Физика для экономистов СЗТУ

Физика: задания на контрольные работы, методические указания к выполнению контрольных работ.-СПб. СЗТУ, 2001,93 с.

Методический сборник включает задания на контрольные работы №1...3 по следующим разделам дисциплины «Физика»: физические основы механики, молекулярная физика, основы термодинамики, электричество и магнетизм, колебательные и волновые процессы, элементы атомной физики и квантовой механики, физика атомного ядра. В сборнике содержатся рекомендации к решению задач и оформлению контрольных работ, основные законы и формулы, примеры решения задач и некоторые справочные материалы.

Задания на контрольные работы по дисциплине «Физика» разработаны в соответствии с требованиями государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования по направлениям и специальностям подготовки дипломированных специалистов: направление и специальность 653400 - Организация перевозок и управление на транспорте; 240100 - Организация перевозок и управление на транспорте, специальность 060800 ( Экономика и управление на предприятии, по отраслям ); и по направлениям подготовки бакалавров: 521500 ( Менеджмент ); 551400 ( Наземные транспортные системы ).

Составители: В.М. Бородин,.; А.С. Иванов, канд.техн. наук, доц.; Д.Г. Летенко, Е.А. Лиходаева,; И А. Обухова, канд. техн. наук, доц.; И.Г. Орехова, канд. техн. наук, доц.;

Недорого, профессионально выполним на заказ контроольные и курсовые СЗТУ (горный)

3адание на контрольную работу №1

101. Уравнение движения материальной точки вдоль оси х имеет вид

х = А + Bt + Ct³, где А = 2 м; В = 1 м/с; С = - 0,5 м/с³. Найти координату, скорость и ускорение точки в момент времени 2 с, а также среднюю скорость в промежуток времени от 1 с до 2 с.

102. Уравнение движения материальной точки вдоль оси х имеет вид лс = А + Bt+ Ct² + Dt³, где С = 0,15 м/с²; D = 0,01 м/с³.

а)  . Определить, через сколько времени после начала движения ускоре- ние точки будет равно 1,5 м/с ;

б)  . Найти среднее ускорение за этот промежуток времени.

103. Прямолинейное движение двух материальных точек описывается

уравнениями x^Ajt+Bjf+Cjt³ и               =А₂t+B₂t²+C₂f\ где А / =4 м/с;

В]=8 м/с²; С/=-16 м/с³; А₂=2 м/с; В₂=-4 м/с²; С₂=1 м/с³. В какой момент времени ускорения этих точек будут одинаковыми? Найти скорости точек в этот момент времени.

