. /0 = 10 А.
 

Верх
Пт, 04/10/2013 - 19:08
#2
admin
Аватар пользователя admin
Offline
Создано: 20/08/2012

1.3. Задачи к контрольной работе № 5

  1. Луч света, идущий в среде с показателем преломления n1, падает на границу раздела этой среды со средой, показатель преломления которой равен n2. Определите, при каком угле падения отраженный луч будет пер­пендикулярен преломленному лучу.
  2. На плоскопараллельную пластинку толщины d падает световой луч. Определите боковое смещение луча (от первоначального направления) на выходе из пластинки, если угол падения луча равен а, а показатель пре­ломления вещества пластинки равен n.
  3. На поверхности водоема глубиной h = 5 м плавает круглый плот, центр которого находится над точечным источником света, помещенном на дно водоема. Найдите минимальный радиус плота, при котором источник света нельзя увидеть через поверхность воды, показатель преломления кото­рой n = 1,33.
  4. Стеклянный сосуд прямоугольной формы наполнен жидкостью и освещается лампочкой, расположенной под сосудом вблизи его дна. При ка­ком минимальном показателе преломления жидкости лампочку нельзя уви­деть сквозь боковые стенки сосуда?
  5. Определите, на каком расстоянии от собирающей линзы надо по­местить предмет, чтобы расстояние между предметом и его действительным изображением было минимальным. Фокусное расстояние линзы равно F.
  6. Расстояние между двумя точечными источниками света равно 24 см. Где между ними следует поместить собирающую линзу с фокусным рас­стоянием F = 9 см, чтобы изображения обоих источников получились в од­ной и той же точке?
  7. Оптическая сила тонкой стеклянной линзы D = 5 дп. Когда эту линзу помещают в жидкость с показателем преломления n2, она действует как рассеивающая с фокусным расстоянием, равным 10 см. Определить показа­тель преломления n2 жидкости, если показатель преломления стекла линзы n1

= 1, 5.

  1. Тонкая собирающая линза с фокусным расстоянием 25 см проеци­рует изображение предмета на экран, отстоящий от линзы на расстоянии 5 см. Экран придвинули к линзе на 18 см. На сколько следует переместить предмет, чтобы опять получить его четкое изображение на экране?
  2. Источник света находится на расстоянии 90 см от экрана. Тонкая собирающая линза, помещенная между источником света и экраном, дает четкое изображение источника при двух положениях. Определите фокусное расстояние линзы, если расстояние между обоими положениями линзы равно 30 см.

509.       Для некоторого сорта стекла показатель преломления для красных лучей равен 1,4835, а для фиолетовых равен 1,4996. Вычислите расстояние между фокусами двояковыпуклой линзы, сделанной из этого сорта стекла, если линза ограничена сферическими поверхностями с одинаковыми радиусами кривизны, равными 10 см.

510.       Два точечных когерентных источника света находятся в спирте (п = 1,36) на расстоянии 2 см друг от друга. Определите оптическую разность хода для точки, лежащей на расстоянии 20 см от одного из источников по направлению нормали к прямой, соединяющей источники.

511.       На сколько изменится оптическая разность хода, если два точечных когерентных источника, находящиеся на расстоянии 2 см друг от друга в воздухе, поместить в сероуглерод (п = 1,63)? Задачу решить для точки, лежащей на расстоянии 30 см от одного из источников по направлению нормали к прямой, соединяющей источники.

512.       Два когерентных источника, находящиеся в сероуглероде (п = 1,63) на расстоянии 2 см испускают световые волны в одинаковой фазе с частотой 5-1014 Гц. Чему равняется разность фаз колебаний, приходящих в точку, удалённую на 50 см от одного из источников в направлении нормали к прямой, соединяющей источники?

