|
|
Поиск по всей базе задач и всему сайту |
|
|
Новое на форуме
|
Популярное на форуме
|
|
Физика СФУ-ИСИ
| |
| bovali | Дата: Воскресенье, 13.05.2012, 04:02 | Сообщение # 1 |
 Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 908
Статус: Offline
| КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1
Вариант 1
1. Материальная точка движется вдоль прямой так, что ее ускорение ли-нейно растет и за первые 10 с достигает значения 5 м/с2. Найти в конце десятой секунды: 1) скорость точки; 2) пройденный путь.
2. Якорь электродвигателя, имеющий частоту вращения n=50 с-1, после включения тока, сделав N=628 оборотов, остановился. Найти угловое ускорение ε якоря.
3. Снаряд, вылетевший из орудия со скоростью v0, разрывается на два одинаковых осколка в верхней точке траектории на расстоянии L (по горизонтали). Один из осколков полетел в обратном направлении со скоростью, равной скорости снаряда до разрыва. Пренебрегая сопротивлением воздуха, найти, на каком расстоянии (по горизонтали) от орудия упадет второй осколок.
4. Тело массой m=5 кг падает с высоты h=20 м. Найти сумму потенциальной и кинетической энергии тела в точке, находящейся на высоте h1=5 м от поверхности земли. Трением тела о воздух пренебречь. Сравнить эту энергию с первоначальной энергией тела.
5. Найти момент инерции J тонкого стержня длиной =50 мм и массой m=0,36 кг относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через: 1) конец стержня; 2) точку, отстоящую от стержня на 1/6 его длины.
6. Полый тонкостенный цилиндр катится вдоль горизонтального участка дороги со скоростью v=1,5 м/с. Найти путь, который он пройдет в гору за счет кинетической энергии, если уклон горы равен 5 м на каждые 100 м пути.
7. Тонкий обруч радиусом R=50 мм подвешен на вбитый в стену гвоздь и колеблется в плоскости, параллельной стене. Найти период Т колебаний обруча.
8. Разность фаз двух одинаково направленных гармонических колебаний одинакового периода Т=4 с и одинаковой амплитуды А=5 мм составляет π/4. Написать уравнение движения, получающегося в результате сложения этих колебаний, если начальная фаза одного из них равна нулю.
Вариант 2
1. Уравнение движения точки имеет вид x=5+t+2t2+t3 (длина – в метрах; время – в секундах). Найти положение точки в моменты времени t1=1 с и t2=4 с; скорости и ускорения в эти моменты времени.
2. Диск вращается с угловым ускорением 2 рад/с2. Сколько оборотов сделает диск при изменении частоты вращения от 240 до 90 об/мин? Найти время, в течение которого это изменение произойдет.
3. Материальная точка массой 2 кг двигалась под действием некоторой силы согласно уравнению х=А+Вt+Сt2+Dt3, где А=10 м; В=2 м/с; С=1 м/с2; D=0,2 м/с3. Найти мощность, затрачиваемую на движение точки, в моменты времени t1=2 с и t2=5 с.
4. Ракета массой 0,2 кг вылетела из ракетницы вертикально вверх со ско-ростью 50 м/с. Определить кинетическую и потенциальную энергии ракеты через 1 с после выстрела, считая, что масса ракеты за это время не изменилась.
5. Диск массой 2 кг катится без скольжения по горизонтальной плоскости со скоростью 4 м/с. Найти кинетическую энергию диска.
6. Круглая платформа радиусом 1 м, момент инерции которой 130 кг•м2, вращается по инерции вокруг вертикальной оси, делая 1 оборот в секунду. На краю платформы стоит человек, вес которого 60 кг. Сколько оборотов в секунду будет совершать платформа, если человек перейдет в центр? Момент инерции человека рассчитать как для материальной точки.
7. Точка участвует в двух взаимно перпендикулярных колебаниях, выражаемых уравнениями х=2соsωt и у=3sin0,5ωt. Найти уравнение траектории точки и построить ее на чертеже.
8. Определить работу, которую необходимо затратить, чтобы сжать пружину на 15 см, если известно, что сила пропорциональна деформации и под действием силы 20 Н пружина сжимается на 1 см.
Вариант 3
1. Уравнение вращения твердого тела φ=3t2+t (угол – в радианах, время – в секундах). Определить число оборотов тела, угловую скорость, угловое ускорение через 10 с после начала вращения.
2. Тело массой m движется так, что зависимость пройденного пути от времени описывается уравнением S=Асоsωt, где А и ω – постоянные. Записать закон зависимости силы от времени.
3. Платформа с песком общей массой 2 т стоит на рельсах на горизонтальном участке пути. В песок попадает снаряд массой 8 кг и застревает в нем. Пренебрегая трением, определить, с какой скоростью будет двигаться платформа, если в момент попадания скорость снаряда равна 450 м/с, а направление ее – сверху вниз (под углом 300 к горизонту).
4. Камень массой 0,2 кг брошен под углом 600 к горизонту со скоростью 15 м/с. Найти кинетическую, потенциальную и полную энергии камня: а) спу-стя одну секунду после начала движения; б) в высшей точке траектории. сопротивление воздуха пренебречь.
5. На сплошной цилиндрический вал радиусом 0,5 м намотан шнур, к концу которого привязан груз массой 10 кг. Найти момент инерции вала и его массу, если груз при разматывании шнура опускается с ускорением 2 м/с2.
6. Уравнение колебаний материальной точки массой 16 г имеет вид х=2sin(πt/8+π/4). Определить кинетическую и потенциальную энергии точки через 2 с после начала колебаний.
7. Материальная точка участвует в двух взаимно перпендикулярных колебаниях, выражаемых уравнениями х=2соs πt/2 м и у=соs πt/2 м. Определить траекторию точки и начертить ее график.
8. Сплошной медный диск массой 1 кг и толщиной 1 см колеблется около горизонтальной оси, проходящей через середину одного из радиусов и перпендикулярно плоскости диска. Определить период колебаний такого физического маятника.
Вариант 4
1. Диск радиусом 0,2 м вращается согласно уравнению φ=А+Вt+Сt3, где А=3 рад; В=−1 рад/с; С=0,1 рад/с3. Определить нормальное, тангенциальное и полное ускорение точек на окружности диска для момента времени t=10 с.
2. Автомобиль массой 3 т трогается с места и движется в гору с уклоном 4 м на каждые 100 м пути. Ускорение движения 0,2 м/с2. Определить работу, совершаемую двигателем автомобиля на пути в 1 км, и мощность его в конце этого пути, если коэффициент трения равен 0,05.
3. С башни высотой 30 м горизонтально брошено тело со скоростью 15 м/с. Найти кинетическую и потенциальную энергии тела спустя одну секунду после начала движения. Масса тела 0,2 кг. Сопротивлением воздуха пренебречь.
4. Диск массой 0,6 кг и диаметром 4 см вращается с угловой скоростью 157 рад/с. При торможении он остановился в течение 10 с. Найти среднюю величину тормозящего момента.
5. Человек массой 60 кг находится на неподвижной платформе, масса ко-торой 80 кг. Найти частоту вращения платформы, если человек начнет дви-гаться вокруг оси вращения (по окружности радиусом 3 м). Скорость человека относительно платформы 1 м/с. Радиус платформы 10 м. Считать платформу однородным диском, а человека – точечной массой.
6. Материальная точка участвует одновременно в двух взаимно перпендикулярных колебаниях, происходящих согласно уравнениям х=3соsωt и у=2sin ωt. Определить траекторию точки. Построить траекторию с соблюдением масштаба, указать направление движения точки.
7. Обруч радиусом 50 см висит на гвозде, вбитом в стену, и совершает колебания в плоскости, параллельной стене. Определить период колебаний.
8. Найти объемную плотность потенциальной энергии упруго растянутого стержня, если относительное изменение длины стержня ε=0,01, модуль Юнга для меди Е=118 гПа.
Вариант 5
1. На некотором участке пути движение описывается уравнением S=0,5t+0,15t2, в котором путь выражен в метрах, время – в секундах. Определить начальную скорость и ускорение на этом участке. Найти скорость и ускорение в конце 7-ф секунды движения.
2. Маховик, вращающийся с постоянной частотой 10 об/с, при торможении начал вращаться равнозамедленно. Когда торможение прекратилось, вращение маховика снова стало равномерным, но уже с частотой 6 об/с. Определить угловое ускорение, если за время торможения маховик сделал 50 оборотов.
3. Тело массой 10 кг брошено с высоты 100 м вертикально вниз со скоростью 14 м/с. Определить среднюю силу сопротивления грунта, если тело углубилось в грунт на 0,2 м. Сопротивление воздуха не учитывать.
4. Кинетическая энергия вращающегося маховика равна 1000 Дж. Под действием постоянного тормозящего момента маховик начал вращаться равнозамедленно и, сделав 30 оборотов, остановился. Определить момент силы торможения.
5. Платформа в виде диска вращается по инерции вокруг вертикальной оси с частотой 15 об/мин. На краю платформы стоит человек. Когда человек пришел в центр платформы, частота возросла до 25 об/мин. Масса человека 70 кг. Определить массу платформы. Момент инерции человека рассчитать как для материальной точки.
6. Частица массой 0,01 кг совершает гармонические колебания с периодом 2 с. Полная энергия колеблющейся частицы 102 Дж. Определить амплитуду колебаний и наибольшее значение силы, действующей на частицу.
7. Сложить два гармонических колебания одного направления, описываемые уравнениями х1=4sin(2πt+π/4) см и х2=2sin(2πt−π/2) см. Записать уравнения результирующего колебания и представить векторную диаграмму сложения амплитуд. Построить графики результирующего колебания и его скорости.
8. Однородный стержень совершает малые колебания в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси, проходящей через его верхний конец. Длина стержня 0,5 м. Найти период колебаний стержня.
Вариант 6
1. Тело вращается вокруг неподвижной оси по закону φ=А+Вt+Сt2, где А=10 рад; В=20 рад/с; С=2 рад/с2. Найти угловую скорость и угловое ускорение для момента времени t=5 с.
2. Автомобиль начал двигаться равноускоренно по закругленному участку дороги и, пройдя 100 м, развил скорость 36 км/ч. Радиус закругления 300 м. Определить тангенциальное и нормальное ускорения автомобиля в конце десятой секунды после начала движения.
3. На железнодорожной платформе установлено орудие; масса платформы с орудием 15•103 кг. Из орудия стреляют под углом 600 к горизонту в направлении пути. С какой скоростью покатится платформа вследствие отдачи, если масса снаряда 20 кг и он вылетает со скоростью 600 м/с?
4. К катящемуся шару массой 1 кг приложили силу 1 Н, под действием которой шар остановился, пройдя путь 1 м. Определить скорость, с которой двигался шар до начала торможения.
5. Платформа в виде диска радиусом 1 м и массой 200 кг вращается вокруг вертикальной оси, делая 1 оборот в минуту. На краю платформы стоит человек массой 50 кг. Сколько оборотов в секунду будет делать платформа, если человек перейдет на полметра ближе к центру? Считать платформу однородным диском, а человека – точечной массой.