104. Зависимость скорости тела от времени при прямолинейном движе- нии дана уравнением v = 0,3 t. Найти величину ускорения тела в момент времени 2 с и путь, пройденный телом за интервал времени от 0 до 2 с.
105. Тело вращается по окружности согласно уравнению (p=A+Bt+Ct³, где А=2 рад; В=1 рад/с; 0-0,5 рад/с . Найти полное ускорение точки, находящейся на расстоянии 1 м от оси вращения для момента времени 2 с, а также среднюю угловую скорость в промежутке времени от 1 до 2 с.
106. Колесо автомобиля, вращающегося с частотой 1200 оборотов в минуту, при торможении стало вращаться равнозамедленно и остановилось через 20 с. Найти угловое ускорение колеса и число оборотов с момента начала торможения до остановки.
107. По дуге окружности радиусом 10 м движется точка. В некоторый момент времени нормальное ускорение точки равно 4,9 м/с². Вектор полного ускорения составляет в этот момент угол 60° с вектором нормального ускорения. Определить мгновенную скорость и тангенциальное ускорение точки в этот момент времени.
108. Колесо радиусом 0,3 м вращается согласно уравнению (p=5-2t+0,2^. Найти нормальное, тангенциальное и полное ускорение точек на ободе колеса через 5 с после начала движения.
109. Прямолинейное движение материальной точки описывается уравнением: х = А + Bt+ Ct², где А = 5 м; В = -8 м/с; С = 4 м/с². Считая массу равной 2 кг, определить импульс точки через 2 и 4 с после начала отсчета времени, а также силу, вызвавшую это изменение импульса.
110. Колесо, вращаясь равноускоренно, достигает угловой скорости 2;град/с через 10 оборотов после начала вращения. Найти угловое ускорение колеса.
111. Автомобиль массой 1,5 т мчится по шоссе со скоростью 150 км/ч. Если отпустить педаль газа, то в течение 5 с его скорость снизится до 120 км/ч. Чему равна средняя сила сопротивления? Какую часть она составляет от веса автомобиля?
112. Найти удлинение буксирного троса, жесткость которого равна 100 кН/м, при буксировке автомобиля массой 2 т с ускорением 0,5 м/с². Трением пренебречь.
113. Из орудия вылетает снаряд массой 10 кг со скоростью 600 м/с. Определить среднюю силу давления пороховых газов, если снаряд движется внутри ствола орудия в течение 0,005 с.
114. Шарик массой 100 г упал с высоты 2,5 м на горизонтальную плиту, масса которой много больше массы шарика, и отскочил от нее вверх. Считая удар абсолютно упругим, определить импульс, полученный плитой.
115. Пуля, имеющая массу 10 г, подлетает к доске толщиной 4 см со скоростью 600 м/с и, пробив доску, вылетает со скоростью 300 м/с. Найти среднюю силу сопротивления доски.
116. На участке дороги, где для автотранспорта установлена предельная скорость 30 км/ч, водитель применил аварийное торможение. Инспектор ГАИ по следу колес обнаружил, что тормозной путь равен 12 м. Нарушил ли водитель правила движения, если коэффициент сопротивления^[1] (сухой асфальт) равен 0,6?
117. Космический корабль массой 1000 т начинает подниматься вертикально вверх . Сила тяги его движения равна 2,94* 10⁷ Н. Определить ускорение корабля.
118. Какой массы состав может везти тепловоз с ускорением 0,1 м/с при коэффициенте сопротивления 0,005, если максимальная сила тяги равна 300 кН?
119. Автомобиль едет по горизонтальной дороге со скоростью 27 м/с. Насколько надо сбавить скорость его движения, если автомобилю предстоит сделать поворот по дуге радиусом 45 м? Коэффициент трения равен 0,5.
120. Трос выдерживает нагрузку 1680 Н. С каким наибольшим ускорением можно поднимать груз массой 100 кг, чтобы трос не разорвался?
121. Человек и тележка движутся навстречу друг другу. Масса тележки 32 кг, масса человека 64 кг. Скорость тележки 1,8 км/ч, скорость человека 5,4 км/ч. Человек прыгает на тележку. С какой скоростью и в каком направлении будет двигаться тележка с человеком ?
122. На вагонетку массой 800 кг, движущуюся по горизонтальному пути со скоростью 0,2 м/с, насыпали сверху 200 кг щебня. Насколько при этом изменилась скорость вагонетки?
123. С железнодорожной платформы, движущейся прямолинейно со скоростью 2,5 м/с, в направлении, противоположном ее движению, выстрелили из пушки. Масса платформы с пушкой 20 т, масса снаряда 20 кг, его начальная скорость 600 м/с. Определить скорость платформы после выстрела.
124. Мальчик стоит на абсолютно гладком льду и бросает мяч массой 0,5 кг. С какой скоростью после броска начнет скользить мальчик, если горизонтальная составляющая скорости мяча равна 5 м/с, а масса мальчика равна 20 кг?
125. Снаряд массой 20 кг, летящий горизонтально со скоростью 500 м/с, попадает в платформу с песком массой 10 т, движущуюся со скоростью 36 км/ч навстречу снаряду, и застревает в песке. Определить скорость, которую получит платформа от толчка.
126. Какую скорость приобретает ракета массой 0,6 кг, если продукты горения массой 1,5-10'² кг вылетают из ее сопла со скоростью 800 м/с?
127. От двухступенчатой ракеты массой 1 т при скорости 1710 м/с отделилась её вторая ступень массой 0,4 т. Скорость второй ступени при этом увеличилась до 1860 м/с. Определить, с какой скоростью стала двигаться первая ступени ракеты.
128. Вагон массой 3 т, движущийся по горизонтальному пути со скоростью 1,5 м/с, автоматически на ходу сцепляется с неподвижным вагоном массой 2 т. С какой скоростью движутся вагоны после сцепки?
129. При горизонтальном полете со скоростью 300 м/с снаряд массой 9 кг разорвался на две части. Большая часть массой 7 кг получила скорость 450 м/с в направлении полёта снаряда. Определить величину и направление скорости меньшей части снаряда.
130. Теннисный мяч, летящий со скоростью 10 м/с, отброшен ударом ракетки в противоположном направлении со скоростью 8 м/с. При этом его кинетическая энергия изменилась на 5 Дж. Найти изменение количества движения мяча.
131. В деревянный шар массой 5 кг, подвешенный на нити, попадает горизонтально летящая пуля массой 5 г и застревает в нём. Найти скорость пули, если шар с застрявшей в нем пулей поднялся на высоту 10 см.

