ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 332
Скачиваний: 12
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
а = 30 см от одного и b = 40 см от другого провода.
7.5. Электрон, влетев в однородное магнитное поле с магнитной индукцией В = 2 мТл, движется по круговой орбите радиусом R = 15 см. Определить магнитный момент pm эквивалентного кругового тока.
Вариант 8
8
.1. Тепловая машина, рабочим телом которой является идеальный одноатомный газ, совершает цикл, диаграмма которого изображена на рисунке. На участке 1-2 газ получает 1,5 кДж теплоты. Р2 = 4Р1=200 кПа, V3 = 2V1=20 л. Определить КПД такой тепловой машины.
8.2 Электрическое поле создается двумя бесконечными параллельными плоскостями, заряженными с поверхностной плотностью σ1=+2 нКл/м2 и
σ2=+4 нКл/м2. Определите напряженность электрического поля между плоскостями и за их пределами. Постройте график зависимости этих величин от расстояния до плоскости. Расстояние между плоскостями d= 5 см. Начало оси, перпендикулярной плоскостям, можно выбрать на одной из плоскостей.
8.3 Заряд полого металлического шара, равномерно распределен по поверхности. Определите радиус шараR, если потенциал в центре шара равен φ1 = 200 В, а в точке расположенной на расстоянии r= 50 см от его центра φ2 = 40 В.
8
.4. Тонкий бесконечно длинный проводник с током
I = 10 А согнут так, как показано на рисунке. Участок проводника АВ = а = 10 см. Определите индукцию В магнитного поля в точке О, находящейся на пересечении биссектрис прямых углов.
8
.5. Шарик массой m= 10 г и зарядом q = 5·10-2 Кл, подвешенный на невесомой нерастяжимой нити, равномерно движется по окружности в горизонтальной плоскости (см. рисунок). Найти радиус окружности, если скорость шарика υ = 1 м/с. Учесть, что имеется однородное магнитное поле с индукцией
В = 1 Тл, линии которого направлены вертикально вверх. Угол α = 450.
Вариант 9
9
.1.КПД тепловой машины, работающей по циклу, состоящему из изотермы 1 – 2, изохоры 2 – 3 и адиабаты 3 – 1, равен η= 75%. Разность максимальной и минимальной температур газа в цикле равна Δ
Т = 100К. Найдите работу, совершенную одним молем двухатомного газа в результате изотермического расширения.
9.2.Два одинаково заряженных шарика с равными массами, подвешенными на нитях равной длины в одной точке, разошлись в воздухе на некоторый угол. Какова должна быть плотность материала шариков , чтобы при погружении их в керосин с диэлектрической проницаемостью ε =2угол между ними не изменился. Плотность керосина 0 = 800 кг/м3.
9.3. Какой минимальной скоростью должен обладать протон, чтобы он мог достигнуть поверхности заряженного до потенциала φш = 400 В металлического шара радиусом R, если первоначально он находился на расстоянии 3Rот поверхности шара.
9.4. Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены параллельно на расстоянииd = 20 см друг от друга. По проводникам текут токи I1 = I2 = 5 А в противоположных направлениях. Найти модуль и направление индукции магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии a = 20 см от каждого проводника. Сделать необходимые построения.
9.5. По прямому горизонтально расположенному проводу пропускают ток
I1 = 15 А. Под ним на расстоянии r = 0,5 см находится параллельный ему алюминиевый провод, по которому пропускают ток I2 = 10 А. Определить, какова должна быть площадь поперечного сечения алюминиевого провода, чтобы он удерживался незакрепленным. Плотность алюминия ρ = 2700 кг/м3.
Вариант 10
10.1 Один моль идеального одноатомного газа перевели изобарически из одного состояния с температурой Т1 = 300 К в другое. В ходе этого процесса газ получил количество теплоты Q = 1,5 кДж Дж. Во сколько раз уменьшилась плотность газа в результате этого процесса?
10.2. Электрическое поле создается бесконечно длинной заряженной нитью с линейной плотностью заряда =5 мкКл/м и точечным зарядом q= 180 нКл. Кратчайшее расстояние между зарядом и нитью равно l= 5 см. Определите величину и направление вектора напряженности электрического поля, созданного в точке, удаленной от заряда на a = 4 см и от нити на расстояние b= 3 см.На рисунке покажите направление вектора напряженности в этой точке.