6. Амплитуда гармонического колебания 5 см, период 4 с. Найти макси-мальную скорость колеблющейся точки и ее максимальное ускорение.
7. При подвешивании грузов массами m1=600 к и m2=400 г к свободным пружинам последние удлинились одинаково ( =10 см). Пренебрегая массой пружины, определить: 1) периоды колебаний грузов; 2) какой из грузов при одинаковых амплитудах обладает большей энергией и во сколько раз.
8. Складываются два гармонических колебания одного направления, описываемые уравнениями х=3соs(2πt+π) см и х=3соs(2πt+π/2) см. Записать уравнение результирующего колебания и представить векторную диаграмму сложения амплитуд.
Вариант 7
1. Диск вращается вокруг неподвижной оси так, что зависимость угла поворота радиуса диска от времени задается уравнением φ=Аt2 (А=0,1 рад/с2). Найти полное ускорение точки на ободе диска к концу второй секунды после начала движения, если линейная скорость точки в этот момент равна 0,4 м/с.
2. При помощи веревки груз массой 80 кг можно поднимать с ускорением 19,6 м/с2. Какой наибольшей массы груз можно опустить вниз при помощи этой веревки с ускорением 4,9 м/с2?
3. Тело массой m=4 кг движется со скоростью v=3 м/с и ударяется о неподвижное тело такой же массы. Считая удар центральным и неупругим, определить количество теплоты, выделившейся при ударе.
4. Как долго будет скатываться без скольжения шар с наклонной плоскости длиной 3 м и высотой 1 м?
5. Карусель диаметром 4,5 м свободно вращается с угловой скоростью 0,7 рад/с, её полный момент инерции равен 1750 кг•м2. Четыре человека весом по 65 кг каждый одновременно прыгают на край карусели. Как изменится угловая скорость карусели?
6. Материальная точка массой 0,05 кг совершает гармонические колебания, уравнение которых имеет вид х=0,1sin5t. Найти силу, действующую на точку: а) в момент, когда фаза колебаний φ=300; б) при наибольшем отклонении точки.
7. Из однородного диска радиусом R сделали физический маятник. Вначале ось проходила через одну из образующих диска, потом на расстоянии R/2 от центра диска (параллельно первой оси). Определить отношение периодов колебаний диска.
8. Точка участвует одновременно в двух гармонических колебаниях, происходящих во взаимно перпендикулярных направлениях и описываемых уравнениями х=3соs2ωt см и у=4соs(2ωt+π) см. Определить уравнение траектории точки и начертить ее график.
Вариант 8
1. Кинетическое уравнение двух материальных точек имеют вид х1=А1t+В1t2+С1t3 и х2=А2t+В2t2+С2t3, где А1=1 м/с; В1=4 м/с2; С1=−3 м/с2; А2=2 м/с; В2=−2 м/с2; С2=5 м/с2. Определить момент времени, в который уско-рения этих точек будут равны.
2. Диск радиусом 20 см вращается с угловым ускорением 3,14 рад/с2. Найти для точек, находящихся на краю диска, к концу второй секунды после начала движения: а) угловую скорость; б) линейную скорость; в) тангенциальное, нормальное и полное ускорения; г) угол α, образуемый вектором полного ускорения с радиусом диска.
3. Два неупругих шара массами m1=2 кг и m2=3 кг двигаются со скоростями соответственно v1=8 м/с и v2=4 м/с. Найти энергию, выделившуюся при деформации шаров, в двух случаях: а) меньший шар настигает большой; б) шары двигаются навстречу друг другу.
4. Тело массой 5 кг поднимают с ускорением 2 м/с2. Определить работу силы в течение первых 5 с. Найти потенциальную энергию тела через 10 с.
5. Шар радиусом R=10 см и массой m=5 кг вращается вокруг оси симметрии согласно уравнению φ=А+Вt2+Сt3, где В=2 рад/с2; С=−0,5 рад/с3. Определить момент сил для t=3 с.
6. Однородный цилиндр массой 2 кг и радиусом 0,2 м вращается вокруг своей оси. Угловая скорость цилиндра изменяется за 20 с от 36 рад/с до 24 рад/с. Какую среднюю мощность развивают силы, действующие на ци-линдр?
7. Период колебаний математического маятника на Земле равен 0,6 с. Каким будет период колебаний на Марсе, где ускорение свободного падения составляет 0,37 от земного?
8. Точка участвует одновременно в двух гармонических колебаниях одного направления, описываемых уравнениями х1=2соs(ωt+π/4) и х2=2соs(ωt−π/4). Записать уравнение результирующего колебания и представить векторную диаграмму сложения амплитуд.
Вариант 9
1. Зависимость пути, пройденного телом по окружности радиусом 3 м, задается уравнением S=Аt2+Вt, где А=0,4 м/с2; В=0,1 м/с. Определить для момента времени, равного 1 с после начала движения, нормальное, тангенциальное и полное ускорения.
2. Колесо автомашины вращается равнозамедленно. За 2 мин частота вращения уменьшилась от 240 до 60 мин-1. Определить: а) угловое ускорение; б) число полных оборотов за 2 мин.
3. Тело, падая с некоторой высоты, в момент соприкосновения с землей обладает импульсом Р=100 кг•м/с и кинетической энергией Т=500 Дж. Определить, с какой высоты падало тело, его массу.
4. Сплошной шар массой 1 кг и радиусом 0,05 м вращается вокруг оси, проходящей через его центр. В точке, наиболее удаленной от оси вращения, на шар действует сила, касательная к поверхности. Угол поворота шара меняется по закону φ=2+2t−t2. Определить величину действующей силы, тормозящий момент, время равнозамедленного движения.
5. Диск скатился с наклонной плоскости высотой 20 см. Определить ско-рость поступательного движения диска в конце наклонной плоскости.
6. Точка колеблется гармонически. Амплитуда колебаний А=5 см, циклическая частота ω=2 с-1, начальная фаза φ=0. Определить ускорение точки в момент, когда ее скорость v=8 см/с.
7. Однородный диск радиусом R=20 см колеблется вокруг горизонтальной оси, проходящей в 15 см от центра диска. Определить период колебаний диска относительно оси.
8. Точка совершает одновременно два гармонических колебания, происходящие вдоль оси Х и описываемые уравнениями х1=3соs(ωt+π/4) см и х2=соs(ωt−3π/4) см. Записать уравнение результирующего колебания и представить векторную диаграмму сложения амплитуд. Найти максимальную скорость результирующего колебания.
Вариант 10
1. Зависимость угла поворота радиуса колеса от времени выражается уравнением φ=А+Вt+Сt2, где В=1 рад/с; С=2 рад/с2. Найти радиус колеса, если известно, что к концу второй секунды движения для точек, лежащих на ободе колеса, нормальное ускорение равно 3,46•102 м/с2.
2. Материальная точка массой 20 г движется по окружности радиусом 10 см с постоянным тангенциальным ускорением. К концу пятого оборота начала движения кинетическая энергия материальной точки оказалась равной 6,3 мДж. Определить тангенциальное ускорение.
3. Шар, летящий со скоростью v=5 м/с, ударяется о неподвижный шар. Удар неупругий. Определить скорость шаров после удара и работу деформации. Рассмотреть два случая: а) масса движущегося шара m1=2 кг, неподвижного m2=8 кг; б) масса движущегося шара m1=8 кг, неподвижного m2=2 кг. Какая доля кинетической энергии движущегося шара расходуется на работу деформации в первом и во втором случаях?
4. Маховик в виде сплошного диска, момент инерции которого I=150 кг•м2, вращается с частотой n=240 об/мин. Через минуту он остановился. Определить момент сил торможения, угловое ускорение, число оборотов маховика от начала торможения до полной остановки.
5. Полый цилиндр катится по наклонной поверхности с углом наклона 200 со скоростью v=3,4 м/с и достигает ее основания. Определите расстояние, которое пройдет цилиндр.
6. Материальная точка массой m=10 г совершает гармонические колебания по закону х=5sin20t см. Определить максимальные значения возвращающей силы и кинетической энергии точки.
7. Спираль обладает жесткостью к=25 Н/м. Определить массу тела, подвешенного к пружине и совершающего 25 колебаний за t=1 мин.
8. сложить два гармонических колебания одного направления, описываемые уравнениями х1=2sin(2πt−π/4) и х2=2sin(2πt+3π/4). Записать уравнение результирующего колебания и представить векторную диаграмму сложения амплитуд.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2
Вариант 1
1. При какой температуре кислород, находясь под давлением 0,2 МПа, имеет плотность 1,2 кг/м3? Какова при этом концентрация молекул ки-слорода?
2. В баллон, в котором находилось 2 кг газообразного кислорода, добавили 8 кг метана. Во сколько раз изменилось давление в баллоне, если температура газов осталась неизменной?
3. Определить среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул газа, находящегося под давлением 0,1 Па. Концентрация молекул газа равна 1013 см3.
4. Найдите среднюю продолжительность <τ> свободного пробега молекул водорода при температуре 270С и давлении 0,5 кПа. Диаметр молекулы водорода принять равным 0,28 нм.
5. Найти удельную теплоемкость при постоянном объеме для газовой смеси, масса 1 кмоля которой равна 22 кг, а отношение удельных теплоемкостей 1,395.
6. Кислород объемом 1 л находится под давлением 1 МПа. Определить, какое количество теплоты необходимо сообщить газу, чтобы увеличить его объем вдвое в результате изобарного процесса.
7. Коэффициент полезного действия цикла Карно равен 0,3. При изотермическом расширении газа он получил от нагревателя 200 Дж энергии. Определить работу, совершаемую при изотермическом сжатии.
8. Идеальный газ (ν=2 моля) сначала изобарно нагрели (так, что его объем увеличился в n1=2 раза), а затем изохорно охладили (так, что его давление уменьшилось в n2=2 раза). Найти приращение энтропии в ходе этих процессов.
Вариант 2
1. Плотность смеси азота и водорода при температуре 470С и давлении 2 атм равна 0,3 г/л. Найти концентрацию молекул азота и водорода в смеси.
2. Как изменится среднеквадратичная скорость молекул водорода при адиабатическом увеличении объема в 2 раза?
3. Найти значение удельной теплоемкости при постоянном объеме для газовой смеси, масса киломоля которой равна 17 кг, а отношение удельных теплоемкостей равно 1,613.
4. Некоторая масса двухатомного газа сжимается в первом случае изотермически, во втором – адиабатически. Конечное давление в 2 раза выше начального. Найти отношение работ при адиабатическом и изотермическом процессах.
5. В сосуде емкостью 1 л содержится кислород массой 32 г. Найти среднее число соударений молекул при температуре 100 К.
6. 200 г азота нагревается от 200С до 1000С при постоянном давлении. Какое количество теплоты поглощается при этом? Каков прирост внутренней энергии? Какую внешнюю работу производит газ?
7. Двигатель работает как машина Карно и за цикл получает от нагревателя 3 кДж тепла. Температура нагревателя 600 К, температура холодильника 300 К. Найти совершаемую за цикл работу и количество теплоты, отдаваемое при этом холодильнику.
8. Азот массой 28 г адиабатно расширили в 2 раза, а затем изобарно сжали до начального объема. Найти изменение энтропии газа в ходе процессов.