132. Два шара массами 2 и 3 кг, движущиеся по одной прямой навстречу друг другу со скоростями 8 и 4 м/с, соответственно, неупруго сталкиваются и двигаются после удара совместно. Определить работу деформации шаров после удара.
133. Молотком массой 1 кг забивают в стену гвоздь массой 75 г. Определить КПД удара.
134. Из орудия массой 5 т вылетает снаряд массой 100 кг. Кинетическая энергия снаряда при вылете 7,5'10^б Дж. Какую кинетическую энергию получает орудие вследствие отдачи?
135. Тело массой 30 кг поднимают постоянной силой на высоту 10 м в течение 5 с. Определить работу этой силы.
136. На горизонтальном участке пути длиной 3 км скорость автомобиля увеличилась от 36 до 72 км/ч. Масса автомобиля 3 т, коэффициент трения 0,01. Чему равна работа, совершаемая двигателем автомобиля?
137. В пружинном ружье пружина сжата на 10 см. При взводе её сжали до 20 см. С какой скоростью вылетит из ружья стрела массой 30 г, если жесткость пружины 144 Н/м?
138. Две пружины жесткостью З'Ю и 5’10 Н/м соединены последовательно. Определить работу по растяжению обеих пружин, если вторая пружина растянута на 3 см.
139. Насколько растянулась пружина динамометра, если его указатель стоит на отметке 40 Н, а при растяжении была совершена работа 1,6 Дж?
140. Пружина жесткостью 10⁴ Н/м сжата силой 210² Н. Определить работу внешней силы, дополнительно сжимающей эту пружину ещё на 1 см.
141. Диск массой 5 кг и радиусом 0,4 м вращается, делая 180 об/мин. Через 20 с после начала торможения диск останавливается. Найти момент сил торможения.
142. Якорь мотора вращается с частотой 1500 об/мин. Определить вращающий момент, если мотор развивает мощность 500 Вт.
143. Тонкий стержень длиной 50 см и массой 400 г вращается с угловым ускорением 3 рад/с вокруг оси, проходящей через его середину, перпендикулярно длине стержня. Определить вращающий момент.
144. К ободу диска массой 5 кг приложена постоянная касательная сила 2 Н. Какую кинетическую энергию будет иметь диск через 5 секунд после начала действия силы?
145. Вал массой 100 кг и радиусом 5 см вращается с частотой 8 об/с. К поверхности вала прижали колодку, под действием которой вал остановился через 10 с. Определить коэффициент трения. Момент инерции вала рассматривать как для материальной точки.
146. Фигурист вращается, делая 6 об/с. Как изменится момент инерции фигуриста, если он прижмет руки к груди, и при этом частота вращения станет равной 18 об/с?
147. Какую работу нужно совершить, чтобы заставить маховик массой 0,5 т и диаметром 1,5 м остановиться? Частота вращения маховика 12 об/с. Считать массу маховика равномерно распределенной по ободу.
148. Сплошной цилиндр массой 4 кг катится без скольжения по горизонтальной поверхности. Линейная скорость оси цилиндра равна 1 м/с. Определить полную кинетическую энергию цилиндра.
149. С наклонной плоскости скатывается без скольжения диск. Высота наклонной плоскости 5 м. Найти скорость центра тяжести диска у основания наклонной плоскости, если его начальная скорость равна нулю.
150. Пуля массой 10 г летит со скоростью 800 м/с, вращаясь около продольной оси с частотой 3000 об/с. Считая пулю цилиндром диаметром 8 мм, определить полную кинетическую энергию.
151. За неделю из стакана испарилось 50 г воды. Сколько в среднем молекул вылетало с поверхности воды за 1 с?
152. Сколько молекул будет находиться в 1 см сосуда при температуре 10 °С, если сосуд откачан до разрежения, при котором давление в нем равно 1,33-Ю'⁹ Па?
153. Определить число молей и число молекул газа, содержащегося в колбе емкостью 10 л, если температура газа равна 17 °С, а давление 50 кПа.
154. До какой температуры нужно нагреть запаянный шар, содержащий 17,5 г воды, чтобы шар разорвался, если известно, что стенки шара выдерживают давление в 10 МПа, а объем шара равен 1 л?
155. Альпинист при каждом вдохе поглощает 5 г воздуха, находящегося при нормальных условиях. Найти объем воздуха, который должен вдыхать за то же время альпинист в горах, где давление равно 79,8 кПа, а температура-13 С. Молярная масса воздуха 29' 10' кг/моль.
156. В дизеле в начале такта сжатия температура воздуха 40° С, а давление 78,4 кПа. Во время сжатия объем уменьшается в 15 раз, а давление возрастает до 3,5 МПа. Определить температуру воздуха в конце такта сжатия.
157. Из баллона со сжатым кислородом, находящимся при постоянной температуре, израсходовано столько кислорода, что его давление упало от 9,8 до 7,84 МПа. Какая часть первоначальной массы кислорода израсходована?
158. Плотность гелия при давлении 0,2 МПа равна 0,34 кг/м . Определить температуру газа.
159. В колбе емкостью 100 см содержится некоторый газ при температуре 300 К. На сколько понизится давление газа в колбе, если вследствие утечки из колбы выйдет 10 молекул ?
160. Какова внутренняя энергия гелия, заполняющего аэростат объемом 60 м при давлении 100 кПа ?
161. При уменьшении объема одноатомного газа в 3,6 раза его давление увеличилось на 20%. Во сколько раз изменилась внутренняя энергия газа ?
162. Чему равна суммарная кинетическая энергия теплового движения молекул азота массой 20 г при температуре 10 °С? какая часть этой энергии приходится на долю поступательного движения и какая часть на долю вращательного движения?
163. 1 кг двухатомного газа находится под давлением 80 кПа и имеет плотность 4 кг/м . Найти полную энергию теплового движения молекул в этих условиях.
164. Найти среднюю кинетическую энергию молекул одноатомного газа при давлении 20 кПа. Концентрация молекул этого газа при данном давлении равна 3-10²⁵ м'³.
165. Определить количество теплоты, выделяющееся при изотермическом сжатии 7 г азота при изменении давления от 0,1 МПа до 0,5 МПа.