513.       Тонкая проволочка лежит между двумя стеклянными плоскопараллельными пластинами параллельно их линии соприкосновения, вследствие чего в отраженном свете наблюдается интерференционная картина с расстоянием между соседними полосами 1,5 мм. Проволочка расположена на расстоянии 7,5 см от линии соприкосновения пластин и имеет диаметр 0,01 мм. Определите длину волны падающего света.

514.       Определите преломляющий угол стеклянного клина, если на его нормально падает монохроматический свет с длиной волны 0,52 мкм и число интерференционных полос, приходящихся на 1 см, равно 8. Показатель преломления стекла для указанной длины волны равен 1,49.

515.       На пленку толщиной 367 нм падает под углом Q пучок белого света. Показатель преломления материала пленки равен 1,4. В какой цвет будет окрашен свет, отраженный пленкой, при Q = 30° и Q = 60°.

516.       На стеклянную пленку с показателем преломления 1,33 падает белый свет под углом 45°. При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в желтый (Я = 600 нм) цвет?

517.       Тонкий слой прозрачного вещества с п = 1,3 помещен на стеклянную (п = 1,4) пластинку. Пластинка освещается монохроматическим светом с длиной волны 640 нм, падающим по нормали. Определите минимальную толщину слоя, при которой отраженный свет имеет наименьшую интенсивность.

518.       Найдите минимальную толщину пленки с показателем преломления 1,33, при которой свет с длиной волны 0,64 мкм испытывает максимальное отражение, а свет с длиной волны 0,4 мкм не отражается совсем. Угол падения света равен 30°.

519.       По нормали к поверхности клина падает пучок белого света. Интерференция наблюдается в отраженном свете через красный светофильтр (11 = 6,31 -10-5 см). Расстояние между соседними красными полосами равно при этом 3 мм. Затем тот же клин наблюдается через синий (11=4,0-10-5 см) светофильтр. Определите расстояние между соседними синими полосами.

520.       Найдите радиус кривизны линзы, применяемой для наблюдения колец Ньютона, если расстояние между вторым и третьим светлыми кольцами равно 0,5 мм. Освещение производится светом с длиной волны 550 А, а наблюдение ведется в отраженном свете.

521.       Определите расстояние между десятым и одиннадцатым светлыми кольцами Ньютона, наблюдаемыми в отраженном свете, если расстояние между вторым и третьим кольцами равно 0,3.

522.       Найдите показатель преломления жидкости, заполняющей пространство между стеклянной пластинкой и лежащей на ней плоско-выпуклой линзой, если при наблюдении в отраженном свете (Я = 0,6 мкм) радиус десятого темного кольца Ньютона оказался равным 2,1 мм. Радиус кривизны линзы 1 м.

523.       Оптическая сила плосковыпуклой линзы с показателем преломления 1,5 равна 0,5 диоптрии. Линза выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке. Определите радиус седьмого темного кольца Ньютона в проходящем свете, если длина световой волны рана 0,5 мкм.

524.       Во сколько раз изменится радиус колец Ньютона, если пространство между плосковыпуклой линзой и плоскопараллельной пластинкой заполнить сероуглеродом с показателем преломления 1,6?

525.       Определите толщину воздушного промежутка между линзой и пластинкой в том месте, где наблюдается пятое темное кольцо в отраженном  свете. Длина световой волны равна 6560 А .

526.       Наблюдение колец Ньютона ведется в отраженном свете. Радиусы двух соседних темных колец равны 4 мм и 4,38 мм. Радиус кривизны линзы равен 6,4 м. Найдите порядковые номера колец и длину волны падающего света.

527.       Наблюдение колец Ньютона производится в проходящем свете.  Какое по порядку светлое кольцо, соответствующее длине волны 5791А, совпадает со следующим светлым кольцом, соответствующим длине волны

528.       После того как пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнили жидкостью, радиусы темных колец Ньютона в отраженном свете уменьшились в 1,25 раза. Найдите показатель преломления жидкости.