Вариант 3
1. В баллоне находится газ массой 10 кг при давлении 10 МПа. Насколько уменьшилась масса газа, если давление стало равным 2,5 МПа? Температуру газа можно считать постоянной.
2. Некоторое количество азота находится при температуре 300 К и давлении 105 Па. Кинетическая энергия поступательного движения молекул равна 6,3 Дж. Найти число молекул газа, его массу и объем.
3. При какой температуре среднеквадратичная скорость молекул углекислого газа больше их наиболее вероятной скорости на 94 м/с?
4. Найти среднюю длину пробега молекулы азота при 00 С и давлении 10-3 мм рт.ст.
5. Какая работа совершается при изотермическом расширении водорода массой 823 г, взятого при температуре 214 К, если его объем увеличился в 7 раз?
6. В закрытом сосуде объемом 61 л находятся равные массы аргона и азота в равных условиях. Какое количество теплоты нужно сообщить этой газовой смеси, чтобы нагреть ее на 600С?
7. Двухатомный газ занимает объем 0,5 л при давлении 50 кПа. Газ сжимается адиабатически до некоторого объема и давления. Затем он охлаждается при постоянном объеме до первоначальной температуры, причем его давление становится равным 100 кПа. Построить график этого процесса. Найти объем и давление.
8. Газ совершает цикл Карно, 2/3 теплоты, полученной от нагревателя, отдается холодильнику. Температура холодильника 280 К. Определить температуру нагревателя.
Вариант 4
1. В сосуде находится газ под давлением 0,15 МПа и при температуре 270С. Какое количество молекул находится в единице объема сосуда?
2. Из баллона со сжатым газом осталась в баллоне, если первоначально при температуре 270С манометр показывал давление 60 атм, а через некоторое время при температуре 120С давление было 19 атм?
3. Для некоторого газа значения удельной теплоемкости равны Ср=9,681 кДж/кгК и Сv=6,915 кДж/кгК. Какова масса одного киломоля этого газа?
4. Найти среднюю длину свободного пробега молекулы азота при 00С и давлении 10-3 мм рт.ст. Диаметр молекулы принять равным 0,3 нм.
5. Среднеквадратичная скорость молекулы некоторого газа равна 851 м/с. Давление газа равно 7,4•103 Па. Найти плотность газа при этих условиях.
6. Водород массой 85 г нагрели на 44 К, причем газу была передана теплота 272 кДж. Найти изменение внутренней энергии водорода.
7. Водород массой 40 г, имевший температуру 300 К, адиабатически расширился, увеличив свой объем в 3 раза. Затем при изотермическом сжатии объем уменьшился в 2 раза. Определить полную работу, совершаемую газом, и конечную температуру газа. Построить график процесса.
8. Найти изменение энтропии 14 г азота при изобарном нагревании от 270С до 1270С.
Вариант 5
1. Найти объем, занимаемый смесью 2,8 кг азота и 3,2 кг кислорода, при температуре 270С и давлении 2•105 Па.
2. Масса 1 кг двухатомного газа находится под давлением 80 кПа и имеет плотность 4 кг/м3. Найти энергию теплового движения молекул газа при этих условиях.
3. Азот массой m находится при температуре Т=290 К. Найти: 1) среднюю кинетическую энергию одной молекулы азота; 2) среднюю квадратичную энергию вращательного движения всех молекул азота. Газ считать идеальным.
4. Найти показатель адиабаты γ для смеси газов, содержащей гелий массой m1=8 г и водород массой m2=2 г.
5. Кинетическая энергия поступательного движения молекул азота, находящегося в баллоне объемом 6,68 м3, равна 7,9•104 Дж, а среднеквадратичная скорость его молекул равна 0,7•104 м/с. Найти массу азота в баллоне.
6. Кислород массой 10 г находится при давлении 0,3 МПа и температуре 100С. После нагревания при постоянном давлении газ занял объем 10 л. Найти количество теплоты, полученное газом, и энергию теплового движения молекул газа до и после нагревания.
7. Определить количество тепла, выделяющегося при изотермическом сжатии 7 г азота, находящегося в нормальных условиях, если конечное давление в 5 раз превышает начальное.
8. Один моль идеального двухатомного газа давлением 1 атм и температурой 270С нагревается при постоянном объеме до давления в 2 атм. После этого газ изотермически расширяется до начального давления и затем изобарически сжимается до начального объема. Начертить график цикла. Определить температуры газа для характерных точек цикла.
Вариант 6
1. Какое число молекул двухатомного газа занимает объем 21 см3 при давлении 106 мм рт.ст. и температуре 100С?
2. В закрытом сосуде находится смесь из 56 г азота и 64 к кислорода. Определить, насколько изменилась внутренняя энергия этой смеси, если ее охладили на 200С.
3. Найти среднеквадратичную скорость молекул газа, плотность которого при давлении 8,7•103 Па равна 4,5 г/л.
4. Вычислить удельную теплоемкость при постоянном объеме смеси неона и водорода, если масса неона составляет 91% от массы смеси.
5. При изотермическом расширении одного киломоля кислорода, имевшего температуру 228 К, газ поглотил теплоту 3 МДж. Во сколько раз увеличился объем газа?
6. Кислород массой 32 г находится в закрытом сосуде под давлением 0,1 МПа и при температуре 290 К. После нагревания давление в сосуде повысилось в 4 раза. Определить объем сосуда и количество теплоты, сообщенное газу.
7. Кислород, занимающий при давлении 1 МПа объем 5 л, расширился в 3 раза. Определить конечное давление и работу, совершенную газом, если процесс адиабатический.
8. Идеальный двухатомный газ массой 3 моля, занимающий объем 5 л и находящийся под давлением 1 МПа, подвергли изохорному нагреванию до 500 К, а затем изотермическому расширению до начального давления. В ре-зультате изобарного сжатия он был возвращен в первоначальное состояние. Построить график цикла и определить его термический кпд.
Вариант 7
1. Определить плотность смеси из 4 г водорода и 32 г кислорода при температуре 70С и давлении 700 мм рт.ст.
2. В сосуде объемом 3 л находится 3 г кислорода при температуре 130С. Определить внутреннюю энергию газа и его давление на стенки сосуда.
3. Определить значение удельной теплоемкости смеси из 4 г азота и 3 г углекислого газа при постоянном объеме и давлении.
4. Какова энергия вращательного движения молекул, содержащихся в 1 кг азота при температуре 5230С?
5. Найти длину < > свободного пробега молекул и кислорода при температуре 00С, если среднее число <z> столкновений, испытываемых молекулой за 1 секунду, равно 3,7•109.
6. Углекислый газ, начальная температура которого равна 360 К, адиабатически сжимается до 1/20 части своего первоначального объема. Определить изменение внутренней энергии и совершенную при этом работу, если масса газа равна 20 г.
7. Идеальный двухатомный газ занимает объем 2 л. Сначала его подвергают адиабатическому расширению (в результате его объем возрастает в 5 раз), затем – изобарному сжатию до первоначального объема. В результате изохорического нагревания газ возвращается в первоначальное состояние. Построить график цикла и определить его термический кпд.
8. При совершении цикла Карно газ получил от нагревателя 16,6 кДж энергии и совершил работу в 5,6 кДж. Во сколько раз температура нагревателя выше температуры холодильника?
Вариант 8
1. В закрытом сосуде емкостью 2 м3 находится 1,4 кг азота и 2 кг кислорода. Найти давление газовой смеси в сосуде, если ее температура 270С. Определить массу молекул азота и кислорода.
2. В баллоне емкостью 15 л находится азот под давлением 100 кПа и при температуре 270С. После того как из баллона выпустили азот массой 14 г, температура газа стала равна 170С. Определить давление азота, оставшегося в баллоне.
3. Определить наиболее вероятную скорость молекул газа, плотность которого при давлении 40 кПа составляет 0,37 кг/м3.
4. Определить удельную теплоемкость газовой смеси, состоящей из 1 кг гелия и 1 кг кислорода (давление постоянно).
5. 10,5 г азота изотермически расширяется при температуре 370С от давления 10 Па до 10-2 Па. Найти работу, совершенную газом при расширении.
6. Азот массой 500 г, находящийся под давлением 1 МПа и при температуре 1270С, подвергли изотермическому расширению (в результате чего давление уменьшилось в 3 раза), а затем – адиабатическому сжатию до начального давления. После этого газ изобарно сжали до начального объема. Построить график цикла и определить работу, совершенную газом за цикл.
7. Трехатомный газ совершает цикл из четырех процессов. Вначале при постоянном объеме его давление возрастает втрое, после чего при постоянном давлении в 5 раз возрастает объем. Затем происходят последовательно изохорический и изобарический процессы, в результате газ возвращается в исходное состояние. Определить кпд цикла. Построить график четырех процессов.
8. Совершая цикл Карно, газ отдал холодильнику 0,25 теплоты, полученной от нагревателя. Найти температуру холодильника, если температура нагревателя 400 К.
Вариант 9
1. Начертить график изотермического, изобарического и изохорного процессов в координатах Р и V, Р и Т, Т и V.
2. Баллон вместимостью V=20 л содержит смесь водорода и азота при температуре 290 К и давлении 1 МПа. Найти массу водорода, если масса смеси 150 г.
3. Среднеквадратичная скорость некоторого газа при нормальных условиях 480 м/с. Сколько молекул содержит 1 г этого газа?
4. При каком давлении средняя длина свободного пробега молекул водорода равна 2,5 см, если температура газа 670С? Диаметр молекулы водорода принять равным 0,28 нм.
5. Применив первое начало термодинамики и уравнение состояния идеального газа, покажите, что разность удельных теплоемкостей .
6. Азот массой m=14 г сжимают изотермически при температуре 300 К от давления Р1=100 кПа до давления Р2=500 кПа. Найти: 1) изменение внутренней энергии; 2) работу сжатия; 3) количество выделившейся теплоты.
7. Двухатомный идеальный газ занимает объем V=1 л и находится под давлением Р1=0,1 МПа. После адиабатического сжатия его объем V2, а давление Р2. В результате изохорического процесса газ охлаждается до первоначальной температуры, а его давление Р3=0,2 МПа. Найти: 1) объем V2; 2) давление Р2. Начертить график этих процессов.
8. Идеальный газ, совершающий цикл Карно, отдает холодильнику 70% от 5 кДж теплоты, полученной от нагревателя. Найти: 1) термический кпд цикла; 2) работу, совершенную при полном цикле.
Вариант 10
1. В сосуде при температуре 1000С и давлении 4•105 Па находится 2 м3 смеси кислорода и сернистого газа. Определить парциональное давление компонентов, если масса сернистого газа 1 кг.
2. В сосуде объемом 1 л содержится 5 г идеального газа под давлением 500 ГПа. Определить среднеквадратичную скорость молекул газа.
3. Найти удельную теплоемкость при постоянном объеме для газовой смеси, масса киломоля которой равна 22 кг, а отношение удельных теплоемкостей равно 1,395.
4. Найти энергию теплового движения молекул аммиака в баллоне объе-мом 21 л при давлении 39 кПа.
