Контрольная работа №1. Вариант 4

Физика

Механика. Молекулярная физика и термодинамика. Электростатика. Магнетизм.

Задачи 104, 114, 124, 134, 144, 154, 164, 174, 184, 194.

104. Грузы массами m1 = 4 кг и m2 = 5 кг связаны между собой нитью, перекинутой через неподвижный блок. Первый груз расположен на горизонтальном столе, второй висит на вертикальной части нити. Определите ускорение грузов a и силу натяжения нити T при условии, что коэффициент трения груза о стол равен 0,1. Нить считать невесомой и нерастяжимой, масса блока равна нулю.

114. Однородный стержень длиной l = 1,2 м и массой m = 0,3 кг вращается в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, проходящей через один из его концов с угловым ускорением e = 9,81 с-1. Сколько оборотов сделает стержень за время t = 5,0 с, если он начал вращаться из состояния покоя? Как изменится вращающий момент, если ось вращения переместить в центр масс стержня, а действующая сила не изменяется?

124. Однородный стержень длиной l = 1,5 м и массой M = 10 кг может вращаться вокруг неподвижной оси, проходящей через верхний конец стержня перпендикулярно его длине. В середину стержня ударяет пуля массой m = 10 г, летящая в горизонтальном направлении со скоростью V = 500 м/с, и застревает в стержне. Какую линейную скорость будет иметь конец стержня сразу после удара?

134. Один килограмм воздуха, находящийся при давлении Р = 106 Па и 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.

144. При изотермическом расширении массы m = 6 г водорода от давления p1 = 100 кПа до давления p2 = 50 кПа приращение дельтаS энтропии равно … Дж/К.

154. Используя теорему Гаусса, найдите напряженность поля, создаваемого сплошным металлическим, бесконечно протяженным цилиндром радиуса R = 10 см, как функцию расстояния r от оси цилиндра. Заряд, приходящийся на один метр длины цилиндра, равен q/l = 10 нКл/м. Постройте график зависимости E = f (r).

164. Около заряженной бесконечно протяженной плоскости находится точечный заряд q = 70 нКл. Под действием поля заряд перемещается по силовой линии на расстояние дельтаr = 2 см, при этом силы поля совершают работу А = 5 мкДж. Найти поверхностную плотность заряда на плоскости.

174. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S = 0,01 м2, расстояние между ними d1 = 1 мм. К пластинам приложена разность потенциалов U = 100 В. Пластины раздвигают до расстояния d2 = 25 мм. Найти энергии W1 и W2 до и после раздвижения пластин, если источник напряжения перед раздвижением не отключается.

184. Найти индукцию магнитного поля в центре петли радиусом R = 10 см, образованной бесконечно длинным тонким проводником с током I = 50 А изогнутым так, как показано на рисунке.

194. Заряженная частица движется равномерно прямолинейно в скрещенных под прямым углом однородных электрическом и магнитном полях. Найдите отношение времен n = t1/t2, за которые при выключении магнитного t1 или электрического t2 полей вектор скорости частицы составляет с первоначальным направлением угол a = 45 градусов. Силой тяжести пренебречь.