ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 536
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Ац = 5 кДж. Какое количество теплоты газ получает за цикл от нагревателя? Определить КПД этого цикла.
16.2. Два точечных электрических заряда q1 = +5q и q2 = –2q находятся на расстоянии
= 10 см друг от друга. Найдите, на каком расстоянии x от заряда q1 напряженность Ex результирующего электростатического поля равна нулю.
16.3. Шарик с массой m = 1,5 г и зарядом q = 15 нКл перемещается из точки 1, потенциал которой 1 = 100 В, в точку 2, потенциал которой 2 = 300 В. Найти его скорость в точке 2, если в точке 1 она была равной V1 = 10 см/с.
16.4. Рассчитать индукцию магнитного поля B в центре проволочной рамки с током I, имеющей форму правильного треугольника со стороной a.
16.5. Протон и альфа – частица влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям магнитной индукции. Во сколько раз различаются радиусы окружностей, по которым движутся эти частицы, если у них одинакова кинетическая энергия? Заряд альфа-частицы q1 в два раза больше заряда протона q2, а масса альфа-частицы m1 в четыре раза больше массы протона m2.
17.1. При изотермическом расширении 2 кг водорода, взятых при давлении Р1= 300 кПа и объеме V1 = 8,31 м3, была совершена работа А = 5,47·105 Дж. После изотермического расширения газ был адиабатически сжат в состояние 3 до первоначального объема. Постройте график этого процесса в координатах Р – V, предварительно вычислив параметры второго состояния T2, Р2, V2 (в конце изотермического расширения) и параметры конечного состояния T3, Р3. Найдите работу адиабатного сжатия А23.
17.2. С какой силой Fвзаимодействуют две одноименно заряженные бесконечно длинные нити и маленький заряженный шарик, если линейная плотность заряда нитей 1 = 0,1 мкКл/м и 2 = 0,2 мкКл/м. Нити находятся на расстоянии r = 10 см друг от друга. Шарик удален от каждой нити на r = 10см и его заряд равен q = 1нКл.
17.3. Электрическое поле образовано двумя параллельными пластинами, находящимися на расстоянии d = 2 см друг от друга. К пластинам приложена разность потенциалов U = 140 В. Какую скорость получит электрон под действием поля, пройдя по линии напряженности расстояние
S= 5 мм?
17.4. Два круговых витка радиусом R = 10 см каждый расположены в параллельных плоскостях на расстоянии d = 10 см друг от друга. По виткам текут токи одного направления по 2 А каждый. Определить величину и направления вектора магнитной индукции В в точке на оси витков, равноудаленной от каждого из них. Рассмотреть случай, когда токи имеют противоположные направления.
17.5. В однородном магнитном поле с индукцией В = 2,0 Тл, движется протон. Траектория его движения представляет собой винтовую линию радиуса R = 1,0 мм и шагом h = 6,0 мм. Вычислить кинетическую энергию
WК протона.
18.1. На рисунке приведен цикл тепловой машины, рабочим веществом которой является 1кмоль одноатомного идеального газа. Цикл состоит из двух изохор и двух изотерм. Известны параметры первого и третьего состояния: Р1 = 1,5 106 Па, Т1 = 480 К и Р3 = 1,5 105 Па,
Т3 = 280 К. Определите КПД цикла.
18.2. В
вакууме на расстоянии r = 10 см друг от друга расположены два точечных заряда q1 = –10 нКл и q2 = 6 нКл. Расстояние АВ = 5 см, ε = 1.Чему равен потенциал результирующего поля в точке В?
18.3. Плоский воздушный конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом r = 10 см каждая. Расстояние между пластинами d1 = 1 см. Конденсатор зарядили до разности потенциалов U = 1 кВ и отключили от источника питания. Какую работу нужно совершить, чтобы удаляя пластины друг от друга, увеличить расстояние между ними до d2 = 3,5 см?
18.4. Два круговых витка радиусом R = 15 см каждый расположены в параллельных плоскостях на расстоянии d = 5 cм друг от друга и имеют общую ось. По виткам текут токи противоположного направления по 3 А. Определить величину и направления вектора индукции в центре одного из них.
18.5. Заряженная частица движется равномерно прямолинейно в скрещенных по 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 α = 450. Силой тяжести пренебречь.