5. Кислород массой 2 кг занимает объем 6 м3 и находится под давлением 1 атм. Газ был нагрет сначала при постоянном давлении до объема 13 м3, а затем при постоянном объеме – до давления 23 атм. Найти изменение внутренней энергии газа.
6. При адиабатическом расширении 1 кг воздуха его объем увеличился в 10 раз. Найти работу расширения, конечное давление, объем и температуру, если начальное давление 1 атм, а начальная температура 150С.
7. На рисунке изображен цикл работы тепловой машины: V1=10 л; V2=11 л; Р1=5 Па; Р2=6 Па. Найти работу, которую совершила машина за цикл, и кпд цикла.
8. Насколько давление Р воздуха внутри мыльного пузыря больше атмосферного давления Р0, если диаметр пузыря d=5 мм?
MP3 - симфония формул и логики
|
| |
|
|
| bovali | Дата: Воскресенье, 13.05.2012, 04:03 | Сообщение # 2 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 908
Статус: Offline
| КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №3
Вариант 1
1. Два точечных заряда 4 нКл и –2 нКл находятся на расстоянии 60 см. Определить напряженность поля в точке, лежащей по середине между зарядами. Чему равна напряженность, если второй заряд положительный?
2. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено двумя слоями диэлектриков: слоем стекла толщиной 1 см и слоем парафина толщиной 2 см. Разность потенциалов между обкладками равна 300 В. Определить напряженность поля и падения потенциала в каждом слое. Определить плотность энергии поля.
3. Полый шар несет на себе равномерно распределенный заряд. Определить радиус шара, если потенциал в центре шара равен В, а в точке, лежащей от его центра на расстоянии r=50 см, В.
4. Пылинка массой 1 нг, несущая на себе 5 электронов, прошла в ва-кууме ускоряющую разность потенциалов 3 мВ. Какова кинетическая энергия пылинки? Какую скорость приобрела пылинка?
5. Определить суммарный импульс электронов в прямом проводе длин-ной =500 м, по которому течет ток I=20 А. Масса электрона равна 9,110-31 кг, заряд электрона равен 1,610-19 Кл.
6. Зависимость силы тока от времени выражается формулой , где A; ; t - время, с; е - основание натуральных логарифмов. Определить заряд, прошедший через поперечное сечение про-водника за время от 0 до 0,01 с и от 0,01 до 1 с.
7. Обмотка катушки из медной проволоки при имеет сопротивление Ом. После пропускания тока сопротивление обмотки стало равным Ом. До какой температуры нагрелась обмотка. Температурный коэффициент сопротивления меди .
8. Определить максимальную полезную мощность аккумулятора с ЭДС=10 В и внутренним сопротивлением 1 Ом. Каково при этом сопротивление внешней цепи?
Вариант 2
1. Четыре заряда расположены в вершинах квадрата со стороной 10-1 м. Какую величину и направление имеет вектор напряженности в центре квадрата, если заряды одинаковы и равны 10-8 Кл?
2. Поле образовано бесконечной равномерно заряженной плоскостью с поверхностной плотностью заряда 10-8 Кл/м2. Определить разность потенциалов двух точек поля, отстоящих от плоскости на расстояниях 5 и 10 см.
3. Электростатическое поле создается положительно заряженной бесконечной нитью с постоянной линейной плотностью 1 нКл/см. Какую скорость приобретет электрон, приблизившись под действием поля к нити вдоль линии напряженности с расстояния 1,5 см до 1 см?
4. Диполь с электрическим моментом 2 нКлм находится в однородном электрическом поле напряженностью 20 кВ/м. Вектор р составляет с направлением силовых линий поля угол =600. Определить произведенную внешними силами работу поворота диполя на угол в 300.
5. Сила тока в проводнике меняется со временем по уравнению I=3+6t; I - в амперах и t в секундах. Какое количества электричества проходит через поперечное сечение проводника за время от 1 до 5 с?
6. Две группы из трех последовательно соединенных элементов включе-ны параллельно. ЭДС каждого элемента равна 1,2 В, внутреннее сопротивле-ние равно 0,2 Ом. Полученная батарея замкнута на внешнее сопротивление 1,5 Ом. Найти силу тока во внешней цепи.
7. Определить ток короткого замыкания источника ЭДС, если при внешнем сопротивлении Ом ток в цепи I1=0,2 А, а при Ом –I2=0,1А.
8. Ток от магистрали к потребителю разводится по медным проводам, общая длина которых 49 м и сечение 2,5 мм2. Напряжение в магистрали 120 В. Потребителем является печь мощность 600 Вт. Каково сопротивление печи? Удельное сопротивление меди =17 нОмм.
Вариант 3
1. В вершинах квадрата со стороной 5 см находятся одинаковые положительные заряды Q=2 нКл. Определить напряженность электрического поля: а) в центре квадрата; б) в середине одной из сторон проводника.
2. Пылинка массой 10-5 г, несущая на себе заряд 10-8 Кл, влетела в элек-трическое 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 поле?
3. Две параллельные плоскости находятся на расстоянии 0,6 см друг от друга. На плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плоскостями 0,2 мкКл/м2 и -0,3 мкКл/м2. Определить разность потенциалов между пластинами.
4. Конденсатор емкостью 8 пФ зарядили до разности потенциалов 1500 В и отключили от источника напряжения. После этого к конденсатору присоединили второй незаряженный конденсатор емкостью 12 пФ. Какое количество энергии первого конденсатора израсходовано на образование искры при соединении конденсаторов?
5. По алюминиевому проводу сечением 0,2 см2 течет ток силой 0,02 А. Определить силу, действующую на отдельные свободные электроны со стороны электрического поля. Удельное сопротивление алюминия р=26 нОм/м.
6. Элемент, сопротивление и амперметр соединены последовательно. Элемент имеет ЭДС 2 В и внутреннее сопротивление 0,4 Ом. Амперметр показывает силу тока I А. С каким коэффициентом полезного действия работает элемент?
7. Имеется 120-вольтовая электрическая лампочка мощностью 40 Вт. Какое добавочное сопротивление надо включить последовательно с лам-почкой, чтобы она давала нормальный накал при напряжении в сети 220 В? Какую длину нихромовой проволоки диаметром 0,3 мм надо взять, чтобы получить такое сопротивление?
8. Две электрические лампочки с сопротивлением 360 и 240 Ом вклю-чены в сеть параллельно. Какая из лампочек потребляет большую мощность? Во сколько раз?
Вариант 4
1. Два одинаковых шарика подвешены на нитях одинаковой длины равной 1 м и закрепленных в одной точке. После сообщения шарикам заряда 410-7 Кл нити разошлись на угол, равный 600. Определить массу каждого шарика.
2. В вершинах квадрата со стороной 4 см расположены точечные заряды 4,4 нКл. Определить работу при перемещении заряда 2,2 нКл из центра квадрата в середину одной из его сторон.
3. Шарик массой 1 г и зарядом 10-8 Кл перемещается из точки А, потен-циал которой 600 В, в точку М с потенциалом, равным нулю. Чему была равна скорость шарика в точке А, если в точке М она стала равной 20 см/с?
4. Определить поток вектора напряженности электростатического поля через сферическую поверхность, охватывающую точечные заряды 5 нКл и -2 нКл.
5. Расстояние между пластинами плоского воздушного конденсатора площадью 50 см2 изменяется от 3 до 10 см. Конденсатор был заряжен до напряжения 200 В и отключен от источника тока. Найти величину изменения энергии поля конденсатора. Чему равна работа по раздвижению пластин конденсатора?
6. Сила тока в проводнике равномерно увеличивается от нуля до некоторого максимального значения в течение 10 с. За это время в проводнике выделилась теплота, равная 1 кДж. Определить скорость нарастания тока в проводнике, если сопротивление его 3 Ом.
7. Определить число электронов, проходящих в одну секунду через единицу площади поперечного сечения железной проволоки длиной 10 м при напряжении на его концах 6 В. Удельное сопротивление железа =87 нОмм.
8. Имеется предназначенный для измерения разности потенциалов до 30 В вольтметр с сопротивлением 2 кОм, шкала которого разделена на 150 делений. Какое сопротивление надо взять и как его включить, чтобы этим вольтметром можно было измерить разности потенциалов до 75 В? Как изменяется при этом цена деления вольтметра?
Вариант 5
1. К бесконечной вертикальной плоскости на нити подвешен заряжен-ный шарик массой 5 г и зарядом 12 нКл. Нить образует с плоскостью угол в 450. Определить поверхностную плотность заряда на плоскости.
2. По тонкой нити, изогнутой по дуге окружности радиусом 10 см, равномерно распределен заряд 20 нКл. Определить напряженность поля, создаваемого этим зарядом в точке, совпадающей с центром кривизны дуги, если длина нити равна четверти длины окружности.
3. Четыре одинаковых капли ртути, заряженных до потенциала 10 В, сливаются в одну. Каков потенциал образовавшейся капли?
4. Электрон, обладающий кинетической энергией 10 эВ, влетает в одно-родное электрическое поле в направлении силовой линии поля. Какой скоро-стью будет обладать электрон, пройдя в этом поле разность потенциалов 12 В?
5. Плоский воздушный конденсатор с площадью пластины 200 см2 и расстоянием между пластинами 1 см заряжен до напряжения 2 кВ. После за-рядки конденсатор отключили от источника напряжения и пространство между пластинами заполнили эбонитом. Найти величины: а) изменение емкости конденсатора; б) изменение напряженности электрического поля внутри конденсатора; в) изменение энергии конденсатора.
6. Сила тока в проводнике с сопротивлением 12 Ом за 50 с равномерно нарастает от 5 А до 10 А. Определить количество теплоты, выделившееся за это время в проводнике.
7. Катушка и амперметр соединены последовательно и подключены к источнику тока. К клеммам катушки присоединен вольтметр с сопротив-лением 4 кОм. Амперметр показывает силу тока 3 А, вольтметр – напряжение 120 В. Определить сопротивление катушки. Определить относительную погрешность, которая будет допущена при измерении сопротивления, если пренебречь силой тока, текущего через вольтметр.
8. Электродвижущая сила батареи 80 В, внутреннее сопротивление 5 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность 100 Вт. Определить силу тока в цепи, напряжение, под которым находится внешняя цепь, и ее сопротивление.
Вариант 6
1. Расстояние между двумя точечными зарядами 1 мкКл и –1 мкКл равно 10 см. Определить силу, действующую на точечный заряд, равный 0,1 мкКл, удаленный на 6 см от первого и 8 см от второго заряда.
2. Диполь расположен в электрическом поле с напряженностью 104 В/м так, что его дипольный момент, равный 10-9 Клм, ориентирован по направлению поля. Найти работу, которую необходимо совершить, чтобы повернуть диполь на 1800.
3. Шар, погруженный в масло ( ), имеет поверхностную плотность заряда 1 мкКл/м2 и потенциал 500 В. Определить: а) радиус шара; б) заряд шара; в) емкость шара; г) энергию шара.
4. Длинная прямая тонкая проволока несет равномерно распределенный заряд. Вычислить линейную плотность заряда, если напряженность поля на расстоянии 0,5 м от проволоки против ее середины равна 2 В/см.
