Контрольная работа №1. Вариант 7

Физика

Механика. Молекулярная физика и термодинамика. Электростатика. Магнетизм.

Задачи 107, 117, 127, 137, 147, 157, 167, 177, 187, 197.

107. Брусок массой 4 кг может двигаться только вдоль вертикальных направляющих, расположенных на вертикальной стене. Коэффициент трения бруска о направляющие равен 0,1. Если на брусок действует сила F, по модулю равная 20 Н и направленная под углом 60 градусов к вертикали. Определить ускорение бруска.

117. Две гири разной массы соединены нитью, перекинутой через блок, момент инерции которого J = 50 кг*м2 и радиус R = 20 см. Блок вращается с трением и момент сил трения равен М = 98,1 Н*м. Найдите разность сил натяжений нити (Т1 - Т2) по обе стороны блока, если известно, что блок вращается с постоянным угловым ускорением e = 2,36 рад/с2.

127. Два маленьких шарика массами m1 = 10 г и m2 = 20 г висят на длинных одинаковых вертикальных нитях. Между ними находится сжатая пружина, которая удерживается в сжатом состоянии связывающей ее нитью. Потенциальная энергия деформации пружины Wp = 0,05 Дж. Нить, связывающую тела, пережигают. Найти максимальные высоты h1 и h2, на которые поднимутся шарики.

137. 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 из первого состояния ко второму произведен в два этапа: сначала по изохоре, а затем по адиабате. Построить график процесса в координатах P – V и определить приращение внутренней энергии дельтаU1-2-3, работу газа и количество теплоты, полученное за весь процесс.

147. Смешали воду массой m1 = 5 кг при температуре T1 = 280 К с водой массой m2 = 8 кг при температуре T2 = 350 К. Найдите температуру смеси T и изменение энтропии дельтаS, происходящее при смешивании.

157. Используя теорему Гаусса, найдите напряженность поля, создаваемого сплошным эбонитовым шаром радиуса R = 10 см, как функцию расстояния r от центра шара. Объемная плотность заряда равна р = 10 нКл/м3. Постройте график зависимости E = f(r). Диэлектрическая проницаемость эбонита е = 2,6.

167. Электрическое поле образовано положительно заряженной бесконечно длинной нитью. Двигаясь под действием этого поля от точки, находящейся на расстоянии r1 = 1 см от нити, до точки r2 = 4 см, альфа-частица изменила свою скорость от v1 = 0,2*106 м/с до v2 = 3*106 м/с. Определите линейную плотность заряда т на нити. qa = 3,2*10-19 Кл, ma = 6,69*10-27 кг.

177. Заряженный первый шар радиуса R1 = 2 см приводится в соприкосновение со вторым незаряженным шаром, радиус которого R2 = 3 см. После того как шары разъединили, энергия второго шара оказалась равной W2 = 0,4 Дж. Определить заряд q1, который был на первом шаре до соприкосновения со вторым шаром, а также потенциал второго шара после соединения.

187. Вычислить модуль индукции результирующего магнитного поля, созданного токами I1 и I2, текущими по прямому бесконечно длинному проводнику и круговому контуру радиуса R = 20 см в точке O (см. рисунок). Круговой контур и точка O лежат в плоскости чертежа; направление токов указано на рисунке, причем I1 = I2 = 10А.

197. В однородном магнитном поле (В = 0,2 Тл), линии которого направлены вправо, подвешен на двух невесомых проволочках горизонтальный проводник (рис.1) длиной l = 20 см. По нему пропускают ток I1 (ток направлен на нас), проводник оказывается невесомым. 1) При массе проводника равна 0,04 кг, сила тока I1, текущего по нему, равна … 2) Если линии будут направлены вертикально вниз (рис. 2), то при угле отклонения от вертикали в a = 30 градусов, сила тока I2 будет равной …