гг. задачи 302-340. Контрольная работа по физике Вариант 8 Группа0232

• Название: Контрольная работа по физике Вариант 8 Группа0232
• Дата: 22.06.2022
• Размер: 222.25 Kb.
• Имя файла: задачи 302-340.docx
• Тип: Контрольная работа; #611062

Контрольная работа по физике

Вариант 8

Группа0232

Резников А.И.

№302

На продолжении оси заряженного с линейной плотностью заряда 10^-7 Кл/м тонкого прямого стержня на расстоянии 10 см от его конца находится точечный заряд 10^-8 Кл. Второй конец стержня уходит в бесконечность. Определить силу взаимодействия стержня и точечного заряда.

τ= 10-7 Кл/м a = 0,1 м Q = 10-8 Кл
F ― ?

Выделим на стержне участок dx, находящийся на

расстоянии (x+a) от заряда Q.

Заряд находящийся на этом участке равен dq = τdx

По закону Кулона взаимодействие между зарядами dq и Q равно:

Проинтегрируем для x=0 до бесконечности


0,09*10^-3Н = 90мкН
Ответ: 90мкН
№309

Поверхностная плотность заряда бесконечно протяженной вертикальной

плоскости равна 9,8*10^-5 Кл/м². К плоскости на нити подвешен заряженный шарик массой m=10г. Определить заряд Q шарика, если нить образует с плоскостью угол 45° .

σ= 9,8*10-5 Кл/м2 m = 0,01 кг α = 45°
Q ― ?

Поскольку шарик находится в равновесии, то равнодействующая сил равна нулю:

= 0 (1)

F_т – сила тяжести,

F_к – сила электростатического (кулоновского) взаимодействия шарика и плоскости.

Их модули равны, соответственно:
(2) (3)

Спроецируем уравнение (1) на оси x и y, с учетом (2) и (3)
Ось x: (4)
Ось y: (5)
Разделим (4) на (5)


=
Ответ: 17, 72 нКл
№316

Заряды двух концентрических сфер радиусами 10 и 20 см соответственно равны 2*10^-8 Кл и -10^-10 Кл. Определить разность потенциалов двух точек поля, отстоящих от центра сфер на 15 и на 25 см.

R1 = 0,1 м R2 = 0,2 м Q1 = 2*10-8 Кл Q2 = -10-10 Кл r1 = 0,15 м r2 = 0,25 м k = 9*109 Нм2/Кл2	Разность потенциалов определим по формуле: ∆φ = φ1- φ2 Если r > R, то формула для вычисления потенциала сферы на расстоянии r от ее центра совпадает с формулой вычисления потенциала точечного заряда на расстоянии r. Так как 15 см > 10 см и 25 см > 20 см, то формула для вычисления будет ^ ∆φ = 9*109 * = =9*109*(13,333*10-8+0,04*10-8) = 1204 В
∆φ ― ? k = 9*109 Нм2/Кл2

Ответ: 1204 В
№323

Пылинка массой m = 10^–5 кг, несущая на себе заряд Q = 10^–8 Кл, влетела в электрическое поле в направлении силовых линий. После прохождения разности потенциалов U = 150 В пылинка имела скорость v = 20 м/с. Определить скорость пылинки до того, как она влетела в поле.

m = 10 мкг = 10–5 кг Q = 10 нКл = 10–8 Кл U = 150 В V = 20 м/с	По закону сохранения энергии или W ― энергия, которую приобрела пылинка при движении вдоль силовых линий поля.
v0 ― ?

Ответ: v₀ = 19,99 м/с.
№ 330

Расстояние между пластинами плоского конденсатора d =2 см, разность потенциалов U=6 000В. Заряд каждой пластины Q=10⁻⁸ Кл. Определить энергию W поля конденсатора и силу F взаимного притяжения пластин.


d = 2 см = 0,02 м Энергия поля конденсатора

U = 6 кВ = 6000 В

Q = 10 нКл = 10⁻⁸ Кл
W ― ? Напряженность поля конденсатора

F ― ? найдем из уравнения

U = Ed,

E = U/d.

Напряженность поля, создаваемого одной пластиной



Сила, действующая на другую пластину




Ответ: W = 3∙10⁻⁵ Дж; F = 0,0015 Н.
№ 334

Ток в проводнике сопротивлением r = 15 Ом за время t = 5 с равномерно возрастает от нуля до некоторого максимума. За это время в проводнике выделилась теплота Q = 10⁴ Дж. Определить среднее значение силы тока в проводнике за этот промежуток времени.

t = 5 c Q = 104 Дж r = 15 Ом I0 = 0	При равномерном возрастании сила тока изменяется по закону: I = I0+kt. С учётом I0 = 0 запишем: I = kt. Закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме: dQ = I2rdt. откуда найдём Среднее значение силы тока можно найти по формуле:
― ?

Ответ: = 10 A.

№ 340

Три сопротивления r₁ = 5 Ом, r₂ = 1 Ом и r₃ = 3 Ом, а также источник тока e₁ = 1,4 B соединены, как показано на рисунке. Оп­ределить э. д. с. источника, который надо подключить в цепь между точками А и В, чтобы в сопротивлении r₃ шел ток силой 1 А в направлении, указанном стрелкой. Сопротивлением источников тока пренебречь.

r1 = 5 Ом r2 = 1 Ом r3 = 3 Ом ε1 = 1,4 В I3 = 1 А	На основании законов Кирхгофа составим систему уравнений:
ε2 ― ?

Ответ: ε₂ = 3,6 В.