Контрольная работа № 6 Основы электродинамики. Работа и мощность тока. Электромагнитные явления

1. Источник тока имеет ЭДС 6,0 В, внутреннее сопротивление 0,10 Ом. Определить максимальное число лампочек, рассчитанных на напряжение 3 В и мощность 1,0 Вт, которые можно подключить к такому источнику.

2. Электрическая плитка состоит из двух одинаковых секций. При включении одной из секций вода в чайнике закипает через 20 мин. Определить, через какое время закипит вода, если включить обе секции: а) параллельно; б) последовательно. Напряжение в сети постоянно.

3. Определить силу тока в обмотке трамвайного двигателя, развивающего силу тяги 5,0 кН, если напряжение, подаваемое на двигатель, 500 В. Трамвай движется со скоростью 36 км/ч; КПД двигателя 80 %.

4. По каждому из четырех длинных прямых параллельных проводников, проходящих через вершины квадрата перпендикулярно его плоскости, течет одинаковый по величине ток. Направления трех токов совпадают, а направление четвертого тока противоположно. Как изменится направление индукции магнитного поля в центре квадрата, если удалить четвертый противоположно направленный ток?

5. В вертикальном однородном магнитном поле на двух тонких нитях подвешен горизонтально проводник массой 0,16 кг и длиной 80 см. Определить угол, на который отклоняются от вертикали нити подвеса, если по проводнику пропустить ток 2,0 А. Индукция магнитного поля 1,0 Тл.

6. Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией 2,85 · 10^-2 Тл со скоростью 1,0 · 10⁶ м/с перпендикулярно к силовым линиям. Определить период обращения электрона, а также модуль изменения скорости за промежуток времени Δt = 2,1 · 10^-10 с.

7. Круговой виток медного провода помещен в магнитное поле перпендикулярно к линиям индукции. Диаметр витка D = 20 см, диаметр провода d = 2,0 мм. Определить скорость изменения магнитной индукции, если по витку потечет ток силой I = 5,0 А. Удельное сопротивление меди ρ = 1,7 · 10^-8 Ом · м.

8. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,10 Тл равномерно вращается катушка, состоящая из 100 витков. Площадь поперечного сечения катушки 100 см². Ось вращения катушки перпендикулярна оси катушки и направлению магнитного поля. Определить максимальную ЭДС, возникающую в катушке, если угловая скорость вращения катушки 10 рад/с.

Контрольная работа № 7 Колебания и волны

1. Тело совершает синусоидальные колебания с амплитудой 10 см и начальной фазой π/6. Определить смещение тела от положения равновесия в начальный момент (t = 0), а также в момент времени t = T/6 после начала колебания.

2. Шарик массой 1,0 г совершает гармонические колебания с амплитудой 0,50 см и частотой 10 с^-1. Определить максимальное значение возвращающей силы, действующей на шарик.

3. Определить максимальную кинетическую энергию груза массой 100 г, совершающего колебания на пружине жесткостью 250 Н/м, если амплитуда колебаний равна 15 см.

4. Математический маятник длиной L = 10 см совершает колебания вблизи вертикальной стенки, в которой на расстоянии L₁ = 6,4 см от точки подвеса вбит гвоздь. Определить период колебаний такого маятника.

5. Определить частоту звуковых колебаний в стали, если расстояние между ближайшими точками бегущей волны, отличающиеся по фазе на π равно 2,5 м. Скорость звука в стали равна 5,0 · 10³ м/с.

6. В электрическом колебательном контуре емкость конденсатора 2,0 мкФ, а максимальное напряжение на нем 5,0 В. Определить энергию магнитного поля в момент времени, когда напряжение на конденсаторе равно 3,0 В.

7. Катушка с индуктивностью L = 10 мГн подсоединена к источнику постоянного тока. При этом в ней возникает магнитный поток 1,0 · 10^-3 Вб. В начальный момент t = 0 катушка отсоединяется от источника тока и мгновенно замыкается на конденсатор емкостью С = 4,0 мкФ. Определить напряжение на конденсаторе через промежуток времени t = 0,01 мс.

8. В идеальном колебательном контуре сила тока изменяется по закону i = 0,10 sin 1000 t (А). Емкость конденсатора 10 мкФ. Определить индуктивность катушки, амплитуду напряжения на конденсаторе и максимальную энергию колебаний.

Контрольная работа № 8 Оптика. Элементы сто. Квантовая физика

1. Предельный угол полного отражения на границе раздела алмаза и жидкого азота равен 30 °. Абсолютный показатель преломления алмаза 2,4. Определить отношение скорости света в вакууме к скорости света в жидком азоте.

2. Угол падения луча на границу раздела двух сред равен 60 °. Определить относительный показатель преломления второй среды относительно первой n₂₁ и относительный показатель преломления первой среды относительно второй n₁₂, если угол между отраженным и преломленным лучами равен 90 °.

3. Предмет и экран находятся на расстоянии 100 см друг от друга. Перемещая между ними линзу, получают два ее положения, разделенные расстоянием 60 см, при которых она дает четкие изображения предмета на экране. Определить фокусное расстояние линзы.

4. На дифракционную решетку, имеющую период 2,0 · 10^-4 см, нормально падает монохроматический свет. Под углом 30 ° наблюдается второй дифракционный максимум. Определить длину волны падающего света; число штрихов решетки на 1 см ее длины; наибольший порядок спектра, даваемый этой решеткой для данной длины волны.

5. При дифракции белого света, нормально падающего на решетку, частично перекрываются спектры третьего и четвертого порядков. Определить длину волны в спектре четвертого порядка, на которую накладывается длина волны 780 нм в спектре третьего порядка.

6. Электрон движется со скоростью . Определить импульс этого электрона и его кинетическую энергию.

7. Максимальная длина волны света, вызывающего фотоэффект с поверхности металлической пластинки, равна 0,50 мкм. Определить минимальную частоту света, при которой начинается фотоэффект, если на эту пластинку подать задерживающий потенциал, равный 2,0 В.

8. Определить импульс, передаваемый фотоном светового излучения с длиной волны 6,6 · 10^-7 м идеальному зеркалу, полностью отражающему свет.

9. Сетчатка глаза начинает реагировать на желтый свет с длиной волны 600 нм при мощности падающего на нее излучения 1,98 · 10^-18 Вт. Определить число фотонов, падающих при этом на сетчатку каждую секунду.

10. Определить число α-распадов и β^¯-распадов, которые должны произойти при превращении изотопа урана ₉₂U²³⁸ в конечное стабильное ядро изотопа свинца ₈₂Pb¹⁹⁸.

ФИЗИКА

Программа, методические указания и контрольные работы

для заочных подготовительных курсов

Составители

АНДРЕЕВА Мария Ивановна

БЕЛОВ Геннадий Дмитриевич

Ответственный за выпуск – директор подготовительных курсов Ю.Г. Ястребова

Редактор Е.П. Викулова

Корректор И.Е. Викулов

Компьютерный набор и верстка И.А. Арефьева

ЛР № 020275. Подписано в печать 24.06.02.

Формат 60х84/16. Бумага для множит. техники. Гарнитура Таймс.

Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,16. Уч.-изд. л. 1,23. Тираж 700 экз.

Заказ

Редакционно-издательский комплекс

Владимирского государственного университета.

600000, Владимир, ул. Горького, 87.