5. В медном проводнике длиной 2 м и площадью поперечного сечения 0,4 мм2 идет ток. При этом ежесекундно выделяется 0,35 Дж теплоты. Сколько электронов проходит за 1 с через поперечное сечение этого проводника? Заряд электрона 1,610-10 Кл. Удельное сопротивление меди =17 нОмм.
6. Амперметр с сопротивлением 0,16 Ом зашунтирован сопротивлением 0,04 Ом. Амперметр показывает силу тока 8 А. Найти силу тока в цепи.
7. Элементы цепи, схема которой изображена на рисунке имеет следую-щие значения: В, В, , . Определить показатель вольтметра, если его сопротивление . Сопротивления источников напряжения и соединительных проводов пренебречь.
- + R1
V
+ - R2
8. Электродвижущая сила источника равна 300 В, сила тока короткого замыкания 2 А. Определить максимальное количество теплоты, которое может отдать источник тока в течение 1 с во внешнюю цепь.
Вариант 7
1. Точечные заряды 20 мКл и –20 мКл находятся на расстоянии 5 см друг от друга. Определить напряженность поля в точке, удаленной на 3 см от первого и 4 см от второго заряда. Определить также силу, действующую в этой точке на точечный заряд 1 мкКл.
2. Электрон влетает в плоский горизонтально расположенный конденсатор параллельно пластинам со скоростью 9106 м/с. Разность потенциалов между пластинами 100 В, расстояние между пластинами 1 см. Найти ускорение электрона чрез 10 с после начала его движения в конденсаторе. Заряд электрона равен 1,610-19 Кл.
3. Электростатическое поле создается бесконечным цилиндром радиу-сом 8 мм, равномерно заряженным с линейной плотностью =10 нКл/м. Определить разность потенциалов между двумя точками этого поля, лежащим на расстоянии и от поверхности этого цилиндра.
4. Площадь пластины плоского воздушного конденсатора 0,01 м2, расстояние между ними 2 см. К пластинам конденсатора приложена разность потенциалов 3 кВ. Какова будет напряженность поля конденсатора, если, не отключая его от источника напряжения, пластины раздвинуть до расстояния 4 см. Найти энергию конденсатора до и после раздвижения пластин.
5. Определить число электронов, проходящих за 1 с через поперечное сечение площадью 1 мм2 железной проволоки длиной 20 м при напряжении на ее концах 16 В. Удельное сопротивления железа =27 НОмм. Заряд электрона 1,610-19 Кл.
6. Разность потенциалов между точками А и В равна 9 В. Имеются два проводника с сопротивлениями 5 Ом и 3 Ом. Найти количество теплоты, выделяющееся в каждом проводнике в единицу времени, если проводники между точками А и В соединены: а) последовательно; б) параллельно.
7. При силе тока 3 А во внешней цепи батареи аккумуляторов выделя-ется мощность 18 Вт, при силе тока 1 А- соответственно 10 Вт. Определить ЭДС и внутреннее сопротивление батареи.
8. ЭДС элементов сопротивления Ом, Ом и Ом. Найти ток I во всех участках цепи.
Вариант 8
1. Три одинаковых положительных заряда по 10-9 Кл каждый расположены по вершинам равностороннего треугольника. Какой отрицательный заряд нужно поместить в центре треугольника, чтобы сила притяжения с его стороны уравновесила сила взаимного отталкивания зарядов, находящихся в вершинах?
2. Два заряда 410-7 Кл и 610-7 Кл находятся на расстоянии 10 см друг от друга. Найти: а) напряженность поля зарядов в той точке, где потенциал поля равен нулю; б) потенциал той точки поля, где напряженность равна нулю. (Точку считать расположенной на прямой, проходящей через заряды).
3. Два иона прошли одинаковую ускоряющую разность потенциалов. Найти отношение скоростей ионов, если отношение их масс равно 1 : 4, а заряды одинаковы.
4. Отключенный от источника заряженный конденсатор соединен параллельно с незаряженным конденсатором такой же емкости. Как при этом изменится энергия конденсатора?
5. Какой заряд пройдет по проводнику сопротивлением 1 кОм при равномерном нарастании напряжения на его концах от 15 В до 25 В в тече-ние 20 с?
6. Разность потенциалов между точками А и В равна 9 В. Имеются два проводника с сопротивлениями 5 Ом и 3 Ом. Найти количество теплоты, выделяющееся в каждом проводнике в единицу времени, если проводники между точками А и В соединены: а) последовательно; б) параллельно.
7. Электродвижущая сила элемента и его внутреннее сопротивление равно соответственно 1,6 Ом и 0,5 Ом. Чему равен коэффициент полезного действия элемента при силе тока 2,4 А?
8. Имеются три 110-вольтовых электрических лампочки, мощности которых Р1=Р2=40 Вт и Р3=80 Вт. Как надо включить эти лампочки, чтобы они давали нормальный накал при напряжении в сети 220 В? Начертить схему. Найти силу токов I1, I2, I3, текущих через лампочки при нормальном накале.
Вариант 9
1. По тонкому кольцу радиусом 6 см равномерно распределен заряд 24 нКл. Какова напряженность поля в точке, находящейся на оси кольца на расстоянии 18 см от центра кольца? Найти также силу, действующую в этой точке на точечный заряд Кл.
2. Десять шаровых капель ртути радиусом 0,8 мм заряжены до одинакового потенциала 12 В. Все капли сливаются в одну большую. Определить потенциал большой капли и изменение энергии поля.
3. Электростатическое поле создается положительно заряженной беско-нечной нитью с постоянной линейной плотностью 1 нКл/см. Какую скорость приобретет электрон, приблизившись под действием поля к нити вдоль линии напряженности с расстояния 1,5 см до 1 см?
4. Две концентрические проводящие сферы радиусами см и см заряжены соответственно одинаковыми зарядами Q=100 нКл. Определить энергию электростатического поля, заключенную между этими сферами.
5. На концах медного провода длиной 5 м и площадью поперечного сечения 0,4 мм2 поддерживается напряжение 1 В. Определить число электронов, проходящих за 1 с через поперечное сечение этого проводника, и напряженность электрического поля. Удельное сопротивление меди =17 нОмм.
6. Нагреватель электрического чайника имеет две секции. При включении одной из них вода в чайнике закипит через 15 мин, при включении другой – через 30 мин. Через какое время закипит вода в чайнике, если включить обе секции: а) последовательно; б) параллельно?
7. Электродвижущая сила элемента и его внутреннее сопротивление равны соответственно 1,6 В и 0,5 Ом. Чему равен коэффициент полезного действия элемента, если напряжение на внешнем участке цепи равно 0,4 В?
8. Два источника с ЭДС В и В и внутренними сопротивле-ниями Ом и Ом включены параллельно сопротивлению R=2Ом. Определить силу тока через проходящую через это сопротивление.
R
Вариант 10
1. Четыре одинаковых положительных точечных заряда по 10 нКл за-креплены в вершинах квадрата со стороной 20 см. Найти силу, дейст-вующую на один из этих зарядов со стороны трех остальных.
2. Два точечных заряда 210-7 Кл и 410-7 Кл находятся в керосине ( ) на расстоянии 10 см друг от друга. Каковы напряженность электростатического поля и электростатическая индукция в точке, находящейся на расстоянии 20 см от одного и 15 см от другого заряда?
3. Два конденсатора емкостями 5 мкФ и 8 мкФ соединены последова-тельно к батарее с ЭДС 80 В. Определить заряды конденсаторов и разности потенциалов между обкладками.
4. Шарик массой 40 мг, имеющий положительный заряд 1 нКл, дви-жется со скоростью 10 см/с. На какое расстояние может приблизится шарик к положительному точечному заряду равному 1,33 нКл?
5. По медному проводнику сечением 1 мм2 идет ток силой 60 А. Определить среднюю скорость направленного движения электронов в проводнике. Считать число свободных электронов равным числу атомов меди. Плотность меди равна 8,9 кг/м3; заряд электрона 1,610-19 Кл. По-стоянная Авогадро 1023 моль-1. Молярная масса меди равна 63,5 кг/моль.
6. Сила тока в проводнике сопротивлением 10 Ом равномерно убывает от 10 А до 0 за 30 с. Определить выделившееся за это время в проводнике количество теплоты.
7. Батарея состоит из 5 последовательно соединенных одинаковых эле-ментов. ЭДС каждого элемента равна 1,5 В, внутреннее сопротивление каж-дого элемента 0,2 Ом. Определить полную, полезную мощность и коэффициент полезного действия батареи, если она замкнута на внешнее сопротивление 50 Ом.
8. Электродвижущая сила источника равна 300 В, сила тока которого 2 А. определить максимальное количество теплоты, которое может отдать ис-точник тока в течение 1 с во внешнюю цепь.
MP3 - симфония формул и логики
|
| |
|
|
| bovali | Дата: Воскресенье, 13.05.2012, 04:04 | Сообщение # 3 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 908
Статус: Offline
| . КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №4
Вариант 1
1. В однородное магнитное поле с индукцией В=0,1 Тл помещена квад-ратная рамка площадью S=25 см2. Нормаль к плоскости рамки составляет с направлением магнитного поля угол 600. Найти вращающий момент, действующий на рамку, если по ней течет ток I=1 А.
2. Найти магнитную индукцию В поля, создаваемого отрезком бесконечно длинного провода, в точке, равноудаленной от концов отрезка и находящийся на расстоянии R=4 см от его середины. Длина отрезка провода =20 см, а сила тока в проводе I=10 А.
3. Круговой виток радиуса R=15 см расположен относительно беско-нечно длинного провода так, что его плоскость параллельна проводу. Перпендикуляр, восстановленный на провод из центра витка, является нормалью к плоскости витка. Сила тока в проводе I1=1 А, сила тока в витке I2=5 А.
4. Протон, ускоренный разностью потенциалов U=500 В, влетая в однородное магнитное поле с магнитной индукцией В=210-3 Тл, движется по окружности. Найти радиус этой окружности.
5. Соленоид длиной =0,5 м содержит N=1000 витков. Найти магнит-ную индукцию В поля внутри соленоида, если сопротивление его обмотки R=120 Ом, а напряжение на ее концах U=60 В.
6. В однородное магнитное поле напряженностью Н=105 А/м помещена квадратная рамка со стороной а=10 см. плоскость рамки составляет с направлением магнитного поля угол =600. Найти магнитный поток, пронизывающий рамку.
7. В магнитное поле, изменяющееся по закону В=В0cost (В0=0,1 Тл; =4 с-1), помещена квадратная рамка со стороной а=50 см, причем нормаль к рамке образует с направлением поля угол =450. Найти ЭДС индукции, возникающую в рамке в момент времени t=5 с.
8. Найти индуктивность соленоида длиной и сопротивлением R, если обмоткой соленоида является проволока массой m (принять плотность проволоки и ее удельное сопротивление соответственно за и /).
Вариант 2
1. По проводнику, согнутому в виде прямоугольника со сторонами 8 и 12 см, течет ток силой 5 А. Определить индукцию магнитного поля в точке пересечения диагоналей прямоугольника.