19.1. Двухатомный газ в количестве ν =1 моль занимает объем V1 = 50 л при давлении Р1= 50 кПа. Газ сжимается адиабатически до некоторого объема V2 и давления Р2. Затем он охлаждается при постоянном объеме до первоначальной температуры, причем его давление становится равным
Р3 = 100 кПа. Постройте график этого процесса в координатах Р – V, предварительно вычислив температуры Т1 и параметры второго состояния Р2, V2, Т2 (в конце адиабатического сжатия) и параметр V3 конечного состояния. Вычислите работу, совершенную газом за весь процесс.
19.2. Две концентрические металлические сферы радиусами R1 = 6 см и R2 = 10см несут соответственно заряды q1 = 1 нКл и q2 = 0,5 нКл. Найти напряженности и потенциалы поля в точках, отстоящих от центра сфер на расстояниях r1 = 9 см и r2 = 15 см.
19.3. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S = 0,01 м2, расстояние между ними d = 5 мм. К пластинам приложена разность потенциалов U1 = 300 B. После отключения конденсаторов от источника напряжения пространство между пластинами заполняется эбонитом e = 2,6. Чему равна емкость конденсатора С1 до заполнения? Чему равно отношение напряженностей полей внутри конденсатора Е1/Е2?
19.4. Два круговых витка одинакового радиуса 2 см и с токами по 5А, каждый расположен в двух взаимно перпендикулярных плоскостях так, что их центры совпадают. Найти индукцию магнитного поля в центре этих витков.
1
9.5. На двух горизонтальных рельсах, между которыми расстояние
l= 60 см, лежит стержень перпендикулярно им. Определить силу тока I, который надо пропустить по стержню, чтобы он двигался прямолинейно и равномерно по рельсам. Рельсы и стержень находятся в вертикальном магнитном поле с индукцией В = 60 мТл. Масса стержня m = 0,5 кг, коэффициент трения стержня о рельсы μ = 0,1. Найти работу А, которую совершит сила, перемещая стержень на расстояние х = 25 см.
2
0.1. Азот совершает круговой процесс, состоящий из двух изохор и двух изобар (см. рисунок). Суммарное количество теплоты, полученное газом 
в этом круговом процессе, равно
1) 4 P1V1 2) 6,5 P1V1 3) 9,5 P1V1 4) 12P1V1
20.2. Две концентрические металлические сферы радиусами R1 = 6 см и
R2 = 10см несут соответственно заряды q1 = –1 нКл и q2 = 2нКл. Найти потенциал поля в точках, отстоящих от центра сфер на расстояниях r1 = 9 см и r2 = 15 см.
20.3. Два маленьких одинаковых шарика подвешены на изолирующих нитях равных длин, закрепленных в одной точке. После сообщения каждому шарику заряда
q1 нити расходятся на угол 2α1 = 90°. Вследствие утечки заряд каждого шарика уменьшается до значения q2 , в результате чего угол между нитями уменьшается до значения 2α2 = 60°. Найдите отношение зарядов q1/q2.
20.4. По двум длинным проводникам, расположенным на расстоянии 10 см друг от друга, текут токи одного направления по 10 А. Определить величину и направление вектора индукции магнитного поля в точке, удаленной от каждого проводника на 10см.
20.5. Заряженная частица движется по окружности радиусом R= 1 см в однородном магнитном поле с индукцией B = 0,1 Тл. Параллельно магнитному полю возбуждено электрическое поле напряженностью
E= 100 В/м. Вычислить промежуток времени Δt, в течение которого должно действовать электрическое поле, для того чтобы кинетическая энергия частицы возросла вдвое.
21.1. На диаграмме P – V изображен цикл, проводимый одноатомным идеальным газом. КПД этого цикла равен … %.
2
1.2. В вершинах прямоугольника со сторонами а = 6 см и b = 8 см расположены два положительных и два отрицательных точечных заряда, причем q1 =q2 =2 нКл, q3 = q4 = –2 нКл. Найти напряженность результирующего поля в точке пересечения диагоналей квадрата.
21.3. Электрон с энергией Wk = 6,410-17 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 её заряд Q= –10 нКл.
21.4. Индукция магнитного поля в центре кольцевого тока 0,02 Тл, радиус витка 12см. Определить индукцию магнитного поля на оси витка на расстоянии 10см от его плоскости.
2
1.5. 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 Δl пружин после смены направления тока на противоположное.