10.3. Определить работу сил поля по перемещению заряда q=1 мкКл из точки 1 в точку 2 поля, созданного заряженным проводящим шаром, потенциал которого = 1 кВ.
1
0.4. Вычислить модуль индукции результирующего магнитного поля, созданного токами I1 и I2, текущими по прямому бесконечно длинному проводнику и круговому контуру радиуса R = 20см в точке O (см. рисунок). Круговой контур и точка O лежат в плоскости чертежа; направление токов указано на рисунке, причем I1=10А,аI2=5А.
10.5. В однородном магнитном поле с индукцией В = 2 Тл движется
α-частица. Траектория ее движения представляет собой винтовую линию с радиусом R = 2 см и шагом винта h = 6 см. Под каким углом α частица влетела в магнитное поле? Определить кинетическую энергию α-частицы.
Вариант 11
1
1.1. Над одноатомным идеальным газом проводится циклический процесс, показанный на рисунке. На участке 1-2 газ совершает работу А12 = 1000 Дж. На адиабате 3-1 внешние силы сжимают газ, совершая работу 
= 370 Дж. Количество вещества газа в ходе процесса не изменяется. Определить количество теплоты 
, отданное газом холодильнику за цикл.
11.2. Две круглые металлические пластины радиусомR = 10 см каждая, заряженные разноименно, расположены одна против другой параллельно друг другу и притягиваются с силой F = 2 мН. Расстояние d между пластинами равно 1 см. Определить разность потенциалов U между пластинами.
11.3 Электрическое поле образовано положительно заряженной бесконечно длинной нитью с линейной плотностью заряда τ = 0,2 мкКл/м.Какую скорость получит электрон под действием сил поля, приблизившись к нити с расстояния r1 = 1 см до расстояния r2 = 0,5 см?
11.4. По тонкому проволочному кольцу радиусом R = 10 см течет ток
I = 10 А. Не меняя силы тока в проводнике, ему придали форму квадрата. Определить: 1) магнитную индукцию B1 в центре кольца;
2) магнитную индукцию B2 в центре квадрата;3) отношение B2/B1.
1
1.5. На двух горизонтальных рельсах, расположенных на расстоянии l= 50 см, лежит стержень перпендикулярный к рельсам. Масса стержня m = 250 г, коэффициент трения между рельсами и стержнем μ = 0,4. Рельсы и стержень находятся в однородном магнитном поле, линии которого образуют со стержнем угол 90
0, а с горизонтом – угол α = 450.
(см. рисунок). Индукция магнитного поля В = 0,5 Тл. Определить силу тока в стержне, при котором стержень движется по рельсам с ускорением а = 1 м/с2.
Вариант 12
1
2.1.Два моля идеального одноатомного газа сначала охладили, а затем нагрели до первоначальной температуры Т1 = 300 К, увеличив объем газа в 3 раза. После этого система вернулась в начальное состояние (см. рисунок). Приведите график этого цикла в координатах Р –V. Какое количество теплоты отдал газ на участке 1-2? Ответ запишите в кДж, округлив до целых.
1
2.2. По кольцу радиуса R = 20 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью заряда τ = 0,2 мкКл/м. Определите напряженность поля и потенциал поля в центре кольца и в точке А, находящейся на перпендикуляре к его плоскости, на расстоянии h= 20 см.
12.3. 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 ε диэлектрика.
12.4. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводам текут токи I1 = 20 A и I2 = 30 А в противоположных направлениях. Расстояние между проводами равно d= 10 см. Вычислить величину вектора магнитной индукции в точке, удаленной от обоих проводов на одинаковое расстояние
r = 10 см.
1
2.5. В однородном магнитном поле, линии которого направлены вертикально вниз, подвешен на двух невесомых проволочках длиной l=34,6 см горизонтальный прямой проводник такой же длины и массой m = 20 г. Индукция магнитного поляВ = 0,1 Тл. По проводнику пропускают постоянный ток силой I = 6 А, в результате чего проволочки отклоняются от вертикали на некоторый угол. Определить высоту h (относительно положения равновесия), на которую при этом поднимается проводник.