2. В однородном магнитном поле, индукция которого равна 2 Тл и направление горизонтально, вертикально вверх движется прямой проводник массой 2 кг, по которому течет ток силой 4 А. Через 3 с после начала движения проводник имеет скорость 10 м/с. Определить длину проводника.
3. В однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл расположим прямолинейный участок проводника с силой тока 5 А под углом 300 к вектору магнитной индукции. Определить силу, с которой поле действует на каждый сантиметр участка проводника.
4. Вычислить циркуляцию вектора индукции вдоль контура, охватывающего токи силой 10 А, 14 А, 20 А, текущие в одном направлении, и силой 44 А, текущий в противоположном направлении.
5. Заряженная частица с энергией 103 эВ движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом 1 мм. Определить силу, действующую на частицу со стороны поля.
6. Виток площадью 25 см2 установился в однородном магнитном поле напряженностью 3000 А/м. По витку течет ток силой 10 А. Какую работу нужно совершить, чтобы повернуть виток на 900 около оси, совпадающей с одним из диаметров?
7. Квадратная рамка со стороной 80 см вращается в однородном магнитном поле с частотой 8 об/с. Ось вращения рамки перпендикулярна линиям индукции поля. Магнитное поле изменяется по закону В=0,01sin10t Тл. Определить максимальное значение ЭДС.
8. Найти энергию и плотность энергии магнитного поля катушки длиной 50 см, имеющей 1000 витков диаметром 20 см, если по ней протекает ток силой 0,01 А.
Вариант 3
1. На проволочный виток радиусом 10 см, помещенный между полю-сами магнита, действует механический момент 6210-7 Нм. Сила тока в витке 2 А. Найти магнитную индукцию поля между полюсами магнита. Действием магнитного поля Земли пренебречь.
2. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводам текут токи силой 10 А в противоположных направлениях. Расстояние между проводами равно 5 см. Определить магнитную индукцию в точке, удаленной на 2 см от одного и на 3 см от другого провода.
3. Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле напряженностью 10 кА/м. Вычислить период вращения электрона.
4. Виток диаметром 8 см находится в однородном магнитном поле с напряженностью 6103 А/м. Плоскость витка перпендикулярна линиям индук-ции поля. Какую работу надо совершить, чтобы повернуть виток около его диаметра на угол 450 при силе тока в витке 4 А?
5. Вычислить циркуляцию вектора индукции вдоль контура, охватывающего токи силой 10 А и 15 А, текущие в одном направлении, и силой 20 А, текущий в противоположном направлении.
6. Электрон, ускоренный разностью потенциалов 300 В, движется параллельно прямолинейному проводнику на расстоянии 4 мм от него. Какая сила будет действовать на электрон, если по проводнику пустить ток силой 5 А?
7. Индуктивность соленоида, намотанного в один слой на немагнитный каркас, 0,5 мГн. Длина соленоида 0,6 м, диаметр 2 см. Определить отноше-ние числа витков соленоида к его длине.
8. Соленоид имеет длину 0,6 м и сечение 10 см2. При некоторой силе тока, протекающего по обмотке, в соленоиде создается магнитный поток 0,1 мВб. Чему равна энергия магнитного поля соленоида? Сердечник выпол-нен из немагнитного материала, магнитное поле во всем объеме однородно.
Вариант 4
1. По длинному прямому проводнику течет ток силой 60 А. Определить индукцию и напряженность магнитного поля в точке, удаленной от проводника на 5 см.
2. Напряженность магнитного поля в центре витка радиусом 8 см равна 20 А/м. Определить напряженность и индукцию поля на оси витка в точке, расположенной на расстоянии 6 см от его центра. Какова напряженность в центре витка, если ему придать форму квадрата, не изменяя силу тока в нем?
3. Виток радиусом 5 см находится в однородном магнитном поле напряженностью 8103 А/м. Плоскость витка перпендикулярна линиям индукции поля. Какую работу нужно совершить, чтобы повернуть виток около его диаметра на угол 600 при силе тока в витке 5 А?
4. Соленоид индуктивностью 4 мГн содержит 600 витков. Чему равен магнитный поток, если сила тока, протекающего по обмотке, 12 А?
5. Электрон влетает в однородное магнитное поле напряженностью 1500 А/м со скоростью 720 км/с. Направление скорости составляет угол 300 с направлением поля. Определить радиус и шаг винтовой линии, по которой будет двигаться электрон в магнитном поле.
6. Виток из проволоки площадью 1 м2 расположен перпендикулярно магнитному полю, индукция которого изменяется по закону В=5(1+е-t). Определить ЭДС индукции в витке как функцию времени.
7. Найти, сколько витков проволоки, вплотную прилегающих друг к другу, диаметром d=0,5 мм с изоляцией ничтожной толщины надо намотать на картонный цилиндр диаметром D=1,5 см, чтобы получить однослойную катушку индуктивностью L=10-4 Гн.
8. В катушке длиной 50 см и диаметром 2 см, имеющей 103 витков, про-текает ток силой 2 мА. Определить энергию и плотность энергии магнитного поля. Сердечник немагнитный.
Вариант 5
1. Виток диаметром 20 см может вращаться около вертикальной оси, совпадающей с одним из диаметров витка. Виток установили в плоскости магнитного меридиана и пустили по нему ток 10 А. Какой вращающий момент нужно приложить к витку, чтобы держать его в начальном положе-нии?
2. Два бесконечно длинных прямых проводника скрещены под прямым углом. По проводнику текут токи силой 100 А и 50 А. Расстояние между проводниками 20 см. Определить индукцию магнитного поля в точке, лежащей на середине общего перпендикуляра к проводникам.
3. Проволочный виток радиусом 20 см расположен в плоскости магнит-ного меридиана. Горизонтальная составляющая напряженности магнитного поля Земли равна 5,92 А/м. В центре витка установлен компас. Какой силы ток течет по витку, если магнитная стрелка компаса отклонена на угол 90 от плоскости магнитного меридиана?
4. В однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл, движется равно-мерно проводник длиной 10 см. По проводнику течет ток силой 2 А. Ско-рость движения проводника 20 см/с и направление перпендикулярно к магнитному полю. Найти работу при перемещении проводника за время 10 с.
5. Протон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 600 В, вле-тел в однородное магнитное поле напряженностью 2,4105 А/м и начал двигаться по окружности. Определить радиус окружности.
6. В средней части соленоида, содержащего 8 витков на каждый санти-метр, помещен круговой виток диаметром 4 см. Плоскость витка расположе-на под углом 600 к оси соленоида. Определить магнитный поток, пронизывающий виток, если по обмотке соленоида течет ток силой 1 А.
7. Индуктивность соленоида с немагнитным сердечником равна 0,16 мГн. Длина соленоида 1 м, сечение 1 см2. Сколько витков на каждый сантиметр длины содержит обмотка соленоида?
8. Скорость самолета с реактивным двигателем 950 км/ч. Найти ЭДС индукции, возникающую на концах крыльев такого самолета, если вертикальная составляющая напряженности земного магнитного поля 39,8 А/м, размах крыльев такого самолета 12,5 м.
Вариант 6
1. По двум параллельным проводам текут в противоположных направлениях токи силой I1=I2=10 A. Расстояние между проводами 30 см. Определить магнитную индукцию в точке, удаленной от первого и второго проводов соответственно на расстояния 15 см и 20 см.
2. Между полосами электромагнита создается однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл. По проводу длиной 70 см, помещенному перпендикулярно к направлению магнитного поля, течет ток силой 70 А. Найти силу, действующую на проводник.
3. Прямой провод длиной 40 см, по которому течет ток силой 100 А, движется в однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл. Какую работу совершат силы, действующие на провод со стороны поля, при перемещении его на расстояние 40 см, если направление перемещения перпендикулярно линиям индукции и проводу?
4. Электрон движется в магнитном поле с индукцией 4 мТл по окружности радиусом 0,8 см. Какова кинетическая энергия электрона?
5. На прямой проводник длиной 2 м с силой тока 50 А, расположенный в однородном магнитном поле под углом в 300 к направлению линий маг-нитного поля, действует сила 5 Н. Найти индукцию магнитного поля и его напряженность.
6. Соленоид содержит 500 витков. При силе тока 2 А магнитный поток в соленоиде равен 410-3 Вб. Определить индуктивность соленоида.
7. По катушке индуктивностью 8 мкГн течет ток силой 6 А. Определить среднее значение ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре, если сила тока изменится за 5 мс до нуля.
8. Обмотка соленоида содержит 20 витков на каждый сантиметр длины. При какой силе тока объемная плотность энергии магнитного поля будет 0,1 Дж/м3.
Вариант 7
1. В однородном магнитном поле с напряженностью 8103 А/м внесен медный проводник. Плотность тока в проводнике 3 А/мм2. С каким ускорением будет двигаться проводник, если направление тока перпендикулярно направлению магнитного поля?
2. По контуру в виде равностороннего треугольника идет ток силой 10 А. Сторона треугольна 30 см. Определить магнитную индукцию в точку пересечения высот. Для сравнения определить индукцию магнитного поля в центре кругового провода, вписанного в этот треугольник.
3. Плоский контур с силой тока 10 А свободно установился в одно-родном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Площадь контура 100 см2. Под-держивая ток в контуре неизменным, его повернули относительно оси, лежащей в плоскости контура, на угол 600. Определить совершенную при этом работу.
4. Пройдя ускоряющую разность потенциалов 3103 В, электрон влета-ет в однородное магнитное поле нормально линиям индукции. Индукция магнитного поля 0,01 Тл, радиус траектории 2 см. Определить удельный заряд электрона.
5. Проволочная рамка площадью 50 см2 расположена перпендикулярно магнитному полю, индукция которого изменяется по закону В=(I+е2), где В выражается теслах. Определить ЭДС, индуцируемую в контуре в момент t=0,5 с.
6. Вычислить циркуляцию вектора индукции вдоль контура, охватывающего токи силой 2 А, 4 А, 6 А, текущие в одном направлении.
7. По соленоиду течет ток силой 1,5 А. Магнитный поток, пронизываю-щий поперечное сечение соленоида, равен 210-6 Вб. Определить индуктив-ность соленоида, если он имеет 800 витков.
8. Обмотка соленоида содержит 20 витков на каждый сантиметр длины. При какой силе тока объемная плотность энергии магнитного поля будет 0,1 Дж/м3? Сердечник выполнен из немагнитного материала, и магнитное поле во всем объеме однородно.
Вариант 8
1. Обмотка соленоида содержит два слоя прилегающих друг к другу витков провода диаметром 0,2 мм. Определить напряженность магнитного поля на оси соленоида, если по проводу идет ток силой 0,5 А.
2. Рамка площадью 6 см2, содержащая 400 витков проволоки, нахо-дится в магнитном поле с напряженностью 1,6105 А/м. По рамке течет ток силой 10-7 А. Определить магнитный момент рамки и вращающий момент, с направлением магнитного поля угол 600.
3. Напряженность магнитного поля в центре кругового витка радиусом 8 см равна 30 А/м. Определить напряженность поля на оси витка в точке, расположенной на расстоянии 6 см от центра витка.
