Сибгути Физика Контрольная работа №1. Сибгути Физика Контрольная работа № 1. Решение Используем закон сохранения импульса
 Скачать 191.5 Kb.
|
|
Контрольная работа № 1 Вариант 7 117. Снаряд, летевший со скоростью  = 400 м/с, в верхней точке траектории разорвался на два осколка. Меньший осколок, масса которого составляет 40% от массы снаряда, полетел в противоположном направлении со скоростью и1= 150 м/с. Определить скорость u2 большего осколка.Дано: V=400 м/с; m2 = 0,4  M; V1=150 м/с.Найти: V2=? Решение: Используем закон сохранения импульса:  .А так как меньший осколок массой m2 = 0,4 M полетел в противоположном направлении, то  . Нам известно, что масса второго осколка равна m1=M-m2=0,6 M. Подставляем и получаем: Откуда находим скорость Так как величина положительная, то её вектор скорости совпадает с выбранными нами направлениями оси x. 127. Из ствола автоматического пистолета вылетела пуля массой m1 = 10 г со скоростью v = 300 м/с. Затвор пистолета массой m2 = 200 г прижимается к стволу пружиной, жесткость которой k = 25 кН/м. На какое расстояние отойдет затвор после выстрела? Считать, что пистолет жестко закреплен. Дано: m1=10г.; m2= 200г.; k = 25 кН/м; v = 300 м/с. Найти:  =?Решение: Используем закон сохранения импульса:  Кинетическая энергия затвора после выстрела:  Подставляем эту скорость  в кинетическую энергию затвора: Эта энергия идет на деформацию пружины. Энергия деформированной пружины:  Тогда  Откуда искомая величина = 187. Во сколько раз релятивистская масса m электрона, обладающего кинетической энергией Т = 1,53 МэВ, больше массы покоя m0? Дано: Т = 1,53 МэВ. Найти:  =?Решение: Так как электрон двигается со скоростью близкой к скорости света необходимо пользоваться релятивистскими формулами для нахождения импульса и энергии частицы. Масса электрона в состоянии покоя  , тогда масса двигающегося электрона  Тогда отношение масс:  Кинетическая энергия для релятивистской частицы равна:  Откуда  = ,поэтому  Подставляем числа  = 307. В вершинах правильного треугольника со стороной а=10см находятся заряды Q1 =10 мкКл, Q2 = 20 мкКл и Q3=30 мкКл. Определить силу F, действующую на заряд Q1 со стороны двух других зарядов. Дано: а=10см ; Q1 =10 мкКл; Q2 = 20 мкКл; Q3=30 мкКл. Найти: F =? Р  ешение:Cила с которой действует заряд q2 на заряд q1 определяется из закона Кулона  где  - диэлектрическая постоянная. В нашем случае она равна =1.Сила с которой действует заряд q3 на заряд q1:  .Пользуясь принципом суперпозиции получаем  (это векторные величины нам необходимо использовать скалярные).Модуль вектора F найдем по теории косинусов:  Из рисунка видна, что угол  равен углу равностороннего треугольника = .Подставляем числа   .327. См. условие задачи 325. В п. 1 принять σ1 = σ, σ2= – 2σ. Β п. 2 принять σ = 20 нКл/м2 и точку расположить справа от плоскостей. Дано: σ1 = σ; σ2= – 2σ; σ = 20 нКл/м2 . Найти: E =? Решение: Воспользуемся принципом суперпозиции в каждой области. В области I: E=E1-E2. Модуль  , модуль  , поэтому  . В этой области поле отлично от нуля.В области II: E=E1+E2   В области III: E=E1-E2 . В этой области поле отлично от нуля.Между плоскостями поле равно  , и направлено влево. 337. Тонкий стержень согнут в кольцо радиусом R = 10 см. Он равномерно заряжен с линейной плотностью заряда τ = 800 нКл/м. Определить потенциал φ в точке, расположенной на оси кольца на расстоянии h = 10 см от его центра. Дано: R = 10 см; τ = 800 нКл/м; h = 10 см. Найти: φ =? Решение: Заряд всего кольца равен  где τ-линейная плотность.Потенциал от заряда  в точке, отстоящей на расстоянии h от центра кольца, равен  Тогда полный потенциал равен  Подставляем числа  347. Какой минимальной скоростью minдолжен обладать протон, чтобы он мог достигнуть поверхности заряженного до потенциала φ = 400 В металлического шара (рис. 29)?Дано: φ = 400 В. Найти: min =?Решение:   357. Плоский конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом R = 10 см каждая. Расстояние между пластинами d = 2 мм. Конденсатор подсоединен к источнику напряжения U = 80 В. Определить заряд Q и напряженность Е поля конденсатора в двух случаях: а) диэлектрик – воздух; б) диэлектрик – стекло. Дано: R = 10 см; d = 2 мм; U = 80 В;  Найти: q1=?; q2=?; E1=?; E2=? Решение: Известно, что емкость плоского конденсатора  где -диэлектрическая проницаемость диэлектрика, d – расстояние между пластинами, S – площадь пластин,  - электрическая постоянная.С другой стороны известно C=q/U, где q – заряд на пластинах, U – приложенное напряжение. Поэтому q=UxC=Ux  Откуда для  имеем Для  имеем Напряженность поля по определению равна E=U/d. Оно будет постоянно при любой среде между обкладками, если всегда поддерживается постоянная разность потенциалов U, поэтому E = 80В/0,002м=4х104 В/м. |