|
Содержание работы или список заданий
|
Вариант 8. Контрольная 1. 108. Тело, имеющее постоянную массу, начинает тормозить. Путь при тормо-жении изменяется с течением времени согласно уравнению l = 196 t – t3. В момент остановки сила торможения достигла значения Fост = 48 Н.
1. Определите, какой путь l прошло тело от начала торможения до полной остановки.
2. Чему равна сила торможения через t = 3 мин после начала торможения? 118. Тонкостенный цилиндр, масса которого m = 12 кг, а диаметр D = 30 см, вращается согласно уравнению ? = 4+2 t – 0,2 t3.
1. Определите угловое ускорение диска в момент времени t = 2,0 с. Покажите на рисунке, как оно направлено.
2. Чему равен момент сил, действующий на тело, в момент времени t = 3,0 с? На рисунке покажите направление этого момента. 128. Горизонтально летящая пуля массой m = 10 г со скоростью v1 = 400 м/с
попадает в деревянный куб массой М = 0,50 кг, лежащий на
горизонтальной поверхности, и пробивает его. Скорость пули при вылете
из куба равна v2= 100 м/с.
1. Найдите, какая часть энергии пули перешла в тепло, если траектория
движения пули проходит через центр куба.
2. Чему равен коэффициент трения между кубом и поверхностью, если
после удара куб пройдет до остановки l = 0,5 м? 138. В сосуде объемом V = 2 л находится масса т = 10 г кислорода при
давлении Р = 90,6 кПа.
1. Найдите среднюю квадратичную скорость молекул газа.
2. Какое число молекул N газа находится в сосуде?
3. Чему равна плотность газа ? при этих условиях? 148. Десять молей двуокиси углерода (СО2), находящейся при температуре T = 300 К и давлении P1 = 2,0?105 Па, были адиабатически сжаты до некоторого давления Р2, при этом объем уменьшился в два раза. После сжатия газ изохорически охладился до первоначального давления.
1. Определите суммарную работу газа при переходе из начального в конечное состояние.
2. Найдите изменение энтропии ?S газа для каждого из изопроцессов и для всего процесса в целом. 158. Используя теорему Гаусса, найдите напряженность поля, создаваемого заряженной, бесконечно протяженной металлической плоскостью, как функцию расстояния r от плоскости. Поверхностная плотность заряда плоскости равна ? = 10 нКл/м2. Постройте график зависимости E = f ( r ). 168. Три равных точечных заряда q1 = q2 = q3 = 2 нКл расположены вдоль прямой на расстоянии a = 0,02 м друг от друга (см.
1. Определите напряженность поля этих зарядов в
точке А.
2. Чему равна энергия этой системы зарядов? 178. Плоский воздушный конденсатор зарядили до разности потенциалов U = 90 В. Площадь каждой пластины S = 60 см2, заряд q = 20 нКл.
1. Найдите расстояние между пластинами.
2. Как изменится энергия поля конденсатора при уменьшении расстояния между пластинами в два раза? Контрольная 2. 208. К батарее с ЭДС ? = 110 В подсоединены два сопротивления R1 = 400 Ом, R2 = 600 Ом, амперметр и вольтметр по схеме, приведенной на рисунке. Сопротивление вольтметра RV = 1 кОм. Внутренним сопротивлением батареи можно пренебречь.
1. Найдите показания амперметра.
2. Определите показания вольтметра. 218. На рисунке приведена схема цепи, которая включает в себя источник тока с ЭДС ? и пять сопротивлений R1 = 4 Ом, R2 = 6 Ом, R3 = 10 Ом, R4 = 4 Ом, R5 = 6 Ом. Сила тока через сопротивление R4 равна I4 = 2,0 А. Внутренним сопротивлением источника тока можно пренебречь. Определите ЭДС источника тока ?. 228. Удельное сопротивление металла ? = 2,6 10-8 Ом?м, концентрация свободных электронов n = 4,0 1028 м-3.
1. Вычислите среднюю длину свободного пробега электронов , если средняя скорость их хаотического движения u = 1,2•10 м/с.
2. Найдите среднюю скорость направленного движения электронов в электрическом поле. 238. По проводнику, изогнутому в виде окружности, течет ток. Напряженность магнитного поля в центре окружности Н1 = 50 А/м. Не изменяя силы тока в проводнике, ему придали форму квадрата. Определить напряженность Н2 магнитного поля в точке пересечения диагоналей этого квадрата. 248. Прямой провод длиной l = 20 см с током I = 5 А, находящийся в
однородном магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл, расположен
перпендикулярно линиям магнитной индукции.
1. Определите работу сил поля, под действием которых проводник
переместился на ?r = 2 см.
2. Чему равна механическая мощность, развиваемая при перемещении этого
проводника со скоростью ? = 5 м/с. Угол между направлением движения
проводника и направлением магнитных силовых линий ? = 90°, 258. Квадратный контур со стороной а = 10 см, в котором течет ток силой I = = 6 А, находится в магнитном поле с индукцией В = 0,8 Тл, при этом плоскость контура образует с линиями индукции угол ? = 60°.
74
1. Какую работу нужно совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму на окружность?
2. Как при таком изменении формы контура изменится его магнитный момент? 268. Перпендикулярно магнитному полю напряженностью Н = 1 кА/м возбуждено электрическое поле с напряженностью Е = 200 В/м. Перпендикулярно силовым линиям обоих полей движется, не отклоняясь от прямолинейной траектории, заряженная частица.
