Контрольная работа №1. Вариант 3

Физика

Механика. Молекулярная физика и термодинамика. Электростатика. Магнетизм.

Задачи 103, 113, 123, 133, 143, 153 ,163, 173, 183, 193.

103. Два бруска массами m1 = 5 кг и m2 = 3 кг связаны невесомой и нерастяжимой нитью, перекинутой через невесомый блок. Брусок I может скользить по наклонной плоскости, образующей с горизонтом угол a = 30 градусов. Коэффициент трения бруска I о наклонную плоскость мю = 0,1. Найти ускорение, с которым движутся бруски и силу натяжения нити.

113. Велосипедное колесо вращается с частотой n = 5 c-1. Под действием сил трения оно остановилось через интервал времени дельтаt = 1 мин. Определите угловое ускорение и число оборотов N, которое сделает колесо за это время.

123. Два одинаковых маленьких пластилиновых шарика подвешены на нитях одинаковой длины так, что касаются друг друга. Левый шарик отклоняют влево на угол a = 30 градусов, а правый вправо на угол b = 60 градусов от вертикали и отпускают без начальной скорости. При дальнейшем движении шариков происходит неупругий удар в нижней точке траектории. На какой угол отклонятся шарики от вертикали после удара? Найти долю потерянной энергии при этом взаимодействии.

133. Три моля идеального газа, находящегося при температуре Т1 = 273 К, изотермически расширился в пять раз, а затем изохорически нагрели так, что в конечном состоянии давление стало равно первоначальному. За весь процесс газу сообщили количество теплоты равное Q = 80 кДж. Постройте график процесса в координатах Р - V. Найдите: а) коэффициент Пуассона для этого газа, б) приращение внутренней энергии дельтаU, работу А1-2-3.

143. При изобарическом расширении массы m = 8 г гелия от объема V1 = 10 л до объема V2 = 25 л приращение DS энтропии равно … Дж/К.

153. Используя теорему Гаусса, найдите напряженность поля, создаваемого сплошным стеклянным, бесконечно протяженным цилиндром радиуса R = 1,0 см, как функцию расстояния r от оси цилиндра. Объемная плотность заряда цилиндра равна р = 20 нКл/м3. Постройте график зависимости E = f(r). Диэлектрическая проницаемость стекла е = 6.

163. Электрон с энергией Wk = 6,4*10-17 Дж (в бесконечности) движется вдоль линии напряженности по направлению к поверхности металлической заряженной сферы радиусом R = 10 см. Определить минимальное расстояние rmin, на которое приблизится электрон к поверхности сферы, если ее заряд Q = -10 нКл.

173. Плоский конденсатор, на пластины которого подана некоторая разность потенциалов, заполнен диэлектриком. Его энергия при этом W = 20 мкДж. После того как конденсатор отключили от источника напряжения, диэлектрик вынули. Работа, которую совершили против сил электрического поля, чтобы вынуть диэлектрик, равна А = 70 мкДж. Найти диэлектрическую проницаемость е диэлектрика.

183. Бесконечно длинный прямой проводник, по которому течет ток I = 5,0 А, согнут под прямым углом так, как показано на рисунке. Найти индукцию магнитного поля в точке А, лежащей на биссектрисе прямого угла на расстоянии d = 10 см от вершины угла.

193. Металлический стержень длины l = 20 см, прикрепленный к двум одинаковым вертикальным пружинам жесткости k = 10 Н/м каждая, находится в горизонтальном однородном магнитном поле с индукцией В = 0,2 Тл. По стержню пропускают ток I = 5А такого направления, что деформация пружины исчезает. Найти удлинение дельтаl пружин после смены направления тока на противоположное.