Температура азота 25 °С.

166. Во сколько раз увеличится объем 0,4 моля водорода при изотермическом расширении, если при этом газ получает количество теплоты 800 Дж? Температура водорода 27° С. Какую работу совершил газ при своем расширении?
167. Азот массой 12 г находится в закрытом сосуде объемом 2 л при температуре 10 °С. После нагревания давление в сосуде стало равным 1,33 МПа. Какое количество теплоты сообщено газу при нагревании?
168. В закрытом сосуде объемом 2 л находится азот, плотность которо-

о

го 1,4 кг/м . Какое количество теплоты надо сообщить азоту, чтобы нагреть его на 100 К? Насколько увеличится внутренняя энергия азота?

169. Водород массой 6,5 г, находящийся при температуре 27 °С, расширился вдвое при постоянном давлении за счет притока извне тепла. Найти работу расширения газа, изменение его внутренней энергии и количество теплоты, сообщенной газу.
170. Во сколько раз количество теплоты, которое идет на нагревание водорода при постоянном давлении, больше работы, совершаемой этим газом при расширении? Удельная теплоемкость водорода при постоянном давлении равна 14,6 кДж/(кг-К).

171. При адиабатическом расширении азота массой 50 г совершена работа 3 кДж. Насколько уменьшилась внутренняя энергия и понизилась температура азота?
172. Вычислить теплоемкость при постоянном объеме газа, заключенного в сосуд емкостью 20 л при нормальных условиях. Г аз одноатомный.
173. Вычислить удельные теплоемкости газа при постоянном

давлении и при постоянном объеме, зная, что его молярная масса         равна

44-10' кг/моль, а показатель адиабаты равен 1,33.

174. В ходе цикла Карно рабочее вещество получает от теплоотдатчика количество теплоты, равное 300 кДж. Температуры теплоотдатчика и теплоприемника равны соответственно 480 и 280 К. Определить термический КПД цикла и работу, совершаемую рабочим веществом за цикл.
175. Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно, термический КПД которого 40 %. Температура теплоприемника равна 0 °С. Найти температуру теплоотдатчика и работу изотермического сжатия, если в процессе изотермического расширения совершается работа 8 Дж.
176. Идеальная тепловая машина за счет каждого килоджоуля теплоты, полученной от теплоотдатчика в течение каждого цикла, совершает работу, равную 300 Дж. Определить термический КПД машины и температуру теплоотдатчика, если температура теплоприемника равна 280 К.
177. Тепловая машина работает по циклу Карно, термический КПД которого равен 25%. Каков будет холодильный коэффициент машины, если она будет совершать цикл в обратном направлении?
178. Холодильная машина работает по обратному циклу Карно, холодильный коэффициент которого равен 300%. Каков термический КПД тепловой машины, работающей по прямому циклу Карно?
179. Тепловую машину, работающую по циклу Карно, термический коэффициент которого равен 40%, используют как холодильную машину с теми же тепловыми резервуарами. Найти ее холодильный коэффициент. Какое количество теплоты отводится из камеры холодильной машины, если над рабочим веществом за цикл совершается работа 10 кДж?
180. Двухатомный газ совершает цикл Карно. Определить термический КПД цикла, если известно, что при адиабатическом сжатии каждого моля газа совершается работа 2 кДж. Температура теплоотдатчика равна 400 К.