1. Определить скорость этой частицы.
2. Найдите радиус траектории частицы, по которой она будет двигаться после выключения электрического поля. Считать, что величина скорости движения частицы не изменится по величине после исчезновения электрического поля. 278. Определите коэффициент взаимной индуктивности катушек, если при
уменьшении силы тока во второй катушке на ?I = 12 А за время ?t = 0,6 с
в первичной индуцируется ЭДС ?= 24 В. 288. В электрической цепи, содержащей сопротивление R = 20 Ом и
индуктивность L = 0,06 Гн, течет ток силой I = 20 А. Источник тока можно
отключить от цепи, не разрывая её. Определить силу тока в цепи через
?t = 2?10-4 с после её размыкания. Контрольная 3. 308. Материальная точка совершает гармонические колебания, уравнение
которых имеет вид х = 0,05 sin (2t + ?/4) м. Определить период колебаний,
а также момент времени (ближайший к началу отсчета), в который
потенциальная энергия точки равна Wр = 1• 10-4 Дж, а возвращающая сила
F = 5 • 10-3 Н. 318. Точка участвует в двух одинаково направленных гармонических колеба-ниях: х1 = А1 sin ?t, х2 = А2 cos ?t, где А1 = 1 см; А2 = 2 см; ? = 1 с-1. Определить амплитуду А и начальную фазу ?0 результирующего колебания. Написать уравнение результирующего колебания. Построить с соблюдением масштаба векторную диаграмму сложения амплитуд. 328. Тело, совершая затухающие колебания, за время t = 50 с потеряло 60% своей энергии. Определить коэффициент затухания ?. 338. Колебательный контур содержит конденсатор электроемкостью С = 8 пФ
и катушку индуктивностью L=0,5 мГн. Каково максимальное напряжение
Umax на обкладках конденсатора, если максимальное значение силы тока в
контуре Imax = 2 мА. 348. Найти разность фаз колебаний двух точек, отстоящих от источника
колебаний на расстояниях l1 = 10 м и l2 = 16 м. Период колебаний
Т = 0,04 с, скорость распространения волны ? = 300 м/с. Определить
длину волны. 358. На мыльную пленку (n = 1,3) , находящуюся в воздухе, падает нормально пучок лучей белого света. При какой наименьшей толщине d пленки отраженный свет с длиной волны ? = 0,55 мкм окажется максимально усиленным в результате интерференции? 368. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. Радиус кривизны линзы R = 8,6 м. Наблюдение ведется в отраженном свете. Измерениями установлено, что радиус четвертого темного кольца равен r =4,5 мм. Считая центральное темное пятно за нулевое, определить длину волны ? падающего света. 378. При освещении дифракционной решетки белым светом спектры второго и третьего порядков частично перекрывают друг друга. На какую длину волны в спектре второго порядка накладывается фиолетовая линия (? = 0,4 мкм) в спектре третьего порядка? 388. Естественный свет интенсивностью I0 проходит через два поляроида, угол между осями пропускания которых равен 600. Поглощение и отражение пропускаемого света не учитывать. Определить, во сколько раз умень-шается интенсивность прошедшего света I2 по сравнению с I0 . Контрольная 4. 408. Поверхность тела нагрета до температуры 1000 К. Затем одна половина этой поверхности нагревается на 100 К, другая охлаждается на 100 К. Во сколько раз изменится энергетическая светимость поверхности этого тела? 418. Фотон с энергией Wф = 0,25 МэВ на первоначально покоившемся свободном электроне. Определить кинетическую энергию электрона отдачи, если длина волны рассеянного фотона изменилась на 20%. 428. Электрон образует след в камере Вильсона, если его кинетическая
энергия не меньше W = 1000 эВ. Чему равна относительная неопределен-
ность импульса электрона ?р/р, если толщина следа составляет l = 10–6 м.
Является ли электрон в данных условиях квантовой или классической
частицей? 438. Частица в потенциальном ящике с абсолютно непроницаемыми стенками
шириной l находится в возбужденном состоянии (n = 2). Построить
график зависимости плотности вероятности ? ? 2
2 ? х от координаты х.
Определить: 1) в каких точках интервала (0< x
? ? 2
2 ? х нахождения частицы максимальна и минимальна; 2) вероятность
того, что частица будет обнаружена в интервале
4
0
l
? x ? . 448. Определить длину волны ?, соответствующую третьей спектральной
линии в серии Лаймана. 458. Электрон в атоме водорода перешел из состояния 4s в состояние 3р.
Найти приращение энергии ?W электрона и модуля орбитального
механического момента электрона L при таком переходе. 468. Во сколько раз возрастет сопротивление R образца из чистого германия,
если его температура понизится от Т1 = 300 К до Т2 = 250 К. Энергия
активации свободных носителей заряда для германия ?W = 0,70 эВ. 478. Определить удельную активность а (число распадов в 1 с на 1 кг вещест-
ва) изотопа
238
92U . 488. В результате взаимодействия дейтрона 2
1H с некоторым ядром образова-
лась ?-частица 4
2He и протон: х + 2
1H ? 4
2He + p 1
1 . Определить порядковый
номер и массовое число исходного ядра. Вычислить энергетический
эффект этой реакции. Выделяется или поглощается энергия в этой
реакции?
|