Вариант 13
13.1.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. Постройте график процесса в координатах Р - V. Во сколько раз отличаются температуры Т1 и Т3? Найдите приращение внутренней энергии ΔU газа в этом процессе.
13.2. На расстоянии r1 = 20 см от бесконечной равномерно заряженной плоскости находится точечный заряд q= 10∙нКл. Под действием поля заряд перемещается до расстояния r2 = 40 см. При этом силами поля совершается работа А = 5,0∙10-6 Дж. Найти поверхностную плотность заряда плоскости.
1
3.3. Заряженный шарик, привязанный к изолирующей нити длины l = 10 см, равномерно движется по окружности, лежащей в горизонтальной плоскости. Заряд шарика q = –9 нКл, m = 0,01 г. Угол отклонения нити от вертикали α = 30°. В точке подвеса нити находится другой шарик с зарядом q0 = 10 нКл. Чему равна скорость движения шарика по окружности?
1
3.4. Бесконечно длинный тонкий проводник с током I=50 А имеет изгиб (плоскую петлю) радиуса R=10 см. Определить магнитную индукцию В поля в точке О, создаваемую этим током.
13.5. Ионы двух изотопов с массами m1 = 6,5·10-26 кг и m2 = 6,8·10-26 кг, ускоренные разностью потенциалов U = 0,5 кВ, влетают в однородное магнитное поле с индукцией B=0,5 Тл перпендикулярно линиям индукции. Принимая заряд каждого иона, равным элементарному заряду, определить, на сколько будут отличаться радиусы траекторий ионов изотопов в магнитном поле.
Вариант 14
14.1 Рабочим веществом теплового двигателя является одноатомный идеальный газ. Цикл двигателя состоит из изобарического, адиабатного и изотермического процессов. При изобарическом процессе температура газа увеличивается в два раза, а при изотермическом процессе давление увеличилось в 2,7 раза. Начальная температура Т1 = 300 К. Постройте график цикла в координатах Р-V. Определите КПД теплового двигателя.
14.2. В трех вершинах квадрата со стороной d = 10 см находятся
7.5. Электрон, влетев в однородное магнитное поле с магнитной индукцией В = 2 мТл, движется по круговой орбите радиусом R = 15 см. Определить магнитный момент pm эквивалентного кругового тока.
Вариант 8
8
.1. Тепловая машина, рабочим телом которой является идеальный одноатомный газ, совершает цикл, диаграмма которого изображена на рисунке. На участке 1-2 газ получает 1,5 кДж теплоты. Р2 = 4Р1=200 кПа, V3 = 2V1=20 л. Определить КПД такой тепловой машины.8.2 Электрическое поле создается двумя бесконечными параллельными плоскостями, заряженными с поверхностной плотностью σ1=+2 нКл/м2 и
σ2=+4 нКл/м2. Определите напряженность электрического поля между плоскостями и за их пределами. Постройте график зависимости этих величин от расстояния до плоскости. Расстояние между плоскостями d= 5 см. Начало оси, перпендикулярной плоскостям, можно выбрать на одной из плоскостей.
8.3 Заряд полого металлического шара, равномерно распределен по поверхности. Определите радиус шараR, если потенциал в центре шара равен φ1 = 200 В, а в точке расположенной на расстоянии r= 50 см от его центра φ2 = 40 В.
8
.4. Тонкий бесконечно длинный проводник с током
I = 10 А согнут так, как показано на рисунке. Участок проводника АВ = а = 10 см. Определите индукцию В магнитного поля в точке О, находящейся на пересечении биссектрис прямых углов.
8
.5. Шарик массой m= 10 г и зарядом q = 5·10-2 Кл, подвешенный на невесомой нерастяжимой нити, равномерно движется по окружности в горизонтальной плоскости (см. рисунок). Найти радиус окружности, если скорость шарика υ = 1 м/с. Учесть, что имеется однородное магнитное поле с индукцией В = 1 Тл, линии которого направлены вертикально вверх. Угол α = 450.