Задание на контрольную работу №2

201. Когда два одинаковых шарика, массы которых равны 400 мг, подвешенные на закрепленных в одной точке нитях равной длины, зарядили одноименными зарядами, эти шарики разошлись на расстояние 15 см друг от друга, причем нити образовали прямой угол. Найти заряд каждого шарика.
202. Две длинные прямые параллельные нити находятся на расстоянии 10 см друг от друга. На нитях равномерно распределены заряды с линейными плотностями 3 и - 4 нКл/см. Определить напряженность электрического поля в точке, удаленной от первой нити на расстояние 6 см и от второй - на расстояние 8 см.
203. В вершинах квадрата со стороной 20 см расположены три положительных и один отрицательный заряд. Определить напряженность и потенциал электрического поля в центре квадрата, если величина каждого заряда 3 нКл.
204. Четыре одинаковых точечных заряда 40 нКл закреплены в вершинах квадрата со стороной 10 см. Найти силу, действующую на один из этих зарядов со стороны трех остальных.
205. Три одинаковых точечных заряда 4 нКл находятся в вершинах равностороннего треугольника со стороной 8 см. Найти силу, действующую на один из зарядов со стороны двух остальных.
206. Два одинаковых точечных заряда по 1 нКл находятся в воздухе на расстоянии 2 см друг от друга. Определить напряженность и потенциал электростатического поля в точке, удаленной на расстояние 3 см как от первого, так и от второго заряда.
207. Две бесконечные параллельные пластины равномерно заряжены с

поверхностной плотностью заряда 0,3 и 0,7 мкКл/м . Определить напряженность поля между пластинами и вне пластин. Найти разность потенциалов между пластинами, если расстояние между ними 4 см.

