Контрольная работа №1. Вариант 1

Физика

Механика. Молекулярная физика и термодинамика. Электростатика. Магнетизм.

Задачи 101, 111, 121, 131, 141, 151, 161, 171, 181, 191

101. Небольшое тело пускают снизу-вверх по наклонной плоскости, составляющей угол a = 30 с горизонтом. Коэффициент трения тела о плоскость 0,1. Определить отношение времени подъема тела t1 ко времени его соскальзывания t2 до первоначальной точки.

111. Блок массой M = 1,0 кг укреплен на конце стола. Гири 1 и 2 одинаковой массы m1 = m2 = m = 1,0 кг соединены нитью, перекинутой через блок. Коэффициент трения гири 2 о стол 0,1. Найдите ускорение с которым движутся гири, и силы натяжения Т1 и Т2 нитей. Блок считать однородным диском. Трением в блоке пренебречь.

121. Шар массой 1 кг, подвешенный на нити длиной 90 см, отводят от положения равновесия на угол 60 и отпускают. В момент прохождения шаром положения равновесия в него попадает пуля массой 10 г, летящая навстречу шару со скоростью 300 м/с. Пуля пробивает шар и вылетает горизонтально со скоростью 200 м/с, после чего шар продолжает движение в прежнем направлении. На какой максимальный угол отклонится шар после попадания в него пули? (Массу шара считать неизменной, диаметр шара – пренебрежимо малым по сравнению с длиной нити.)

131. На графике изображен цикл с идеальным одноатомным газом неизменной массы количеством v = 2 моль. Представьте график цикла в координатах Р – V и определите количество теплоты, полученное газом за цикл, если параметры газа в состоянии 1 равны Т1 = 300 К, а давление Р1 = 105 Па.

141. Масса m = 10 г кислорода изобарически нагревается от температуры t1 = 50 С до температуры t2 = 150 С. Найти приращение DS энтропии в этом процессе.

151. Используя теорему Гаусса, найдите напряженность поля, создаваемого бесконечно протяженной заряженной нитью, как функцию расстояния r от нити. Линейная плотность заряда нити равна т = 5,0 нКл/м. Постройте график зависимости E = f ( r ).

161. Какая работа А совершается при перенесении точечного заряда q = 20 нКл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии r = 1 см от поверхности шара радиусом R = 1 см с поверхностной плотностью заряда s = 10 мкКл/м2.

171. Первоначально покоящийся электрон ускоряется в течение 1 нс электрическим полем конденсатора ёмкостью C = 10 мкФ. Энергия конденсатора W = 20 Дж, а расстояние между его пластинами d = 10 см. Определите, чему равна разность потенциалов между обкладками конденсатора в (кВ), и какую работу совершают силы поля при движении электрона (в эВ).

181. Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что две ее стороны параллельны проводу. По рамке течет ток I1 = 2,0 А, по проводу – ток I2 = 10 А. Найти силы, действующие на каждую сторону рамки и на рамку в целом, если ближайшая к проводу сторона рамки находится на расстоянии, равном l = 2,0 см, сторона рамки а = 2,0 см.

191. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл находится прямой медный проводник сечением S = 8 мм2, концы которого подключены гибким проводом, находящимся вне поля, к источнику постоянного тока. Определить величину тока I в проводнике, если известно, что при помещении его в магнитное поле перпендикулярно к линиям индукции магнитного поля проводник сохраняет равновесие. Плотность меди равна р = 8900 кг/м3.

101. Небольшое тело пускают снизу-вверх по наклонной плоскости, составляющей угол a = 30 с горизонтом. Коэффициент трения тела о плоскость 0,1. Определить отношение времени подъема тела t1 ко времени его соскальзывания t2 до первоначальной точки.

111. Блок массой M = 1,0 кг укреплен на конце стола. Гири 1 и 2 одинаковой массы m1 = m2 = m = 1,0 кг соединены нитью, перекинутой через блок. Коэффициент трения гири 2 о стол 0,1. Найдите ускорение с которым движутся гири, и силы натяжения Т1 и Т2 нитей. Блок считать однородным диском. Трением в блоке пренебречь.

121. Шар массой 1 кг, подвешенный на нити длиной 90 см, отводят от положения равновесия на угол 60 и отпускают. В момент прохождения шаром положения равновесия в него попадает пуля массой 10 г, летящая навстречу шару со скоростью 300 м/с. Пуля пробивает шар и вылетает горизонтально со скоростью 200 м/с, после чего шар продолжает движение в прежнем направлении. На какой максимальный угол отклонится шар после попадания в него пули? (Массу шара считать неизменной, диаметр шара – пренебрежимо малым по сравнению с длиной нити.)

131. На графике изображен цикл с идеальным одноатомным газом неизменной массы количеством v = 2 моль. Представьте график цикла в координатах Р – V и определите количество теплоты, полученное газом за цикл, если параметры газа в состоянии 1 равны Т1 = 300 К, а давление Р1 = 105 Па.

141. Масса m = 10 г кислорода изобарически нагревается от температуры t1 = 50 С до температуры t2 = 150 С. Найти приращение DS энтропии в этом процессе.

151. Используя теорему Гаусса, найдите напряженность поля, создаваемого бесконечно протяженной заряженной нитью, как функцию расстояния r от нити. Линейная плотность заряда нити равна т = 5,0 нКл/м. Постройте график зависимости E = f ( r ).

161. Какая работа А совершается при перенесении точечного заряда q = 20 нКл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии r = 1 см от поверхности шара радиусом R = 1 см с поверхностной плотностью заряда s = 10 мкКл/м2.

171. Первоначально покоящийся электрон ускоряется в течение 1 нс электрическим полем конденсатора ёмкостью C = 10 мкФ. Энергия конденсатора W = 20 Дж, а расстояние между его пластинами d = 10 см. Определите, чему равна разность потенциалов между обкладками конденсатора в (кВ), и какую работу совершают силы поля при движении электрона (в эВ).

181. Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что две ее стороны параллельны проводу. По рамке течет ток I1 = 2,0 А, по проводу – ток I2 = 10 А. Найти силы, действующие на каждую сторону рамки и на рамку в целом, если ближайшая к проводу сторона рамки находится на расстоянии, равном l = 2,0 см, сторона рамки а = 2,0 см.

191. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл находится прямой медный проводник сечением S = 8 мм2, концы которого подключены гибким проводом, находящимся вне поля, к источнику постоянного тока. Определить величину тока I в проводнике, если известно, что при помещении его в магнитное поле перпендикулярно к линиям индукции магнитного поля проводник сохраняет равновесие. Плотность меди равна р = 8900 кг/м3.