Материал: 1532

Сколько атомов содержит молекула этого газа? Какова его химическая формула? [О2]

24. Скорость истечения жидкости и её расход (в кг/с) можно измерить с помощью так называемой трубки Вентури, представляющей из себя отрезок трубки с сужением посередине и датчиками давления жидкости в широкой и узкой частях трубки р1 и р2. Зная сечения трубки S1 и S2, разность давлений p1 – p2 и плотность жидкости ρ, найти скорость потока в сечении S1 и расход жидкости.

25. Если при строительстве дома не сделать гидроизоляцию между кирпичной кладкой и фундаментом, то происходит подъём грунтовой воды за счёт пористости (капиллярности) кирпича. На какую высоту поднимется вода, если считать, что поры имеют цилиндрическую форму среднего диаметра 60 мкм, а вода полностью

1. Напряжение U на потребителе электрической энергии многократно измерено вольтметром (300; 0,5):

U, B 222 220 218 220.

Вычислить потребляемую мощность P = U²/R, где R – результат измерения сопротивления: R = (100±10) Ом, Р = 0,95.

2. Материальная точка массой 100 г начинает двигаться под действием переменной силы F = 3t² , где F – сила, Н; t – время, с. Найти работу данной силы в интервале времени от 0 до 2 с.

[0,3 кДж]

3. Действуя моментом силы М = 20 Н∙м, колесо раскручивают из состояния покоя до частоты ν = 3,0∙103 оборотов в минуту. Момент инерции колеса J = 0,5 кг∙м2. Найти работу по разгону колеса и время разгона. [25 кДж; 8 с]

4. В деревянный кубик массой 1,0 кг, находящийся в покое на горизонтальной поверхности, ударяется стальной шарик массой 10 г, летевший горизонтально со скоростью 100 м/с. Какой путь после неупругого удара пройдет кубик до остановки, если коэффициент трения равен 0,20? Как изменится результат, если удар будет

46

5.Четыре одинаковых точечных заряда по 10 нКл находятся в вершинах куба на одной грани. Найти плотность энергии электростатического поля в центре противоположной грани. Площадь грани равна 100 см2. Заряды находятся в керосине (ε = 2,0). [0,78 мДж/м3]

6.Плоский конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом 20 см каждая, расстояние между пластинами 5,0 мм. Конденсатор присоединили к источнику напряжения 3,0 кВ. Определить заряд и напряжённость поля конденсатора, если между пластинами в качестве

диэлектрика будет находиться: а) воздух (ε 1= 1); б) стекло (ε 2 = 7). [0,66 мкКл; 4,7 мкКл; 0,6 МВ/м]

7. Аккумулятор заряжают током I = 8 А от источника напряжением U = 20 В. При этом 40 % энергии расходуется на нагревание электролита. Определить ЭДС аккумулятора и его внутреннее сопротивление. [12 В; 1 Ом]

8. Бесконечно длинный прямой провод согнут под прямым углом. По проводу течёт ток силой 100 А. Вычислить магнитную индукцию в точках, лежащих на биссектрисе угла и удалённых от вершины угла на 100 см. [480 мкТл; 83,0 мкТл]

9. Квадратная проволочная рамка со стороной 5,0 см и сопротивлением 10 мОм находится в однородном магнитном поле 40 мТл. Нормаль к плоскости рамки составляет угол 30о с линиями магнитной индукции. Какой электрический заряд пройдет по рамке, если индукция магнитного поля обратится в нуль. [8,7 мКл]

10.Материальная точка совершает колебания согласно уравнению х = 5 sin 2t, где х – смещение, см; t – время, с. Найти момент времени (ближайший к началу отсчёта), в который потенциальная энергия точки равна 0,1 мДж, а возвращающая сила равна 5 мН. Определить фазу колебаний в этот момент времени. [0,5 с; 0,9 рад]

11.Пружина жёсткостью 900 Н/м с прикреплённым к ней шаром массой 4,0 кг лежит на гладком столе. Другой конец пружины жёстко закреплён на столе. Определить амплитуду и период колебаний шара после того, как в нём застрянет пуля массой 10 г, летевшая горизон-

тально со скоростью 600 м/с. [10 см; 0,42 с]

12. Колебательный контур содержит катушку с общим числом витков 100, индуктивностью 10 мкГн и конденсатор ёмкостью 1,0 нФ. Максимальное напряжение на обкладках конденсатора равно 300 В. Определить максимальный магнитный поток, пронизывающий катушку. [0,30 мкВб]

47

13. На расстоянии 20 м от точечного источника звука уровень интенсивности равен 30 дБ. Пренебрегая затуханием, найти: а) уровень интенсивности на расстоянии 10 м от источника; б) расстояние от источника, на котором звук не слышен. [36 дБ; 0,63 км]

14.При переходе луча света из первой среды во вторую предельный угол оказался равным 61°. Под каким углом на границу раздела этих сред должен падать луч, идущий из второй среды в первую, чтобы отраженный луч был полностью поляризован? [49°]

15.На установке для наблюдения колец Ньютона в отражённом свете был измерен радиус третьего тёмного кольца. Когда пространство между плоскопараллельной пластинкой и линзой заполнили жидкостью, то такой же радиус стало иметь кольцо с номером, на единицу бóльшим. Определить показатель преломления жидкости.