4. Заряженная частица с кинетической энергией 2 кэВ движется в одно-родном поле по окружности радиусом 4 мм. Определить силу Лоренца, дей-ствующую на частицу со стороны поля.
5. Катушка радиусом 5 см, имеющая 100 витков, находится в магнитном поле. Определить среднее значении ЭДС индукции в этой катушке, если индукция магнитного поля увеличится в течение 0,5 с от 0 до 1,5 Тл.
6. На картонный каркас длиной 0,8 м и диаметром 4 см намотан в один слой провод диаметром 0,25 мм так, что витки плотно прилегают друг к другу. Вычислить индуктивность получившегося соленоида.
7. Квадратный контур со стороной 10 см, в котором течет ток силой 6 А, находится в магнитном поле с индуктивностью 8 Тл. Какую работу нужно совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре повернуть его на 400 ?
8. По соленоиду радиусом 20 см, содержащему 500 витков, течет ток силой 1 А. Определить объемную плотность энергии магнитного поля в центре кольца.
Вариант 9
1. По двум параллельным бесконечно длинным проводам, расположен-ным на расстоянии 8 см друг от друга, текут в одном направлении токи I1=I2=40 А. Определить магнитную индукции поля в точке, отстоящей от одного проводника на расстоянии 6 см и от другого на расстоянии 10 см.
2. Проволочный виток радиусом 20 см расположен в плоскости магнит-ного меридиана. Горизонтальная составляющая напряженности магнитного поля Земли равна 5,92 А/м. В центре витка установлен компас. Какой силы ток течет по витку, если магнитная стрелка компаса отклонена на угол 90 от плоскости магнитного меридиана?
3. Магнитная стрелка помещена в центре кругового проводника, плос-кость которого расположена вертикально и составляет угол 200 с плоскостью магнитного меридиана. Радиус окружности 10 см. Определить угол, на который повернется магнитная стрелка, если по проводнику пойдет ток силой 3 А.
4. Протон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 600 В, вле-тел в однородное магнитное поле напряженностью 2,4105 А/м и начал двигаться по окружности. Определить радиус окружности.
5. Магнитный поток сквозь сечение соленоида равен 50 мкВб. Длина соленоида 50 см. Найти магнитный момент соленоида, если его витки плотно прилегают друг к другу.
6. Электродвижущая сила самоиндукции, возникающая в цепи с индук-тивностью 0,4 Гн, изменяется с течением времени по закону Еi=(20+8t) В. Найти, по какому закону изменяется сила тока в цепи.
7. Соленоид сечением 10 см2 содержит 103 витков. При силе тока 5 А магнитная индукция поля внутри соленоида равна 0,05 Тл. Определить индуктивность соленоида.
8. Соленоид длиной 50 см и площадью сечения 2 см2 имеет индуктив-ность 0,2 мкГн. При какой силе тока объемная плотность энергии магнитного поля внутри соленоида будет равна 1 мДж/м3 ?
Вариант 10
1. По двум длинным параллельным проводникам, расстояние между которыми 6 см, текут токи силой 12 А. Определить индукцию и напряженность магнитного поля в точке, удаленной от каждого провода на расстоянии 6 см, если токи текут в одном направлении.
2. Плоский контур с током силой 5 А свободно установился в одно-родном магнитном поле с индукцией 0,4 Тл. Площадь контура 200 см2. Под-держивая ток в контуре неизменным, его повернули относительно оси, лежащей в плоскости контура, на угол 400. Определить совершенную при этом работу.
3. В магнитном поле с индукцией 1,2 Тл по круговой орбите радиусом 50 см движется -частица. Определить скорость и разность потенциалов, которую должна пройти -частица, чтобы приобрести такую скорость. Заряд -частицы 3,210-19 Кл, масса е 6,6410-27 кг.
4. Прямой провод длиной 40 см, по которому течет ток силой 100 А, движется в однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл. Какую совершат силы, действующие на проводник со стороны поля, при перемещении его на расстояние 40 см, если направления перемещения перпендикулярно линии индукции и проводу.
5. На длинный картонный каркас диаметром 5 см уложена однослойная обмотка из проволоки диаметром 0,2 мм. Определить магнитный поток, создаваемый таким соленоидом при силе тока 0,5 А.
6. Рамка, содержащая 200 витков, может вращаться относительно оси, лежащей в плоскости рамки. Площадь рамки 5 см2. Ось рамки перпендикулярна линиям индукции однородного магнитного поля, величина которого равна 0,05 Тл. Определить максимальную ЭДС, которая индуцируется в рамке при ее вращении с частотой 40 с-1.
7. Катушку индуктивностью 0,6 Гн подключают к источнику тока. Найти сопротивление катушки если, за время равное 3 с сила тока через катушку достигает 80% предельного значения..
8. Индуктивность катушки 0,1 мГн. При какой силе тока энергия магнитного поля равна 10-4 Дж?
MP3 - симфония формул и логики
|
| |
|
|
| bovali | Дата: Воскресенье, 13.05.2012, 04:04 | Сообщение # 4 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 908
Статус: Offline
| КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №5
Вариант 1
1. Луч света выходит из стекла в вакуум. Предельный угол полного внутреннего отражения 420. Найти скорость света в стекле.
2. В опыте Юнга расстояние l от щелей до экрана равно 3 м. Найти угловое рас¬стояние между соседними светлыми полосами, если третья светлая полоса на экране отстоит от центра интерференционной картины на 4,5 мм.
3. В воздухе на линзу с абсолютным показателем преломления n=1,58 нормально падает монохроматический свет с длиной волны =0,55 мкм. Для устранения потерь света в результате его отражения на линзу наносится тонкая прозрачная пленка. Найти: 1) оптимальный абсолютный показатель преломления для пленки; 2) минимальную толщину пленки.
4. Найти радиус третьей зоны Френеля, если расстояние от точечного источника света с (=0,6 мкм) до волновой поверхности и от волновой поверхности до точки наблюдения равно 1,5 м.
5. На дифракционную решетку длиной l=15 мм, содержащую N=300 штрихов, падает нормально монохроматический свет, с длиной волны¬¬¬ =550 нм. Найти: 1) число максимумов, наблюдаемых в спектре дифракцион-ной решетки; 2) угол, соответствующий последнему максимуму.
6. Найти, во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света, прошедшего через два николя, главные плоскости которых образуют угол в 600, если каждый из николей как поглощает, так и отражает 5% падающего на них света.
7. Найти, какая длина волны соответствует максимальной спектральной плотности энергетической светимости , равной 1,31011 Вт/м3.
8. Фотоны с энергией 5 эВ вырывают фотоэлектроны из металла с работой выхода А=4,7 эВ. Найти максимальный импульс, передаваемый поверхности этого металла при вылете электрона.
Вариант 2
1. На мыльную пленку падает белый свет под углом 300. При какой наименьшей толщине пленка будет казаться фиолетовой (l=410-7 м), если наблюдение ведется в отраженном свете?
2. Радиус кривизны плоско-выпуклой линзы 4 м. Чему равна длина волны падающего света, если радиус пятого светлого кольца в отраженном свете равен 3,6 мм?
3. На щель нормально падает параллельный пучок монохроматического света. Длина волны падающего света в 8 раз меньше ширины щели. Какова ширина нулевого максимума в дифракционной картине, проецируемой линзой на экран и отстоящей от нее на расстоянии 1 м?
4. На решетку нормально падает монохроматический свет с длиной волны 4,710-7 м. Разность углов дифрагрирования для максимумов второго и первого порядков равна 4036. Определить период решетки.
5. Поглощение света в николе таково, что наибольшая интенсивность поляризованного света, прошедшего через николь, составляет 90% интенсивности поляризованного света, падающего на него. Во сколько раз уменьшится интенсивность, если свет пройдет последовательно через три николя, расположенные так, что плоскость поляризации первого и третьего совпадают, а плоскость поляризации второго образует с этими плоскостями угол в 630?
6. Под каким углом должен падать пучок света из воздуха на поверх-ность жидкости, чтобы при отражении от дна стеклянного сосуда, наполненного водой, свет был полностью поляризован? Абсолютный показатель преломления стекла 1,5, воды - 1,33.
7. Максимум спектральной плотности излучения яркой звезды Сириус приходится на длину волны 560 нм. Принимая звезду за абсолютно черное тело, определить температуру ее поверхности.
8. Фотоэффект у некоторого металла начинается при частоте падающего света 61014 Гц. Определить частоту света, при которой освобожденные им с поверхности данного металла электроны полностью задерживаются разностью потенциалов в 3 В. Найти работу выходу для данного металла.
Вариант 3
1. Абсолютный показатель преломления стекла 1,52, воды - 1,33. Найти предельный угол полного внутреннего отражения для поверхности раздела: 1) стекло-воздух; 2) вода-воздух; 3) стекло-вода.
2. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. После того как пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнили жидкостью, радиусы темных колец в отраженном свете уменьшились в 1,25 раза. Найти абсолютный показатель преломления жидкости.
3. На щель шириной а=6l падает нормально параллельный пучок монохроматического света с длиной волны l. Под каким углом будет наблюдаться третий дифракционный минимум света?
4. На дифракционную решетку нормально падает пучок света. Натриевая линия (l1=589 нм) дает в спектре первого порядка угол дифракции 1=1708. Некоторая линия дает в спектре второго порядка угол дифракции 2=24012. Найти длину волны l2 этой линии и число штрихов на единицу длины решетки.
5. На сколько процентов уменьшается интенсивность естественного света после прохождения через призму Николя, если потери света составляют 10%.
6. При прохождении света через трубку длиной l1=20 см, содержащую раствор сахара с концентрацией C1=10%, плоскость поляризации света повернулась на угол 1=13,30. В другом растворе сахара, налитом в трубку длиной l2=15 см, плоскость поляризации повернулась на угол 2=5,20. Найти концентрацию C2 второго раствора.
7. Мощность излучения абсолютно черного тела 34 кВт. Найти температуру этого тела, если известно, что площадь его поверхности S=0,6 м2.
8. Фотоны с энергией 4,9 эВ вырывают электроны из металла с работой выхода А=4,5 эВ. Найти максимальный импульс, передаваемый поверхности металла при выходе каждого электрона.
Вариант 4
1. На поверхности воды находится тонкая пленка скипидара с абсолют-ным показателем преломления 1,48 и толщиной 0,25 мкм. Какого цвета пред-ставится пленка при наблюдении ее в отраженном свете под углом 600?
2. Радиус второго темного кольца Ньютона в отраженном свете 0,4 мм. Определить радиус кривизны плоско-выпуклой линзы, взятой для опыта, если она освещается монохроматическим светом с длиной волны 0,64 мкм.
3. Определить угловое положение минимумов, которые находятся по обе стороны от центрального максимума, при дифракции Фраунгофера от щели шириной 10 мкм, если угол падения света 300 и длина световой волны 0,5 мкм.
4. На дифракционную решетку нормально к ее плоскости падает моно-хроматический свет. Постоянная дифракционной решетки в 4,6 раза больше длины световой волны. Найти общее число дифракционных максимумов, которые теоретически можно наблюдать в данном случае.