529.       Плосковыпуклая стеклянная линза с фокусным расстоянием 1 м лежит выпуклой стороной на стеклянной пластинке. Радиус пятого темного кольца Ньютона в отраженном свете равен 1,1 мм. Определите длину световой волны.

530.       Вычислите радиусы первых пяти зон Френеля, если расстояние от точечного источника света до волновой поверхности равно 1 м, расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения также 1 м, длина волны равна 5-10-7 м.

531.       Дифракционная картина наблюдается на расстоянии l от точечного источника монохроматического света. На расстоянии 0,5 l от источника помещена круглая непрозрачная преграда диаметром 1 см. Чему равно расстояние l, если преграда закрывает только центральную зону Френеля? Длина световой волны равна 6-10-5 см.

532.       Вычислите радиусы первых пяти зон Френеля для случая плоской волны. Расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения равно 1 м. Длина волны равна 5 • 10- м.

533.       Дифракционная картина наблюдается на расстоянии 4 м от точечного источника монохроматического света с длиной волны 5-10- м. Посредине между экраном и источником света помещена диафрагма с круглым отверстием. При каком радиусе отверстия центр дифракционных колец, наблюдаемых на экране, будет наиболее темным?

534.       На диафрагму с круглым отверстием падает параллельный пучок монохроматического света с длиной волны 6-10- м. На экране наблюдается дифракционная картина. При каком наибольшем расстоянии между диафрагмой и экраном в центре дифракционной картины все еще будет наблюдаться темное пятно? Диаметр отверстия равен 1,96 мм.

535.       Точечный источник света с длиной волны 0,5 мкм расположен на расстоянии 1 м перед диафрагмой с круглым отверстием радиусом 1 мм. Найдите расстояние от диафрагмы до точки наблюдения, для которой число зон Френеля в отверстии равно трем.

536.       Между точечным источником света и экраном поместили диафрагму с круглым отверстием, радиус которого можно менять в процессе опыта. Расстояния от диафрагмы до источника и экрана равны 100 см и 125 см соответственно. Определите длину волны света, если максимум освещённости в центре дифракционной картины наблюдается при радиусе отверстия 1 мм и следующий максимум при радиусе отверстия 1,29 мм.

537.       Расстояние между точечным источником света А и точкой наблюдения В равно 2 м. На каком расстоянии от точки А надо поместить диафрагму с отверстием, диаметр которого 1,8 мм, чтобы при рассмотрении из точки В в отверстии укладывалось три зоны Френеля? Длина волны света равна 6000 А .

538.       Расстояние между точечным источником света А и точкой наблюдения В равно 2 м. Диафрагма с отверстием радиуса 1 мм перемещается из точки, отстоящей от точки А на 1 м в точку, отстоящую от А на 1,75 м. Сколько раз будет при этом наблюдаться затемнение в точке В, если длина волны света равна 5000 А ?

539.       На грань кристалла каменной соли падает параллельный пучок света рентгеновских лучей (Я =1,47 А). Определите расстояние между атомными плоскостями кристалла, если дифракционный максимум второго порядка наблюдается, когда лучи падают под углом j = 310 307 к поверхности кристалла.

540.       Монохроматическое излучение с длиной волны 0,6 мкм падает параллельным пучком по нормали на плоскость со щелью шириной 10 мкм. Определите угол, на который отклонится пучок лучей, дающий дифракционный минимум первого порядка.

541.       Нормально к плоскости щели падает параллельный пучок монохроматического света с длиной волны 0,546 мкм. Вычислите ширину щели, если дифракционный минимум первого порядка наблюдается под углом 2° к первоначальному направлению лучей.

542.       На щель падает по нормали параллельный пучок монохроматического света с длиной волны Я. Под каким углом будет наблюдаться третий дифракционный максимум света?

543.       Параллельный пучок монохроматического света с длиной волны  4000 А падает нормально на щель шириной 20 мкм. За щелью помещена линза с фокусным расстоянием 50 см, с помощью которой можно наблюдать ди-фракционные полосы на экране. Определите расстояние между темными полосами первого и второго порядков.