208. Решить предыдущую задачу при условии, что заряд второй пластины отрицательный.
209. Два точечных разноименных заряда величиной 4 и -4 нКл находятся на расстоянии 6 см друг от друга в воздухе. Найти напряженность и потенциал электростатического поля в точке, находящейся на расстоянии 6 см от каждого заряда.
210. В центре металлической полой сферы, радиус которой 4 см, расположен точечный заряд 1 нКл. Отрицательный заряд величиной - 4нКл равномерно распределен по поверхности сферы. Определить напряженность электрического поля в точках, удаленных от центра сферы на расстояниях 2 и 6 см.
211. Два положительных точечных заряда q и 4q закреплены на расстоянии 60 см друг от друга. Определить, в какой точке на прямой, проходящей через заряды, следует поместить третий заряд так, чтобы действующая на него сила равнялась нулю.
212. Электростатическое поле создано бесконечной равномерно заряженной плоскостью с поверхностной плотностью заряда 2 мкКл/м². Определить работу сил поля по перемещению точечного заряда 3 нКл вдоль силовой линии на расстояние 5 см.
213. Какая работа совершается при перемещении точечного заряда 30 нКл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии 2 см от поверхности сферы радиусом 1 см, равномерно заряженной с поверхностной плотностью заряда 2 нКл/см² ?
214. Протон влетел в однородное электрическое поле с напряженностью 300 В/см в направлении силовых линий со скоростью 100 км/с. Какой путь должен пройти протон, чтобы его скорость удвоилась?
215. Полый шар несет на себе равномерно распределенный заряд. Определить радиус шара, если потенциал в центре шара 200 В, а в точке, лежащей от его центра на расстоянии 50 см, потенциал 40 В.
216. Электрон вылетает из точки с потенциалом 600 В, имея скорость ЗМм/с, направленную вдоль силовой линии электростатического поля. Определить потенциал той точки поля, в которой электрон остановится.
217. Электрон, обладающий кинетической энергией 5 эВ, влетел в однородное электрическое поле в направлении силовых линий поля. Какой скоростью будет обладать электрон, пройдя в этом поле разность потенциалов 2 В?
218. Под действием сил электростатического поля равномерно заряженной бесконечной плоскости точечный заряд 1 нКл переместился вдоль силовой линии на расстояние 1 см. При этом совершена работа 5 мкДж. Определить поверхностную плотность заряда на плоскости.
219. В однородном электрическом поле с напряженностью 1 кВ/м переместили заряд - 25 нКл в направлении силовой линии на расстояние 2 см. Найти работу сил поля, изменение потенциальной энергии заряда и разность потенциалов между начальной и конечной точками.
220. Пылинка массой 0,01 мг, несущая на себе заряд 10 нКл, влетела в однородное электрическое поле в направлении силовых линий. После прохождения разности потенциалов 150 В пылинка имела скорость 20 м/с. Какова была скорость пылинки до того, как она влетела в электрическое поле?
221. На два последовательно соединенных конденсатора электроемкостью 1 и 2 мкФ подано постоянное напряжение 30 В. Определить заряд на пластинах каждого конденсатора и разность потенциалов между их обкладками.
222. Какой максимальный заряд может накопить плоский воздушный конденсатор с площадью пластин 8,5 см², если электрический пробой сухого воздуха наступает при напряженности электрического поля 3 МВ/м?
223. Плоский слюдяной конденсатор, заряженный до разности потенциалов 400 В, обладает энергией 5 мкДж. Площадь пластин составляет 100 см². Определить расстояние между пластинами, напряженность и объемную плотность энергии электрического поля конденсатора. Диэлектрическая проницаемость слюды 7.
224. Во время езды по шоссе с бетонным покрытием трение колес о шоссе вызвало появление на корпусе автомобиля электрического потенциала в 3 кВ. Чему равна средняя сила кратковременного разрядного тока, стекающего с корпуса при его заземлении, если время разряда 0,2 мкс, а электроемкость корпуса относительно земли 200 пФ?
225. В импульсной фотовспышке лампа питается от конденсатора электроемкостью 800 мкФ, заряженного до напряжения 300 В. Найти энергию вспышки и среднюю мощность, если продолжительность разряда 2,4 мс.
226. Два одинаковых плоских воздушных конденсатора, электроемкостью 100 пФ каждый, соединены в батарею последовательно. Определить, насколько изменится емкость батареи, если пространство между пластинами одного из конденсаторов заполнить парафином. Диэлектрическая проницаемость парафина 2.
227. Какое количество теплоты выделится при разряде плоского конденсатора, если разность потенциалов между пластинами равна 15 кВ, расстояние 1 мм, диэлектрик - слюда (диэлектрическая проницаемость слюды 7) и площадь каждой пластины 300 см²?
228. Плоский воздушный конденсатор заряжен до разности потенциалов 300 В. Площадь пластин 100 см², напряженность поля между пластинами 60 кВ/м. Определить поверхностную плотность заряда на пластинах, емкость и энергию конденсатора.
229. Разность потенциалов между пластинами плоского конденсатора 2 кВ, а расстояние между ними 2 мм, заряд каждой пластины 1 нКл. Определить силу взаимного притяжения пластин и энергию конденсатора.
230. Определить силу взаимного притяжения пластин плоского кон-

л

денсатора, если площадь каждой пластины 100 см , а объемная плотность

<з

энергии электрического поля конденсатора 0,3 Дж/м .

231. ЭДС аккумулятора 12 В. Определить максимальную мощность, которая может выделиться во внешней цепи. Наибольшая сила тока, которую может дать этот источник, 12 А.
232. ЭДС аккумулятора 12 В. Определить максимальную мощность, которая может выделиться во внешней цепи, если при подключении реостата сопротивлением 1,8 Ом выделяется мощность 72 Вт.
233. При включении электромотора в сеть с напряжением 220 В он потребляет ток 5 А. Определить мощность, потребляемую мотором и его КПД, если сопротивление обмотки мотора равно 6 Ом.
234. ЭДС аккумулятора автомобиля 12 В. При силе тока 3 А его КПД 80%. Определить внутреннее сопротивление аккумулятора.
235. Дуговая лампа мощностью 175 Вт рассчитана на напряжение

50 В. Ее надо включить в сеть с напряжением 120 В с помощью дополнительного сопротивления из никелиновой проволоки диаметром 0,4 мм. Найти длину проволоки.