[1,33]

16. На щель шириной 0,1 мм падает нормально монохроматический свет с длиной волны 0,5 мкм. Дифракционная картина наблюдается на экране, расположенном параллельно щели. Ширина центрального дифракционного максимума равна 1 см. Определить расстояние от щели до экрана. [1 м]

17. Определить максимальную скорость электронов, вылетающих из металла под действием γ-излучения с длиной волны 3,00 пм.

[250 км/с]

18. Определить силу тока, протекающего по вольфрамовой проволоке диаметром 0,8 мм, температура которой в вакууме поддер-

живается равной 2800 °С. Поглощательная способность поверхности а = 0,343; удельное сопротивление вольфрама при данной темпера-

туре 0,92 мкОм∙м; температура окружающей среды 17 °С. [0,05 кА]

19. На грань кристалла никеля падает параллельный пучок электронов. Кристалл поворачивают так, что угол скольжения

изменяется. Когда этот угол становится равным 64°, наблюдается максимальное отражение электронов, соответствующее дифракционному максимуму первого порядка. Полагая расстояние между атомными плоскостями кристалла равным 0,20 нм, определить длину волны де Бройля и скорость электронов. [0,36 нм; 2,0 Мм/с]

20. Поглощается или освобождается энергия в реакции синтеза

ядер лития и водорода: 36Li + 11H → 24He + ... ? Найти энергетический эффект данной реакции. [4,0 МэВ]

48

21. Определить средний квадрат скорости поступательного движения взвешенных в воздухе капелек воды радиусом 10 нм при температуре 17 °С. [2,9 м2/c2]

22.Рассчитать среднюю длину свободного пробега молекул азота

икоэффициент диффузии при температуре 17 оС и давлении 100 кПа. Как изменятся эти величины после двукратного увеличения объёма при постоянном давлении? Эффективный диаметр молекул 0,37 нм.

[66 нм; 1,03∙10-5 м2∙с; в 2 раза; в 23/2 раз]

23.Определить молярную теплоёмкость при постоянном объёме

ипоказатель адиабаты для смеси газов, содержащей гелий массой

24. Шприц, расположенный горизонтально, заполнен жидкостью плотности ρ. На поршень шприца площадью S1 действует сила F. Площадь выходного отверстия равна S2. Ход поршня L. Найти время вытекания жидкости, считая её скорость на выходе из шприца постоянной.

[ t2 = L2 ρS1 S1 /S2 – 1 ]

2 F

25. Если платиновую проволоку диаметром 1 мм смазать жиром, чтобы она полностью не смачивалась водой, то будет ли она плавать на поверхности воды? [Нет]

Вариант 5

1. Сопротивление потребителя тока R = 55 Ом задано с погрешностью ±15 %. Вычислить потребляемую мощность P = I²R по результатам многократных измерений силы тока амперметром (10 А; 1,0): I, A 7,7 7,6 7,8 7,9 7,7.

3. К ободу колеса, имеющего форму сплошного диска радиусом 50 см и массой 50 кг, приложена касательная сила 100 Н. Найти угловое ускорение колеса и время его разгона до угловой скорости, соответствующей 100 оборотам в cекунду. [8,0 рад/c²; 78 с]

49

4. Однородный стержень длиной 1,0 м и массой 0,7 кг подвешен на горизонтальной оси, проходящей через верхний конец стержня. В точку, отстоящую от оси на 2/3 длины стержня, абсолютно неупруго ударяет пуля массой 5 г, летящая перпендикулярно стержню и его

оси. После удара стержень отклонился на 90°. Определить скорость пули. [0,4 км/с]

5. Электростатическое поле создано прямым бесконечным цилиндром радиусом 1 см, равномерно заряженным с поверхностной плотностью 0,2 нКл/см². Определить силу, действующую на точечный заряд 25 нКл, находящийся на расстоянии 10 см от оси цилиндра.

[0,6 мН]

6. К одной из обкладок плоского конденсатора прилегает стеклянная плоскопараллельная пластинка (ε = 7) толщиной 9 мм. После того как конденсатор отключили от источника напряжения 220 В и вынули стеклянную пластинку, между обкладками установилась разность потенциалов 976 В. Определить зазор между обкладками и отношение конечной и начальной энергий электрического поля конденсатора. [1 см; 4]

7.Автомобильный стартер, питаемый от аккумуляторной батареи

сЭДС, равной 12,5 В, потребляет ток силой 300 А. Напряжение на батарее понижается при этом до 11,6 В. Определить сопротивление

8.Плоская рамка размером 10х10 см2, образованная проводником

стоком 10 А, расположена в магнитном поле (В = 0,40 Тл) так, что плоскость рамки перпендикулярна линиям индукции поля. Рамку поворачивают относительно оси, лежащей в плоскости рамки. Сила тока поддерживается постоянной. Найти работу, совершаемую при

повороте рамки на 45о . [12 мДж]

9. В однородном магнитном поле с индукцией 0,4 Тл вращается проводящий стержень длиной 10 см. Ось вращения проходит через один из концов стержня параллельно линиям индукции и перпендикулярно стержню. Определить разность потенциалов на концах стержня при частоте вращения 16 об/c. [0,2 В]

10. Амплитуда гармонических колебаний материальной точки равна 5 см, угловая частота – 2 c ¹, начальная фаза равна нулю. Опре-

делить ускорение точки в момент времени, когда её скорость равна 8 см/с. [0,1 м/c²]

11. Найти зависимость смещения от времени и записать уравнение х = f(t) для колебаний, которые характеризуются следую-

50