5. Под каким углом надо отразить луч света от кристалла каменной соли с показателем преломления 1,54, чтобы получить максимальную поляризацию этого луча?
6. Поглощение света в николе таково, что наибольшая интенсивность поляризованного света, прошедшего через николь, равна 95% интенсивности падающего на него поляризованного света. Во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света после прохождения двух николей, оптические оси которых составляют угол 400?
7. В излучении абсолютно черного тела, поверхность которого 25 см2, максимум энергии приходится на длину волны 6800 . Сколько энергии излучается за 1 секунду с 1 см2 этого тела?
8. Определить максимальные скорости фотоэлектронов, вырываемых с поверхности цезия и платины излучением с длинами волн. 185 нм и 422,7 нм.
Вариант 5
1. В опыте Юнга расстояние l от щелей до экрана равно 3 м. Найти угловое расстояние между соседними светлыми полосами, если третья светлая полоса на экране отстоит от центра интерференционной картины на 5,5 мм.
2. На тонкую мыльную пленку (n=1,33) под углом i=300 падает монохроматический свет с длиной волны =0,6 мкм. Найти угол между поверхностями пленки, если расстояние между интерференционными полосами в отраженном свете равно 4 мм.
3. Найти радиус третьей зоны Френеля для случая плоской световой волны. Расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения равно 1,5 м. Длина волны =0,6 мкм.
4. На щель шириной а=0,1 мм падает монохроматический свет с длиной волны =0,5 мкм. Дифракционная картина наблюдается на экране, располо-женном параллельно щели. Найти расстояние от щели до экрана, если ширина центрального дифракционного максимума b=1 см.
5. Степень поляризации частично поляризованного света составляет 0,75. Найти отношение максимальной интенсивности света, пропускаемого анализатором, к минимальной.
6. Естественный свет проходит через поляризатор и анализатор, угол между главными плоскостями которых равен . Поляризатор и анализатор как поглощают, так и отражают 10% падающего на них света. Найти угол , если интенсивность света вышедшего из анализатора, равна 12% интенсивности света, падающего на поляризатор.
7. Площадь, ограниченная графиком спектральной плотности энергетической светимости rТ абсолютно черного тела, при переходе от термодинамической температуры Т1 к температуре Т2 увеличилась в 5 раз. Найти, как изменится при этом длина волны max, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела.
8. Красная граница фотоэффекта для некоторого металла равна 500 нм. Найти минимальное значение энергии фотона, вызывающего фотоэффект.
Вариант 6
1. Определить расстояние между двумя когерентными источниками све-та, если расстояние до экрана равно 2 м, а расстояние между соседними минимумами 2 мм. Длина световой волны 5000 .
2. Найти расстояние между двадцатым и двадцать первым светлыми кольцами Ньютона, наблюдаемыми в отраженном свете, если второе кольцо отстоит от третьего на 1 мм.
3. Пятый минимум при освещении щели светом с длиной волны 500 нм наблюдается под углом 300. Какова ширина щели?
4. Какое количество щелей должна иметь дифракционная решетка, чтобы посредством ее можно было разрешить в спектре третьего порядка линии кадмия с длиной волны 2881,84 и 2880,78 ?
5. Угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора 500. Естественный свет, проходя через такую систему, ослабляется в 4 раза. Пренебрегая потерей света при отражении, определить коэффициенты погло-щения света в этих поляроидах.
6. Абсолютный показатель преломления стекла для света с длиной волны 0,527 мкм равен 1,76. Под каким углом к поверхности стекла следует направить свет, чтобы отраженный луч был полностью поляризован? Какой будет при этом угол преломления?
7. Какое количество энергии излучает абсолютно черное тело за 1 секунду c 1 см2 светящейся поверхности, если максимум энергии в его спектре приходится на длину волны в 775 нм?
8. Длина волны света, соответствующая красной границе фотоэффекта, для некоторого металла равна 275 нм. Найти минимальную энергию фотона, вызывающего фотоэффект.
Вариант 7
1. На экране наблюдается интерференционная картина от двух когерентных источников света с длиной волны 480 нм. Когда на пути одного из пучков поместили тонкую пластинку из плавленого кварца с показателем преломления 1,46, то интерференционная картина сместилась на 70 полос. Определить толщину пластинки.
2. На тонкую пленку с абсолютным показателем преломления 1,33 падает параллельный пучок белого света. Угол падения 500. При какой толщине пленки отраженный свет будет иметь максимальную интенсивность для длины волны 0,5 мкм?
3. На пластинку со щелью шириной 0,1 мм падает нормально монохроматический свет с длиной волны 0,7 мкм. Определить ширину центральной световой полосы, если экран удален на расстояние 1 м.
4. На дифракционную решетку падает нормально монохроматический свет. Под каким углом наблюдается максимум второго порядка, если известно, что угол между максимумами первого и второго порядков равен 80?
5. Определить скорость света в диэлектрике, для которого угол полной поляризации равен 600.
6. Угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора 600. Естественный свет, проходя через такую систему, ослабляется в 10 раз. Пренебрегая потерей света при отражении, определить коэффициент поглощения в этих поляроидах.
7. Вследствие изменения температуры тела максимум его спектральной плотности энергетической светимости переместился с 2,5 мкм до 0,125 мкм. Тело абсолютно черное. Во сколько раз изменилась температура тела и инте-гральная энергетическая светимость?
8. На поверхность металла падает монохроматический свет с длиной волны 150 нм. Красная граница фотоэффекта 200 нм. Какая доля энергии фотона расходуется на сообщение электронам кинетической энергии?
Вариант 8
1. Радиус второго темного кольца Ньютона в отраженном свете 0,4 мм. Определить радиус кривизны плоско-выпуклой линзы, взятой для опыта, если она освещается монохроматическим светом с длиной волны 0,64 мкм.
2. Найти радиус второго темного кольца Ньютона, если между линзой и стеклянной пластинкой налит бензол с абсолютным показателем преломления 1,6. Радиус кривизны линзы 1 м. Абсолютные показатели преломления линзы и пластинки одинаковы и равны 1,5. Наблюдение ведется в отраженном свете с длиной волны 589 нм.
3. На щель шириной 2 мкм падает нормально монохроматический свет с длиной волны 5890 . Найти все углы, по направлению которых будут наблюдаться максимумы интенсивности света.
4. Определить длину волны монохроматического света, падающего нормально на решетку с периодом 2,2 мкм, если угол между максимумами первого и второго порядка 150.
5. Между двумя параллельными николями помещают кварцевую пла-стинку толщиной 1 мм, вырезанную параллельно оптической оси. При этом плоскость поляризации монохроматического света, падающего на поляризатор, повернулась на угол 200. При какой минимальной толщине пластинки свет не пройдет через анализатор?
6. Угол преломления луча в жидкости 400. Определить скорость света в жидкости, если отраженный луч максимально поляризован.
7. Мощность излучения шара радиусом 10 см при некоторой температуре равна 1 кВт. Найти эту температуру, считая шар серым телом с коэффициентом поглощения 0,25.
8. Поверхность металла освещается светом с длиной волны 360 нм. При некотором задерживающем потенциале фототок становится равным нулю. При изменении длины волны на 50 нм задерживающую разность потенциалов пришлось увеличить на 0,59 В. Определить заряд электрона.
Вариант 9
1. Белый свет, падающий нормально на мыльную пленку (абсолютный показатель преломления 1,33) и отраженный от нее, дает в видимом свете ин-терференционный максимум на волне длиной 630 нм и ближайший к нему минимум на волне 650 нм. Какова толщина плоско-параллельной пленки?
2. Плоско-выпуклая линза с радиусом сферической поверхности 12,5 см прижать к стеклянной пластине. Диаметры десятого и пятнадцатого темных колец Ньютона в отраженном монохроматическом свете соответст-венно равны 1 и 1,5 мм. Найти длину волны света.
3. Зеленый свет с длиной волны 500 нм падает на щель шириной 8 мкм. Под какими углами наблюдаются первый и второй минимумы интенсивности света? Сколько их всего может быть?
4. Длина волны монохроматического света равна 590 нм. Определить наибольший порядок максимума, который можно получить с помощью решетки, имеющей 500 штрихов на миллиметр. Свет падает на решетку нормально.
5. Найти, во сколько раз ослабится интенсивность света, прошедшего через два николя, расположенные так, что угол между их главными плоскостями =600, а в каждом из николей теряется 8% интенсивности падающего света.
6. Найти толщину кварцевой пластинки, для которой угол поворота плоскости поляризации монохроматического света определенной длины волны =1800. Удельное вращение в кварце для данной длины волны =0,52 рад/мм.
7. Найти температуру тела, при которой оно при температуре окружающей среды t0=230С излучало бы энергии в 10 раз больше, чем поглощало.
8. Фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла, полностью за-держиваются при приложении напряжения U0=3 В. Фотоэффект для этого металла начинается при частоте падающего монохроматического света 0=61014 с-1. Найти: 1) работу выхода электронов из этого металла; 2) частоту применяемого излучения.
Вариант 10
1. Мыльная пленка, расположенная вертикально, освещается зеленым светом с длиной волны 564 нм. При наблюдении в отраженном свете на по-верхности пленки видим темные и светлые полосы, причем на каждые 2 см поверхности приходится 6 темных полос. Считая, что свет падает на поверх-ность пленки нормально, определить угол между поверхностями пленки. Абсолютный показатель преломления мыльной воды 1,33.
2. Плоско-выпуклая линза с радиусом сферической поверхности R=12,5 см прижата к стеклянной пластине. Диаметр десятого темного кольца Ньютона в отраженном монохроматическом свете равен 1 мм. Найти длину волны света.
3. На непрозрачную пластинку с узкой щелью нормально падает моно-хроматический свет. Угол дифракции световой волны, соответствующий третьей светлой полосе, равен 30. Во сколько раз ширина щели больше длины волны падающего света?
4. Дифракционная решетка имеет период 3 мкм. Длина решетки 3 см. Определить ее разрешающую способность в спектре второго порядка и раз-ность различимых значений длин волн для зеленого света (λ = 540 нм).
5. Главные плоскости двух призм Николя образуют между собой угол 300. Как изменится интенсивность прошедшего света, если главные плоскости поставить под углом 450? Чему равен угол между главными плоскостями двух николей, если после прохождения через них света его интенсивность уменьшилась в 4 раза?
6. Определить угол Брюстера при отражении света от диэлектрика, для которого предельный угол полного внутреннего отражения равен 340.
7. Максимум спектральной плотности излучения Солнца соответствует длине волны 500 нм. Принимая Солнце за абсолютно черное тело, опреде-лить: а) энергетическую светимость Солнца; б) поток энергии, излучаемый Солнцем.
8. Красная граница фотоэффекта для вольфрама 275 нм. Определить работу выхода электронов из вольфрама и максимальную скорость электронов, вырываемых из вольфрама светом с длиной волны 167 нм.
MP3 - симфония формул и логики
|
| |
|
|
| bovali | Дата: Среда, 10.12.2014, 21:55 | Сообщение # 5 |
|
Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 908
Статус: Offline
| сайт заказа www.reshuzadachi.ru
MP3 - симфония формул и логики
|
| |
|
|
|