236. К автомобильному аккумулятору подключены параллельно 2 фары мощностью по 60 Вт. Найти ток разряда аккумулятора, если напряжение на его клеммах 12 В.
237. Чему равно внутреннее сопротивление 12-вольтового автомобильного аккумулятора, если напряжение на его клеммах падает до 7,8 В при включении стартера, потребляющего ток силой 70 А?
238. В алюминиевом проводнике объемом 6 см³ при прохождении по нему постоянного тока за 5 мин выделилось количество теплоты, равное 130 Дж. Вычислить напряженность электрического поля в проводнике.
239. В медном проводнике длиной 2 м и площадью поперечного сечения 9,4 мм² течет ток. При этом ежеминутно выделяется количество теплоты 20,4 Дж. Какова плотность тока в проводнике?
240. Электродвигатель трамвая работает при силе тока 108 А и напряжении 500 В. Какова скорость трамвая, если двигатель создает силу тяги 3,6 кН, а его КПД равен 70%.
241. Плотность тока в никелиновом проводнике длиной 4 м равна

1 А/мм . Определить разность потенциалов на концах проводника.

242. При каком внешнем сопротивлении потребляемая мощность будет максимальной, если два одинаковых источника с ЭДС 6 В и внутренним сопротивлением 1 Ом каждый соединены последовательно? Чему равна эта мощность?
243. Определить плотность тока, если за две секунды через проводник с площадью поперечного сечения 1,6 мм² прошло 2'10¹⁹ электронов.
244. К батарее аккумуляторов с ЭДС 2 В и внутренним сопротивлением 0,5 Ом присоединен проводник. При каком сопротивлении проводника мощность, выделяемая в нем, максимальна?
245. Электродвигатель работает 0,5 часа от сети с напряжением 200 В при силе тока 20 А. Сопротивление обмотки двигателя 0,5 Ом. Определить совершенную двигателем механическую работу и КПД электродвигателя.
246. По двум бесконечно длинным параллельным проводам, находящимся на расстоянии 10 см друг от друга в воздухе текут в одном направлении токи силой 20 и 30 А. Определить индукцию магнитного поля в точке, лежащей на прямой, соединяющей оба провода, и находящейся на расстоянии 2 см от первого провода.
247. Решить предыдущую задачу при условии, что токи в проводниках текут в противоположных направлениях.
248. Два бесконечно длинных провода скрещены под прямым углом. Расстояние между проводами равно 10 см. По проводам текут одинаковые токи силой 10 А. Найти индукцию и напряженность магнитного поля в точке, находящейся на середине расстояния между проводами.
249. По двум тонким длинным параллельным проводам, расстояние между которыми 5 см, текут токи силой 6 и 4 А. Определить индукцию и напряженность магнитного поля в точке, удаленной на расстояние 3 см от первого провода и на расстояние 4 см от второго провода, если провода находятся в воздухе.
250. По двум одинаковым круговым виткам радиусом 7 см, плоскости которых взаимно перпендикулярны, а центры совпадают, текут одинаковые токи силой 3 А. Найти напряженность и индукцию магнитного поля в центре витков.
251. Два тонких длинных прямолинейных параллельных провода находятся в воздухе на расстоянии 10 см друг от друга. По проводам текут токи силой 5 и 10 А. Найти индукцию и напряженность магнитного поля в точке, находящейся на середине расстояния между проводами, если токи текут: а) в одинаковом, б) противоположном направлениях.
252. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводам, расстояние между которыми 20 см, текут в одном направлении токи силой 4 и 8 А. Определить индукцию и напряженность магнитного поля в точке, удаленной от первого провода на расстояние 12 см и от второго - на расстояние 16 см.
253. Определить индукцию и напряженность магнитного поля в центре длинного соленоида, если сопротивление его обмотки 120 Ом, а напряжение на ее концах 60 В. Соленоид содержит 1000 витков, а его длина 0,5 м.
254. По двум длинным параллельным проводам, находящимся на расстоянии 8 см в воздухе, текут в одном направлении одинаковые токи силой 6 А. Определить индукцию и напряженность магнитного поля в точке, удаленной от каждого провода на расстояние 8 см.
255. Бесконечно длинный провод образует круговой виток, касательный к проводу. По проводу идет ток силой 5 А. Найти радиус витка, если напряженность магнитного поля в центре витка 41 А/м.
256. Рамка гальванометра длиной 4 см и шириной 1,5 см, содержащая 200 витков тонкой проволоки, находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Плоскость рамки параллельна линиям индукции. Найти магнитный момент рамки и механический момент, действующий на рамку, если по витку течет ток силой 1 мА.
257. Определить напряженность однородного горизонтального магнитного поля, в котором в равновесии находится незакрепленный прямолинейный медный проводник с током силой 10 А. Диаметр проводника 4 мм. Плотность меди 8,8'10³ кг/м³.
258. Проводник, согнутый в виде квадрата со стороной 8 см, лежит на столе. По проводнику течет ток силой 0,5 А, величина которого поддерживается неизменной. Квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянули в линию. Определить совершенную при этом работу. Вертикальная составляющая напряженности магнитного поля Земли

40 А/м.