Вариант 9
9
.1.КПД тепловой машины, работающей по циклу, состоящему из изотермы 1 – 2, изохоры 2 – 3 и адиабаты 3 – 1, равен η= 75%. Разность максимальной и минимальной температур газа в цикле равна Δ
Т = 100К. Найдите работу, совершенную одним молем двухатомного газа в результате изотермического расширения.
9.2.Два одинаково заряженных шарика с равными массами, подвешенными на нитях равной длины в одной точке, разошлись в воздухе на некоторый угол. Какова должна быть плотность материала шариков , чтобы при погружении их в керосин с диэлектрической проницаемостью ε =2угол между ними не изменился. Плотность керосина 0 = 800 кг/м3.
9.3. Какой минимальной скоростью должен обладать протон, чтобы он мог достигнуть поверхности заряженного до потенциала φш = 400 В металлического шара радиусом R, если первоначально он находился на расстоянии 3Rот поверхности шара.
9.4. Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены параллельно на расстоянииd = 20 см друг от друга. По проводникам текут токи I1 = I2 = 5 А в противоположных направлениях. Найти модуль и направление индукции магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии a = 20 см от каждого проводника. Сделать необходимые построения.
9.5. По прямому горизонтально расположенному проводу пропускают ток
I1 = 15 А. Под ним на расстоянии r = 0,5 см находится параллельный ему алюминиевый провод, по которому пропускают ток I2 = 10 А. Определить, какова должна быть площадь поперечного сечения алюминиевого провода, чтобы он удерживался незакрепленным. Плотность алюминия ρ = 2700 кг/м3.
Вариант 10
10.1 Один моль идеального одноатомного газа перевели изобарически из одного состояния с температурой Т1 = 300 К в другое. В ходе этого процесса газ получил количество теплоты Q = 1,5 кДж Дж. Во сколько раз уменьшилась плотность газа в результате этого процесса?
10.2. Электрическое поле создается бесконечно длинной заряженной нитью с линейной плотностью заряда =5 мкКл/м и точечным зарядом q= 180 нКл. Кратчайшее расстояние между зарядом и нитью равно l= 5 см. Определите величину и направление вектора напряженности электрического поля, созданного в точке, удаленной от заряда на a = 4 см и от нити на расстояние b= 3 см.На рисунке покажите направление вектора напряженности в этой точке.
10.3. Определить работу сил поля по перемещению заряда q=1 мкКл из точки 1 в точку 2 поля, созданного заряженным проводящим шаром, потенциал которого = 1 кВ.
1
0.4. Вычислить модуль индукции результирующего магнитного поля, созданного токами I1 и I2, текущими по прямому бесконечно длинному проводнику и круговому контуру радиуса R = 20см в точке O (см. рисунок). Круговой контур и точка O лежат в плоскости чертежа; направление токов указано на рисунке, причем I1=10А,аI2=5А.
10.5. В однородном магнитном поле с индукцией В = 2 Тл движется
α-частица. Траектория ее движения представляет собой винтовую линию с радиусом R = 2 см и шагом винта h = 6 см. Под каким углом α частица влетела в магнитное поле? Определить кинетическую энергию α-частицы.
Вариант 11
1
1.1. Над одноатомным идеальным газом проводится циклический процесс, показанный на рисунке. На участке 1-2 газ совершает работу А12 = 1000 Дж. На адиабате 3-1 внешние силы сжимают газ, совершая работу = 370 Дж. Количество вещества газа в ходе процесса не изменяется. Определить количество теплоты , отданное газом холодильнику за цикл.11.2. Две круглые металлические пластины радиусомR = 10 см каждая, заряженные разноименно, расположены одна против другой параллельно друг другу и притягиваются с силой F = 2 мН. Расстояние d между пластинами равно 1 см. Определить разность потенциалов U между пластинами.
11.3 Электрическое поле образовано положительно заряженной бесконечно длинной нитью с линейной плотностью заряда τ = 0,2 мкКл/м.Какую скорость получит электрон под действием сил поля, приблизившись к нити с расстояния r1 = 1 см до расстояния r2 = 0,5 см?
11.4. По тонкому проволочному кольцу радиусом R = 10 см течет ток
I = 10 А. Не меняя силы тока в проводнике, ему придали форму квадрата. Определить: 1) магнитную индукцию B1 в центре кольца;
2) магнитную индукцию B2 в центре квадрата;3) отношение B2/B1.