16.2. Два точечных электрических заряда q1 = +5q и q2 = –2q находятся на расстоянии
= 10 см друг от друга. Найдите, на каком расстоянии x от заряда q1 напряженность Ex результирующего электростатического поля равна нулю.16.3. Шарик с массой m = 1,5 г и зарядом q = 15 нКл перемещается из точки 1, потенциал которой 1 = 100 В, в точку 2, потенциал которой 2 = 300 В. Найти его скорость в точке 2, если в точке 1 она была равной V1 = 10 см/с.
16.4. Рассчитать индукцию магнитного поля B в центре проволочной рамки с током I, имеющей форму правильного треугольника со стороной a.
16.5. Протон и альфа – частица влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям магнитной индукции. Во сколько раз различаются радиусы окружностей, по которым движутся эти частицы, если у них одинакова кинетическая энергия? Заряд альфа-частицы q1 в два раза больше заряда протона q2, а масса альфа-частицы m1 в четыре раза больше массы протона m2.
Вариант 17
17.1. При изотермическом расширении 2 кг водорода, взятых при давлении Р1= 300 кПа и объеме V1 = 8,31 м3, была совершена работа А = 5,47·105 Дж. После изотермического расширения газ был адиабатически сжат в состояние 3 до первоначального объема. Постройте график этого процесса в координатах Р – V, предварительно вычислив параметры второго состояния T2, Р2, V2 (в конце изотермического расширения) и параметры конечного состояния T3, Р3. Найдите работу адиабатного сжатия А23.
17.2. С какой силой Fвзаимодействуют две одноименно заряженные бесконечно длинные нити и маленький заряженный шарик, если линейная плотность заряда нитей 1 = 0,1 мкКл/м и 2 = 0,2 мкКл/м. Нити находятся на расстоянии r = 10 см друг от друга. Шарик удален от каждой нити на r = 10см и его заряд равен q = 1нКл.
17.3. Электрическое поле образовано двумя параллельными пластинами, находящимися на расстоянии d = 2 см друг от друга. К пластинам приложена разность потенциалов U = 140 В. Какую скорость получит электрон под действием поля, пройдя по линии напряженности расстояние
S= 5 мм?
17.4. Два круговых витка радиусом R = 10 см каждый расположены в параллельных плоскостях на расстоянии d = 10 см друг от друга. По виткам текут токи одного направления по 2 А каждый. Определить величину и направления вектора магнитной индукции В в точке на оси витков, равноудаленной от каждого из них. Рассмотреть случай, когда токи имеют противоположные направления.
17.5. В однородном магнитном поле с индукцией В = 2,0 Тл, движется протон. Траектория его движения представляет собой винтовую линию радиуса R = 1,0 мм и шагом h = 6,0 мм. Вычислить кинетическую энергию
WК протона.
Вариант 18
18.1. На рисунке приведен цикл тепловой машины, рабочим веществом которой является 1кмоль одноатомного идеального газа. Цикл состоит из двух изохор и двух изотерм. Известны параметры первого и третьего состояния: Р1 = 1,5 106 Па, Т1 = 480 К и Р3 = 1,5 105 Па, Т3 = 280 К. Определите КПД цикла.
18.2. В
вакууме на расстоянии r = 10 см друг от друга расположены два точечных заряда q1 = –10 нКл и q2 = 6 нКл. Расстояние АВ = 5 см, ε = 1.Чему равен потенциал результирующего поля в точке В?18.3. Плоский воздушный конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом r = 10 см каждая. Расстояние между пластинами d1 = 1 см. Конденсатор зарядили до разности потенциалов U = 1 кВ и отключили от источника питания. Какую работу нужно совершить, чтобы удаляя пластины друг от друга, увеличить расстояние между ними до d2 = 3,5 см?
18.4. Два круговых витка радиусом R = 15 см каждый расположены в параллельных плоскостях на расстоянии d = 5 cм друг от друга и имеют общую ось. По виткам текут токи противоположного направления по 3 А. Определить величину и направления вектора индукции в центре одного из них.
18.5. Заряженная частица движется равномерно прямолинейно в скрещенных по 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 α = 450. Силой тяжести пренебречь.