259. По проводнику, согнутому в виде квадрата со стороной 10 см, течет ток силой 2 А, величина которого поддерживается неизменной. Плоскость квадрата составляет угол 30° с линиями однородного магнитного поля с индукцией 0,2 Тл. Вычислить работу, которую надо совершить, чтобы удалить проводник за пределы поля.
260. Какой вращающий момент действует на рамку с током силой 2 А при помещении её в однородное магнитное поле с индукцией 0,2 Тл,

л

если рамка содержит 30 витков площадью 10 см , а плоскость рамки образует угол 60° с силовыми линиями поля ?

261. В однородном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл равномерно движется прямой проводник длиной 1 м, по которому течет ток силой 2 А. Скорость проводника 15 см/с и направлена перпендикулярно силовым линиям поля. Найти работу перемещения проводника за время

5 с и мощность, затраченную на это перемещение.

262. Между полюсами электромагнита создается однородное магнитное поле с индукцией 20 мТл. Проводник, масса единицы длины которого 0,01 кг/м, расположен горизонтально, причем его направление перпендикулярно силовым линиям поля. Какой силы ток должен идти через проводник, чтобы он висел, не падая?
263. Электрон с кинетической энергией 50 эВ движется параллельно прямолинейному длинному проводу на расстоянии 3 мм от него. Какая сила будет действовать на электрон, если по нему пропустить ток силой 5А?
264. Заряженная частица, обладающая скоростью 2 Мм/с, влетела в однородное магнитное поле с индукцией 0,52 Тл. Найти отношение заряда частицы к ее массе, если частица описала в поле дугу окружности радиусом 4 см.
265. Протон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 600 В, влетел в однородное магнитное поле с индукцией 0,3 Тл перпендикулярно

линиям индукции. Вычислить радиус окружности, по которой начал двигаться протон.

266. Заряженная частица движется в магнитном поле по окружности радиусом 4 см со скоростью 1 Мм/с. Индукция магнитного поля 0,3 Тл. Найти заряд частицы, если её кинетическая энергия 12 кэВ.
267. Протон и а-частица влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно его силовым линиям. Определить отношение скоростей этих частиц, если радиус кривизны траектории а-частицы в 4 раза больше радиуса кривизны траектории протона.
268. Протон, обладающий импульсом 3,2 ТО'²¹ кг м/с, влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно силовым линиям и движется по окружности радиусом 10 см. Найти индукцию магнитного поля.
269. Протон движется в однородном магнитном поле с напряженностью 100 кА/м по окружности радиусом 2 см. Найти кинетическую энергию протона.
270. Катушка из 100 витков площадью 15 см вращается в однородном магнитном поле с частотой 5 оборотов в секунду. Ось вращения перпендикулярна оси катушки и силовым линиям поля. Определить индукцию магнитного поля, если максимальное значение ЭДС индукции, возникающей в катушке, равно 0,25 В.
271. Проволочный виток диаметром 5 см и сопротивлением 0,02 Ом находится в однородном магнитном поле индукцией 0,3 Тл. Плоскость витка составляет угол 30° с линиями индукции. Какой заряд протечет по витку при выключении поля?
272. Определить разность потенциалов, возникающую на концах вертикальной автомобильной антенны длиной 1,2 м при движении автомобиля с востока на запад в магнитном поле Земли со скоростью 72 км/ч. Горизонтальная составляющая напряженности земного магнитного поля 16 А/м.
273. Проволочный виток диаметром 5 см и сопротивлением 0,04 Ом вращается в однородном магнитном поле с индукцией 0,6 Тл, причем ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна вектору индукции. Определить заряд, который протекает по рамке при изменении угла между нормалью к плоскости рамки и линиями индукции: а) от 0 до 45°; б) от 45 до 90°.
274. Индукция магнитного поля между полюсами двухполюсного генератора 0,8 Тл. Ротор имеет 100 витков площадью 400 см². Определить частоту вращения ротора, если максимальное значение ЭДС индукции 200 В?