1
1.5. На двух горизонтальных рельсах, расположенных на расстоянии l= 50 см, лежит стержень перпендикулярный к рельсам. Масса стержня m = 250 г, коэффициент трения между рельсами и стержнем μ = 0,4. Рельсы и стержень находятся в однородном магнитном поле, линии которого образуют со стержнем угол 90
0, а с горизонтом – угол α = 450.
(см. рисунок). Индукция магнитного поля В = 0,5 Тл. Определить силу тока в стержне, при котором стержень движется по рельсам с ускорением а = 1 м/с2.
Вариант 12
1
2.1.Два моля идеального одноатомного газа сначала охладили, а затем нагрели до первоначальной температуры Т1 = 300 К, увеличив объем газа в 3 раза. После этого система вернулась в начальное состояние (см. рисунок). Приведите график этого цикла в координатах Р –V. Какое количество теплоты отдал газ на участке 1-2? Ответ запишите в кДж, округлив до целых. 1
2.2. По кольцу радиуса R = 20 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью заряда τ = 0,2 мкКл/м. Определите напряженность поля и потенциал поля в центре кольца и в точке А, находящейся на перпендикуляре к его плоскости, на расстоянии h= 20 см.12.3. 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 ε диэлектрика.
12.4. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводам текут токи I1 = 20 A и I2 = 30 А в противоположных направлениях. Расстояние между проводами равно d= 10 см. Вычислить величину вектора магнитной индукции в точке, удаленной от обоих проводов на одинаковое расстояние
r = 10 см.
1
2.5. В однородном магнитном поле, линии которого направлены вертикально вниз, подвешен на двух невесомых проволочках длиной l=34,6 см горизонтальный прямой проводник такой же длины и массой m = 20 г. Индукция магнитного поляВ = 0,1 Тл. По проводнику пропускают постоянный ток силой I = 6 А, в результате чего проволочки отклоняются от вертикали на некоторый угол. Определить высоту h (относительно положения равновесия), на которую при этом поднимается проводник.
Вариант 13
13.1.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. Постройте график процесса в координатах Р - V. Во сколько раз отличаются температуры Т1 и Т3? Найдите приращение внутренней энергии ΔU газа в этом процессе.
13.2. На расстоянии r1 = 20 см от бесконечной равномерно заряженной плоскости находится точечный заряд q= 10∙нКл. Под действием поля заряд перемещается до расстояния r2 = 40 см. При этом силами поля совершается работа А = 5,0∙10-6 Дж. Найти поверхностную плотность заряда плоскости.
1
3.3. Заряженный шарик, привязанный к изолирующей нити длины l = 10 см, равномерно движется по окружности, лежащей в горизонтальной плоскости. Заряд шарика q = –9 нКл, m = 0,01 г. Угол отклонения нити от вертикали α = 30°. В точке подвеса нити находится другой шарик с зарядом q0 = 10 нКл. Чему равна скорость движения шарика по окружности?1
3.4. Бесконечно длинный тонкий проводник с током I=50 А имеет изгиб (плоскую петлю) радиуса R=10 см. Определить магнитную индукцию В поля в точке О, создаваемую этим током.13.5. Ионы двух изотопов с массами m1 = 6,5·10-26 кг и m2 = 6,8·10-26 кг, ускоренные разностью потенциалов U = 0,5 кВ, влетают в однородное магнитное поле с индукцией B=0,5 Тл перпендикулярно линиям индукции. Принимая заряд каждого иона, равным элементарному заряду, определить, на сколько будут отличаться радиусы траекторий ионов изотопов в магнитном поле.
Вариант 14
14.1 Рабочим веществом теплового двигателя является одноатомный идеальный газ. Цикл двигателя состоит из изобарического, адиабатного и изотермического процессов. При изобарическом процессе температура газа увеличивается в два раза, а при изотермическом процессе давление увеличилось в 2,7 раза. Начальная температура Т1 = 300 К. Постройте график цикла в координатах Р-V. Определите КПД теплового двигателя.
14.2. В трех вершинах квадрата со стороной d = 10 см находятся