Физика КР. Контрольная работа. 101 Два одинаковых груза массами m
 Скачать 4.76 Mb.
|
|
101* Два одинаковых груза массами m1= m2 = 0,5 кг связаны нитью, перекинутой через блок, укрепленный на конце стола (рис.1). Радиус блока R=0,2 м, масса блока m=1кг. Найти угловое ускорение блока, если коэффициент трения груза m2 о стол µ=0,2. Блок считать сплошным диском   111* Платформа в виде горизонтально расположенного диска может вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через центр платформы. На платформе находится человек, которого в условии задачи можно рассматривать как материальную точку. Расходом энергии на преодоление сил трения пренебречь. Человек массой 60 кг стоит на краю платформы массой 120 кг, делающей 3,0 об/мин. Сколько оборотов в минуту будет делать платформа, если человек перейдет на середину между краем и центром платформы?   121* Два одинаковых заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол α. Шарики погружаются в масло плотностью ρ=8.102 кг/м8. Какова диэлектрическая проницаемость ε масла, если угол расхождения нитей при погружении шариков в масло остается неизменным? Плотность материалов шариков ρ=1,6.103 кг/м3.  F⃗ +F⃗ A+T⃗ +mg⃗ =0F→+F→A+T→+mg→=0 1/4πϵ0*Q1Q/2r^2=x1 Fк=x/ϵ 1)вариант: FA1=0; ϵ=1; FA1=0;ϵ=1 x:−Fк1+T1sinα2=0 x:−Fк1+T1sinα/2=0 y:T1cosα/2−mg=0 {T1=mg/cos(α/2) {−Fк1+mgtgα/2=0 tgα/2 = Fк1/mg = x/mg ϵ= 2) вариант: x:−Fк2+T2sinα2=0x y:FA2+T2cosα2−mg=0 {T2=Fк2/sin(α/2) {FA2+Fк2tgα2−mg=0 (4) m=ρV (5) FA2=ρ0gV (6) Подставим (2),(3),(5) и (6) в (4): ρ0gV+xϵρVgx−ρVg=0 ρ0+ρ/ϵ−ρ=0 ρ=ϵ(ρ−ρ0) ϵ=ρ/ρ−ρ0 ϵ=1,6⋅10^3/1,6⋅10^3−8⋅10^2=2 131* Между двумя бесконечно длинными, коаксиальными и разноименно заряженными цилиндрическими поверхностями малых радиусов R1 = 4 см и R2 = 10 см находится слой диэлектрика ( ε = 3), прилегающего к цилиндрической поверхности большего радиуса R2 . Меньший радиус диэлектрического слоя R0 = 7 см. Линейная плотность заряда поверхности радиусом R1 составляет -3 нКл/м, а внешней поверхности радиусом R2 - + 3 нКл/м. Построить графики функций f1(r) и f2(r) для случаев: I) r Вычислить разность потенциалов ∆φ между точками r1=4 см и r2= 9 см. 1) Внутри обоих цилиндров (r < R1) результирующая напряженность поля Е = 0; электрическое смещение D = εε0Е = 0. 2) Между цилиндрами результирующая напряженность поля: в области без диэлектрика (R1 ≤ r ≤ R0)  в области с диэлектриком (R0 < r ≤ R2)  3) Вне цилиндров (r > R2)  Для построения графиков E(r) и D(r) вычислим значения E и D в характерных точках (r = 7–0 см — это значение r чуть меньшее, чем r = 7 см):
 Найдем разность потенциалов между точками r1 = 4 см и r2 = 9 см по формуле   φ1–φ2 = –34,7 В. 141 Определить проводимость и удельную тепловую мощность тока в проводнике с концентрацией электронов n=8.1028 м-3 и средней дрейфовой скоростью u = 2,8.10-2 см/с, если разность потенциалов ∆φ двух точек однородного электрического поля в проводнике, отстоящих на l = 2.2 мм друг от друга, составила 1,4.10-4 В. Напряженность электрического поля E = 1.4*10^-4 В / (0.0022 м) = 0.0(63) В/м Заряд, протекающий через площадь S за время t, q = e*n*u*S*t Плотность тока J = I/S = q/(t*S) = e*n*u = 1.6*10^-19 Кл * 8*10^28 м-3 * 2.8*10^-4 м/с = 3.584*10^4 А/м2 Проводимость σ = J/E = 3.584*10^4 / 0.0(63) = 5.632*10^5 1/(Ом*с) Удельная тепловая мощность ω = jE2=3.584*10^4*(0.0(63))2 = 142( Дж*сек) /(см2)  151* Бесконечный прямолинейный провод на некотором участке образует петлю в виде равностороннего треугольника, вершина которого находится на самой прямой, а его основание длиной 10 см параллельно ей. Найти магнитную индукцию в центре петли, если по проводу протекает ток силой 30 А.  B0 = 3B = B1 + B2 + B3 B1 = (uu0/4 π) * (2I /atg10o) * (cos10o-cos170o) B = (3*4 π *10-7*1/4 π )* (2 * 30/0,1 * 0,1763) * (0,984 + 0,984) = 0,000062 Тл = 0,62 мТл  |