Вариант 19
19.1. Двухатомный газ в количестве ν =1 моль занимает объем V1 = 50 л при давлении Р1= 50 кПа. Газ сжимается адиабатически до некоторого объема V2 и давления Р2. Затем он охлаждается при постоянном объеме до первоначальной температуры, причем его давление становится равным
Р3 = 100 кПа. Постройте график этого процесса в координатах Р – V, предварительно вычислив температуры Т1 и параметры второго состояния Р2, V2, Т2 (в конце адиабатического сжатия) и параметр V3 конечного состояния. Вычислите работу, совершенную газом за весь процесс.
19.2. Две концентрические металлические сферы радиусами R1 = 6 см и R2 = 10см несут соответственно заряды q1 = 1 нКл и q2 = 0,5 нКл. Найти напряженности и потенциалы поля в точках, отстоящих от центра сфер на расстояниях r1 = 9 см и r2 = 15 см.
19.3. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S = 0,01 м2, расстояние между ними d = 5 мм. К пластинам приложена разность потенциалов U1 = 300 B. После отключения конденсаторов от источника напряжения пространство между пластинами заполняется эбонитом e = 2,6. Чему равна емкость конденсатора С1 до заполнения? Чему равно отношение напряженностей полей внутри конденсатора Е1/Е2?
19.4. Два круговых витка одинакового радиуса 2 см и с токами по 5А, каждый расположен в двух взаимно перпендикулярных плоскостях так, что их центры совпадают. Найти индукцию магнитного поля в центре этих витков.
1
9.5. На двух горизонтальных рельсах, между которыми расстояниеl= 60 см, лежит стержень перпендикулярно им. Определить силу тока I, который надо пропустить по стержню, чтобы он двигался прямолинейно и равномерно по рельсам. Рельсы и стержень находятся в вертикальном магнитном поле с индукцией В = 60 мТл. Масса стержня m = 0,5 кг, коэффициент трения стержня о рельсы μ = 0,1. Найти работу А, которую совершит сила, перемещая стержень на расстояние х = 25 см.
Вариант 20
2
0.1. Азот совершает круговой процесс, состоящий из двух изохор и двух изобар (см. рисунок). Суммарное количество теплоты, полученное газом в этом круговом процессе, равно1) 4 P1V1 2) 6,5 P1V1 3) 9,5 P1V1 4) 12P1V1
20.2. Две концентрические металлические сферы радиусами R1 = 6 см и
R2 = 10см несут соответственно заряды q1 = –1 нКл и q2 = 2нКл. Найти потенциал поля в точках, отстоящих от центра сфер на расстояниях r1 = 9 см и r2 = 15 см.
20.3. Два маленьких одинаковых шарика подвешены на изолирующих нитях равных длин, закрепленных в одной точке. После сообщения каждому шарику заряда
q1 нити расходятся на угол 2α1 = 90°. Вследствие утечки заряд каждого шарика уменьшается до значения q2 , в результате чего угол между нитями уменьшается до значения 2α2 = 60°. Найдите отношение зарядов q1/q2.
20.4. По двум длинным проводникам, расположенным на расстоянии 10 см друг от друга, текут токи одного направления по 10 А. Определить величину и направление вектора индукции магнитного поля в точке, удаленной от каждого проводника на 10см.
20.5. Заряженная частица движется по окружности радиусом R= 1 см в однородном магнитном поле с индукцией B = 0,1 Тл. Параллельно магнитному полю возбуждено электрическое поле напряженностью
E= 100 В/м. Вычислить промежуток времени Δt, в течение которого должно действовать электрическое поле, для того чтобы кинетическая энергия частицы возросла вдвое.
Вариант 21
21.1. На диаграмме P – V изображен цикл, проводимый одноатомным идеальным газом. КПД этого цикла равен … %.
2
1.2. В вершинах прямоугольника со сторонами а = 6 см и b = 8 см расположены два положительных и два отрицательных точечных заряда, причем q1 =q2 =2 нКл, q3 = q4 = –2 нКл. Найти напряженность результирующего поля в точке пересечения диагоналей квадрата.21.3. Электрон с энергией Wk = 6,410-17 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 её заряд Q= –10 нКл.
21.4. Индукция магнитного поля в центре кольцевого тока 0,02 Тл, радиус витка 12см. Определить индукцию магнитного поля на оси витка на расстоянии 10см от его плоскости.
2
1.5. 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 Δl пружин после смены направления тока на противоположное.