РР_1 семестр. Расчетная работа 1 часть
![]()
|
три одинаковых по модулю точечных заряда q= 10 нКл, два из которых положительные, а третий – отрицательный (см. Рис.) Чему равна напряженность поля и потенциал поля этих зарядов в точке А, расположенной в четвертой вершине квадрата? 14.3 Электрон с энергией W= 400 эВ с бесконечно большого расстояния движется вдоль силовой линии по направлению к поверхности заряженной металлической сферы радиусом R=10 см. Определите минимальное расстояние r0, на которое приблизится электрон к поверхности сферы. Заряд сферы равен q= -10нКл. 1 ![]() R1 = 0,10 м и R2 = 0,20 м (см. рисунок). Определите индукции магнитного поля В1, В2, В3, В4, создаваемые током, текущем на каждом участке, в точке О и величину и направление суммарной индукции магнитного поля в этой точке О. 1 ![]() l= 50 см, лежит стержень перпендикулярный к рельсам. Масса стержня m = 200 г, коэффициент трения между рельсами и стержнем μ = 0,2. Рельсы и стержень находятся в однородном магнитном поле, линии которого образуют со стержнем угол 900, а с горизонтом – угол α = 300 (см. рисунок). Индукция магнитного поля В = 200 мТл. Определить силу тока в стержне, при котором стержень движется по рельсам равномерно. Вариант 15 15.1. Азот массой m =5,6 г при давлении P1 = 105 Па имел объем V1=5 л, а в конечном состоянии при давлении P3 =3∙105 Па, объем V3 = 2 л. Переход от начального состоянияв конечное происходит в два этапа: сначала изохорически, а затем изотермически. Определите параметры промежуточного состояния Р2 и V2 и постройте график процесса в координатах Р – V. Определите приращение внутренней энергии газа ΔU1-2-3 за весь процесс. 1 ![]() 15.3. Электрон влетает в плоский воздушный конденсатор параллельно его пластинам со скоростьюV = 6·105 м/с. Расстояние между пластинами ![]() линейное отклонение электрона от первоначального направления движенияh(в мм), вызванное полем конденсатора. 15.4. Ток I = 5,0А течет по тонкому замкнутому проводнику (см. рисунок). Радиус изогнутой части проводника R = 120 мм, угол 2 = 900. Найдите индукцию магнитного поля Вв точке О. ![]() 1 ![]() Вариант 16 1 ![]() 16.2. Два точечных электрических заряда q1 = +5q и q2 = –2q находятся на расстоянии ![]() 16.3. Сто одинаковых капель ртути, заряженных до потенциала =20 В сливаются в одну большую каплю. Каков потенциал образовавшейся большой капли? (Чертов, 15.28) 1 ![]() 16.5. Протон и альфа – частица влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям магнитной индукции. Во сколько раз различаются радиусы окружностей, по которым движутся эти частицы, если у них одинакова кинетическая энергия? Заряд альфа-частицы q1 в два раза больше заряда протона q2, а масса альфа-частицы m1 в четыре раза больше массы протона m2. Вариант 17 17.1.Азот в количестве = 1кмоль, находящийся при нормальных условиях (температуре t1 = 00С и давлении p1 = 0,1 МПа), расширяется адиабатически от объема V1 до V2 = 5V1. Найти приращение внутренней энергии газа и работу, совершенную газом при расширении. 17.2. Имеются две одноименно заряженные бесконечно длинные параллельные нити и заряженный шарик. Линейные плотности заряда нитей 1 = 0,1 мкКл/м и 2 = 0,2 мкКл/м, заряд шарика равен q = 1нКл. Нити находятся на расстоянии r = 10 см друг от друга, а шарик удален от первой нити на r1 = 6 см, а от второй на r2 = 8 см. Найдите суммарную силу, действующую на шарик. 17.3. Электрическое поле образовано двумя параллельными пластинами, находящимися на расстоянии d = 2 см друг от друга. К пластинам приложена разность потенциалов U = 140 В. Какую скорость получит электрон под действием поля, пройдя по линии напряженности расстояние S= 5 мм? 1 ![]() 17.5. В однородном магнитном поле с индукцией В = 2,0 Тл, движется протон. Траектория его движения представляет собой винтовую линию радиуса R = 1,0 мм и шагом h = 6,0 мм. Вычислить кинетическую энергию WК протона. Вариант 18 18.1. Один моль одноатомного идеального газа, находящегося при давлении p1 = 1,0104 Па, адиабатически расширяется из состояния 1 в состояние 2, совершая работу А = 10 кДж. При этом его температура понизилась в 2 раза. Найти объемы V1 и V2 начального и конечного состояния, соответственно. ![]() q1 = 7,5 нКл и отрицательный q2 = -50 нКл находятся в вакууме (см. рис). Расстояние L = 1,5 м. Определите величину напряженности и потенциала электростатического поля этих зарядов в точке А, расположенной на прямой, соединяющей заряды, на расстоянии L от первого и ![]() 18.3. От верхней пластины горизонтально расположенного заряженного плоского воздушного конденсатора падает