544.       На щель шириной 4 мкм падает по нормали монохроматический свет с длиной волны 0,52 мкм. Определите общее число дифракционных минимумов, наблюдаемых на удаленном экране.

545.       На узкую щель падает по нормали пучок лучей с длиной волны 4900 А . Дифракционная картина наблюдается на экране с помощью линзы с фокусным расстоянием 40 см. Определите ширину щели, если ширина цен-трального дифракционного максимума равна 60 см.

546.       При прохождении в некотором веществе пути d интенсивность света уменьшается в два раза. Во сколько раз уменьшится интенсивность света при прохождении пути 3d?

547.       Определите, во сколько раз интенсивность молекулярного рассеяния синего света (Я = 460 нм) превосходит интенсивность рассеяния красного света (Я = 650 нм).

548.       При прохождении света через пластинку его интенсивность уменьшилась на 10%. Во сколько раз уменьшится интенсивность света после прохождения пяти таких пластинок?

549.       Монохроматический пучок света интенсивности 10 падает нормально на поверхность плоскопараллельной пластинки толщиной l. Коэффициент поглощения вещества пластинки линейно изменяется вдоль нормали к ее поверхности от а1 до a2. Коэффициент отражения от каждой поверхности равен р. Пренебрегая вторичными отражениями, определите интенсивность света на выходе из пластинки.

550.       По нормали к поверхности дифракционной решетки падает монохроматический свет. Постоянная решетки в 4,8 раза больше длины волны. Определите общее число дифракционных максимумов, которые можно наблюдать в данном случае.

551.       На дифракционную решетку падает по нормали пучок белого све¬та. Спектры третьего и четвертого порядков частично перекрываются. На какую длину волны в спектре четвертого порядка накладывается граница(Я = 760 нм) спектра третьего порядка?

552.       Пучок белого света падает по нормали на дифракционную решётку, содержащую 800 штрихов на 1 мм. Определите длину спектра 1-го поряд¬ка на экране, расположенном в фокальной плоскости линзы с фокусным расстоянием 1,4 м. Длины волн видимого света лежат в интервале от 400 нм до 760 нм.

553.       На дифракционную решетку, содержащую 120 штрихов на 1 мм, падает по нормали монохроматический свет. Угол между направлениями на максимумы второго порядка равен 18°. Определите длину волны света, падающего на решетку.

554.       На дифракционную решетку падает по нормали монохроматический свет с длиной волны 440 нм. Угол между направлениями на максимумы первого и второго порядков равен 1° 487. Определите число штрихов на 1 мм решетки.

555.       Период дифракционной решетки равен 4 мкм. На решетку падает по нормали свет с длиной волны, равной 0,52 мкм. Максимум какого наи¬большего порядка дает эта решетка?

556.       Период дифракционной решетки в 6 раз больше длины волны мо-нохроматического света, падающего по нормали на ее поверхность. Определите угол между максимумами 2-го порядка.

557.       Свет от ртутной лампы падает нормально на дифракционную решётку, ширина которой 5 см. Общее число штрихов решетки равно 10000. Определите угол между фиолетовыми (Я1 = 0,405 мкм) и желтыми (Я2 = 0,577 мкм) лучами в спектре первого порядка.

558.       Определите период решетки, которая позволяла бы наблюдать спектральную линию для длины волны 4000 А только в одном порядке.

559.       Вычислите наибольший угол, на который может отклониться пучок монохроматического света дифракционной решетки, имеющей 10000 штрихов при ширине решетки 4 см. Длина волны нормально падающего света равна 5460 А .

560.       Угол между плоскостями анализатора и поляризатора увеличен с 45° до 60°. Во сколько раз уменьшилась при этом интенсивность света, выходящего из анализатора?

