Физика - вариант №5

Контрольная работа №1

1. Конькобежец, стоя на коньках на льду, бросает камень массой 2,5 кг под углом 30° к горизонту со скоростью 10 м/с. Какова будет начальная скорость движения конькобежца, если его масса 60 кг? Перемещением конькобежца во время броска пренебречь.

2. Вычислите КПД неупругого удара бойка массой 0,5 т, падающего на сваю массой 120 кг. Полезной считать энергию, затраченную на вбивание сваи.

3. Скорость электрона составляет 80 % от скорости света в вакууме. Вычислите кинетическую энергию такого электрона.

4. Четыре одинаковых заряда по +40 нКл каждый закреплены в вершинах квадрата со стороной 10 см. Найти силу, действующую на любой из этих зарядов со стороны трёх остальных.

5. На двух бесконечных параллельных плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями у1 и у2 (рисунок 5.5). Постройте сквозной график зависимости напряжённости электрического поля от расстояния Е(х) для трёх областей: I – слева от обеих плоскостей, II – между плоскостями и III – справа от обеих плоскостей. Принять у1 = +2у, у2= +у, где у = 40 нКл/м2. Вычислите напряжённость поля в точке, расположенной слева от обеих плоскостей, и покажите на рисунке направление вектора напряжённости поля в этой точке.

6. Диполь с электрическим моментом 100 пКл·м свободно установился в однородном электрическом поле напряжённостью 200 кВ/м. Вычислите работу внешних сил, которую необходимо совершить для поворота диполя на угол 180°.

7. Электрон, пройдя в плоском конденсаторе путь от одной пластины до другой, приобрел скорость 105 м/с. Расстояние между пластинами 8 мм. Вычислите разность потенциалов между пластинами конденсатора и поверхностную плотность заряда на них.

8. Два одинаковых плоских воздушных конденсатора ёмкостью 100 пФ каждый соединены в батарею последовательно. Вычислите, на сколько изменится электрическая ёмкость батареи, если пространство между пластинами одного из конденсаторов заполнить парафином.

Контрольная работа № 2

1. ЭДС батареи 24 В. Наибольшая сила тока, которую может дать батарея, равна 10 А. Вычислите максимальную мощность, которая может выделяться во внешней цепи.

2. 2. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону I(t) = I0sin(щt). Вычислите заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за время, равное половине периода изменения тока, если амплитуда силы тока 10 А, а циклическая частота 50р c-1.

3. По тонкому кольцу радиусом 20 см течёт ток 100 А. Вычислите магнитную индукцию на оси кольца в точке А (рисунок 5.3) и покажите её направление на рисунке. Угол в = р/3 рад.

4. 4. Тонкий провод длиной 20 см изогнут в виде полукольца и помещён в магнитное поле с индукцией 10 мТл так, что плоскость полукольца перпендикулярна линиям магнитной индукции. По проводу пропустили ток 50 А. Вычислите силу, действующую на провод. Подводящие провода направлены вдоль линий магнитной индукции.

5. 5. Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов 100 В и, влетев в однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл, стала двигаться по винтовой линии с шагом 6,5 см и радиусом 1 см. Вычислите удельный заряд частицы.

6. 6. Однородное магнитное поле с индукцией 2,5 мТл и однородное электрическое поле с напряжённостью 10 кВ/м скрещены под прямым углом. Электрон, скорость которого равна 400 км/с, влетает в эти поля так, что силы, действующие на него со стороны магнитного и электрического полей, сонаправлены. Вычислите ускорение электрона.

7. 7. Квадратный контур со стороной 10 см, в котором течёт ток 6 А, находится в магнитном поле с индукцией 0,8 Тл и образует угол 60° с линиям индукции. Какую работу нужно совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму на окружность?

8. 8. Рамка из провода сопротивлением 0,04 Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией 0,6 Тл. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Площадь рамки 200 см2. Вычислите заряд, который пройдёт через поперечное сечение провода рамки при изменении угла между нормалью к рамке и линиями индукции: 1) от 0˚ до 45°; 2) от 45˚ до 90°.