Файл: Решение Если источники соединены последовательно сопротивление батареи (1) эдс батареи (2).docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.02.2024
Просмотров: 36
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Контрольная работа за 2 семестр
2 вариант
1. N одинаковых источников ЭДС с одинаковым внутренним сопротивлением r=1 Ом соединяют в батарею и подключают к клеммам этой батареи нагрузку с сопротивлением R=5 Ом. Если все источники ЭДС соединены в батарею последовательно, то на нагрузке выделяется в 9 раз большая мощность, чем в том случае, когда батарея собрана из параллельно соединенных источников. Найти число N источников ЭДС.
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_d626fe3c73e4e7a7.gif)
Решение
Если источники соединены последовательно:
сопротивление батареи:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_214d42113c9aa8b0.gif)
ЭДС батареи:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_9df500bd2b3410ff.gif)
где
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_79af0633caca66d5.gif)
Мощность, выделяемая на нагрузке:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_a7ff4e0056f5bf29.gif)
Если источники соединены параллельно:
сопротивление батареи:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_a33eedbec3363ec2.gif)
ЭДС батареи:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_7375d3ac5c29f18f.gif)
где
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_79af0633caca66d5.gif)
Мощность, выделяемая на нагрузке:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_f2315cbe2abe68f8.gif)
Тогда:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_8a6c3b31a91aa457.gif)
Из (7) получаем:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_924f2eb26cced628.gif)
Числовое значение:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_2d495e83e096abab.gif)
Ответ:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_88bb3cff55533538.gif)
2. Материальная точка движется вдоль оси х так, что ее скорость зависит от координаты х по закону v = (A - Bx2 )1/ 2 , где A = 136м2/с2, В = 100с2 . Показать, что уравнение движения точки является динамическим уравнением гармонических колебаний и найти период Т этих колебаний.
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_8a9432e13ed5ad13.gif)
Решение
Материальная точка движется вдоль оси х так
, что ее скорость зависит от координаты х по закону
v = (A - Bx2 )1/ 2 (1)
Найдем закон изменения ускорения:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_a014648f5c56f69f.gif)
Подставим (1) в (2):
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_6a0dcb7a08e11dc1.gif)
Тогда дифференциальное уравнение примет вид:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_6e8c9f2ac90ee4ed.gif)
Частота колебания:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_c4f4800d4bd1c9d3.gif)
Период колебания:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_69f983a0ea2c0bd8.gif)
Числовое значение:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_cf7117d6c66d6783.gif)
Ответ:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_e0dab256b226de41.gif)
3. Энтропия некоторой термодинамической системы изменяется с температурой Т по закону S = bT5 +const , где b = 2∙10-10 Дж/ К6 . Определить теплоемкость C этой системы при температуре T = 200 К.
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_4afb5f3f7ee3beee.gif)
Решение
Энтропия некоторой термодинамической системы изменяется с температурой Т по закону
S = bT5 +const (1)
С другой стороны:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_3421cd3247fc0a59.gif)
Тогда
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_ce6918d9a093451b.gif)
Следовательно:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_b5d9e6db4845b467.gif)
Числовое значение:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_24ec800211bb8e72.gif)
Ответ:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_998ddd033b360e18.gif)
4. Бесконечный тонкий прямой проводник равномерно заряжен с линейной плотностью заряда λ = 5∙10-10 Кл / м. Считая, что на расстоянии r1 =1м от проводника потенциал созданного им электрического поля равен
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_2d69aaf52daf37b7.gif)
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_41eed2d3da4ac54b.gif)
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_a2bba4c1306d8862.gif)
Решение
Ограничим пространство вокруг проводника цилиндрической поверхностью, ось симметрии которой совпадает с проводником. Используем теорему Гаусса:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_a5fe2e10c757c729.gif)
Тогда:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_3e0427a8a114d35b.gif)
Найдем потенциал:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_a100a45bc96ee1eb.gif)
Следовательно:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_dcc963456a04fccf.gif)
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_617340751ae1467e.gif)
Из (4) и (5) находим:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_1f1d1cd939f9f2d1.gif)
Числовое значение:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_37954b56acc37be6.gif)
Ответ:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_465c81f0e657ec7a.gif)
5. Сколько главных максимумов будет видно за дифракционной решеткой, изготовленной нанесением N=3000 равноудаленных штрихов на прозрачную полоску длины L=1см? Свет с длиной волны
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_7eb450bcf8c34c6c.gif)
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_8296067f58ade220.gif)
Решение
Уравнение дифракционной решетки:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_431959cad0acf133.gif)
Условие нахождения максимального порядка максимума:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_35a4336e1916e35d.gif)
Период решетки:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_c6b514eb8bd90a21.gif)
Из (2) и (3) получим:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_9cd848f1cb1335d5.gif)
Числовое значение:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_131f2410ce91ecbc.gif)
Ответ:
![](https://images.student-it.ru/files/276527/1037117_html_d9337fa77ab18982.gif)