561.       Анализатор в два раза уменьшает интенсивность света, приходящего от поляризатора. Определите угол между плоскостями поляризатора и анализатора.

562.       Найдите угол между плоскостями поляризатора и анализатора, если интенсивность естественного света, прошедшего через поляризатор и анализатор, уменьшилась в 4 раза.

563.       Определите, во сколько раз ослабляется естественный свет, пройдя через 2 поляризатора, если их плоскости составляют угол 45°, а в каждом из них теряется 15% падающего света.

564.       Плоскополяризованный свет интенсивности 10 проходит последовательно через 2 поляризатора, плоскости которых образуют с плоскостью поляризации исходного луча углы 30° и 60° ( углы отсчитываются от плоско¬сти колебаний в исходном луче в одну сторону). Определите интенсивность света на выходе из второго поляризатора.

565.       Естественный свет проходит через систему, состоящую из двух поляризаторов, плоскости которых образуют угол а. В каждом из поляризаторов теряется 10% падающего на него света. Найдите угол а, если интенсивность света на выходе из системы составляет 10% интенсивности падающего на нее света.

566.       Во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света, прошедшего через 3 поляризатора, если угол между плоскостями 1-го и 2-го поляризаторов равен 30°, а угол между плоскостями 2-го и 3-го поляризаторов равен 60°?

567.       Пучок естественного света падает на систему из 6 поляризаторов, плоскость каждого из которых повернута на угол 30° относительно плоскости предыдущего. Во сколько раз уменьшится интенсивность света?

568.       Естественный свет падает на систему из трех последовательно расположенных поляризаторов, причем плоскость среднего поляризатора составляет угол 60° с плоскостями двух других поляризаторов. В каждом из поляризаторов теряется 20% падающего на него света. Во сколько раз уменьшится интенсивность света после прохождения системы?

569.       Вертикально поляризованный свет интенсивности 10 проходит 9 поляризаторов. Плоскость первого поляризатора составляет 10° с вертикалью, плоскость второго повернута еще на 10° и т.д.. Плоскость 9-го повернута на 90°. Определите интенсивность света на выходе из девятого поляризатора.

570.       Идущий в воздухе луч света падает на поверхность жидкости под углом 58°. Определите угол преломления луча, если отраженный луч максимально поляризован.

571.       При отражении света от кристалла некоторого вещества угол полной поляризации равен 57°. Найдите скорость распространения света в этом кристалле.

572.       Пучок света переходит из жидкости в стекло. При этом угол падения луча равен 70°, а угол преломления равен 45°. При каком угле падения отраженный луч будет полностью поляризован?

573.       Луч света падает под углом Брюстера на стеклянную пластинку с показателем преломления 1,8. На сколько надо изменить угол падения, чтобы получить полностью поляризованный отраженный луч, если пластинку поместить в жидкость с показателем преломления 1,4?

574.       Для некоторого вещества предельный угол полного отражения равен 47°. Найдите для этого вещества угол полной поляризации.

575.       Определите показатель преломления стекла, если отраженный от его поверхности луч света полностью поляризован при угле преломления 30°.

576.       На стеклянную пластинку с показателем преломления 1,4 падает световой луч. Определите угол между падающим и отраженным лучами, если отраженный луч полностью поляризован.

577.       Определите угол полной поляризации при отражении света от стекла с показателем преломления 1,57.

578.       Световой пучок падает на стеклянную пластинку, нижняя поверхность которой находится в жидкости. Показатели преломления стекла и жидкости равны 1,6 и 1,3 соответственно. Определите угол падения пучка на поверхность пластинки, при котором луч, отраженный от границы стекло-вода, будет полностью поляризован.

579.       Луч света идет в жидкости и отражается от стеклянного дна сосуда с показателем преломления 1,5. Отраженный луч полностью поляризован при угле падения 42°. Найдите показатель преломления жидкости и угол, под которым должен падать луч на дно сосуда, чтобы наступило его полное отражение.

 

Верх