дробинка массой m, несущая положительный заряд q = 2 мкКл. Емкость конденсатора C = 50 мкФ, а заряд верхней пластины положителен и равен Q = 4 Кл. Какова масса m дробинки, если ее скорость при подлете к нижней пластине равна v = 200 м/с. 1 ![]() 18.5. Заряженная частица движется равномерно и прямолинейно в скрещенных по прямым углом однородных электрическом и магнитном полях. Найдите время движения частицы после выключении электрического поля, за которое вектор скорости частицы повернулся на уголуголα = 450 по сравнению с первоначальным направлением. Силой тяжести пренебречь. Вариант 19 ![]() 19.1. Один моль одноатомного идеального газа совершает процесс 1-2-3, график которого показан на рисунке в координатах T-V. Известно, что в процессе 1-2 газ совершил работу 3 кДж, а в процессе 2-3 объем газа Vувеличился в 2 раза. Какое количество теплоты было сообщено газу в процессе 1-2-3, если его температура Т в состоянии 3 равна 600 К? ![]() 19.2. На рисунке показан вектор напряженности E электростатического поля в точке С, созданного двумя точечными зарядами: qA и qB. Чему равен заряд qB, если заряд qA = -2 нКл? 19.3. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S = 0,01 м2, расстояние между ними d = 5 мм. К пластинам приложена разность потенциалов U1 = 300 B. После отключения конденсаторов от источника напряжения пространство между пластинами заполняется эбонитом с = 2,6. Чему равна емкость конденсатора С1 до заполнения? Как изменится энергия конденсатора после внесения диэлектрика? ![]() 19.4. Проводник с током I=10 А изогнут так, как показано на рисунке. Угол между первой и третьей частями проводника равен 900. Определить в точке О индукцию В магнитного поля, созданного проводником, если R=10 см. О 1 ![]() Вариант 20 20.1.В цилиндре под поршнем находится водород массой m=0,02 кг при температуре T1 = 300 К. Водород начал расширяться адиабатно, увеличив свой объем в пять раз, а затем был сжат изотермически, причем объем газа уменьшился я в три раза. Найти температуру T2 в конце адиабатного расширения и работу А, совершенную газом. Построить график процессов в осях P-V 20.2. Две бесконечно длинные равномерно заряженные нити с линейной плотностью заряда =5,0·10-5 Кл/м расположены на расстоянии а=0,1 м друг от друга. Найти напряженность электрического поля в точке, находящейся на расстоянии b=0,1 м от каждой нити. 20.3. Электрон, летевший горизонтально со скоростью ![]() ![]() ![]() 20.4. Два бесконечно длинных проводника с токами I1 = 10А и I = 15 А расположены параллельно друг другу на расстоянии d = 10 см. Токи текут в противоположных направлениях. Определите индукцию магнитного поля, создаваемого этими токами в точке А, равноудаленной от этих токов на расстояние d= 10см. 20.5. Заряженная частица движется по окружности радиусом R= 1 см в однородном магнитном поле с индукцией B = 0,1 Тл. Параллельно магнитному полю возбуждено электрическое поле напряженностью E= 100 В/м. Вычислить промежуток времени Δt, в течение которого должно действовать электрическое поле, для того чтобы кинетическая энергия частицы возросла вдвое. Вариант 21 2 ![]() 21.2. В вершинах квадрата со стороной а = 6 см расположены последовательно два положительных и два отрицательных точечных заряда, причем q1 = +2 нКл, q2 =+2нКл, q3 =–2нКл, q4 = –2 нКл. Найди напряженность результирующего поля и потенциал в точке О пересечения диагоналей квадрата. 21.3. Электрон с энергией Wk = 6,410-17 Дж (в бесконечности) движется вдоль линии напряженности по направлению к поверхности металлической заряженной сферы радиусом R =10см. Определить минимальное расстояние rmin, на которое приблизится электрон к поверхности сферы, если её заряд Q= –10 нКл. 2 ![]() 2 ![]() Вариант 22 22.1. Один моль кислорода, находящийся при температуре Т = 500 К, изотермически расширяется так, что давление уменьшается в четыре раза. После этого газ адиабатически сжимается до первоначального давления, а затем изобарически возвращается в первоначальное состояние. Нарисовать график процесса в координатах Р -V. Определите работу, совершенную газом за цикл. Ответ в кДж округлить до десятых. 22.2. В центре полого металлического шара радиусом R= 1 м и зарядом q1= 3,34 нКл находится маленький шарик с зарядом q2 = 6,67 нКл. Определите напряженность поля и потенциал поля в точках, находящихся от центра шара на расстояниях r1 = 0,5 м и r2= 1,5 м. 22.3. Конденсатор состоит из двух неподвижных, вертикально расположенных, длинных (L ![]() 22.4. По проволочной рамке, имеющей форму правильного шестиугольника, идет ток I = 2 А. Сторона шестиугольника |