![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
II) адиабатным расширением. 1 страницаКакую работу совершит газ в процессе II? 4. Сфера с центром в точке О равномерно заряжена. В центре сферы потенциал равен 100 В, а в некоторой точке А – 50 В. Расстояние от центра сферы до точки А равно 30 см. Определите напряжённость поля в точке А.
Вариант 10 1. Грузы массами М=1 кг и m связаны легкой нерастяжимой нитью, переброшенной через блок, по которому нить может скользить без трения (рис.1). Груз массой М находится на шероховатой наклонной плоскости (угол наклона плоскости к горизонту α=30°, коэффициент трения μ=0,3). Чему равно максимальное значение массы m, при котором система грузов ещё не выходит из первоначального состояния покоя?
5. Шар массой 0,1 кг, подвешенный на длинной нити, совершает гармонические колебания. Во сколько раз изменится частота колебаний, если шарику сообщить положительный электрический заряд 100 мкКл и поместить в однородное электрическое поле напряженностью 80 кВ/м, направленное вертикально вниз? 6. В схеме, изображенной на рисунке 5, после замыкания ключа К и установления стационарного состояния заряд на конденсаторе С уменьшился в α=1,5 раза. Определите внутреннее сопротивление батареи, если сопротивление резистора R=10 Ом, а ёмкость конденсатора и ЭДС батареи не заданы. Вариант 11
2. В сосуд, содержащий 1 кг льда при 0°С, влили 600 г воды, имеющей температуру 90°С. Определите количество льда в сосуде после установления теплового равновесия. Удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг.К). Удельная теплота плавления льда равна λ=0,33 МДж/кг. Теплоемкостью сосуда и теплообменом с внешней средой пренебречь. 3. 10 моль одноатомного идеального газа сначала охладили, уменьшив давление в 3 раза, а затем нагрели до первоначальной температуры 300 К (рис.2). Какое количество теплоты получил газ на участке 2–3?
5. Металлический стержень равномерно вращается вокруг одного из его концов в однородном магнитном поле в плоскости, перпендикулярной к силовым линиям поля (рис.4). Угловая скорость вращения стержня ω=75 рад/с, его длина l=0.4 м, магнитная индукция В=0.1 Тл. Найти ЭДС индукции в стержне. 6. Положительно заряженная пылинка, имеющая массу 10–8 г, влетает в электрическое поле конденсатора в точке, находящейся посередине между его пластинами (рис.5). Минимальная скорость, с которой пылинка должна влететь в Вариант 12
3. Электрон влетает в пространство ABCD между разноименно заряженной пластинами вблизи отрицательно заряженной пластины со скоростью υ0=3.107 м/с (рис.2). На пластины АВ и CD подано напряжение U=100 В. Вектор 4. Шар массой 0,1 кг, подвешенный на длинной нити, совершает гармонические колебания. Во сколько раз изменится период колебаний, если шарику сообщить положительный электрический заряд 100 мкКл и поместить в однородное электрическое поле напряженностью 80 кВ/м, направленное вертикально вниз? 5. Круговой виток радиусом 5 см с током 1 А находится в однородном магнитном поле с индукцией В=0,04 Тл (рис.3). Какую работу нужно совершить, чтобы повернуть виток на 90° вокруг оси, совпадающей с его диаметром?
Вариант 13 1. Напишите уравнение траектории движения тела, если его координаты изменяются по закону х =3.t+2 (м), y= –3+7.t 2 (м). 2. Два груза, связанные между собой нитью, движутся по горизонтальной гладкой поверхности. Когда к правому грузу приложена сила 100 Н в горизонтальном направлении, тогда сила натяжения нити 30 Н. Каким будет натяжение нити, если грузы, поменять местами? Чему равно отношение масс грузов?
4. Над идеальным одноатомным газом в количестве вещества 1,6 моль совершают процесс 1–2–3–1 (рис.1). Какое количество теплоты газ отдает на участке 2–3, если температура газа в точке 1 равна 220 К? 5. Три гальванических элемента с ЭДС ε1=3 В, ε2= 2 В, ε3=1 В и внутренними сопротивлениями r1=2 Ом, r2=1,5 Ом, r3=0,5 Ом соединены так, что образуют замкнутый круг – контур радиусом 40 см (рис.2). Контур пронизывается перпендикулярно его плоскости магнитным полем, индукция которого изменяется по закону
Вариант 14
2. Два шарика, массы которых отличаются в 3 раза, висят, соприкасаясь, на вертикальных нитях (рис.1). Легкий шарик отклоняют на угол 90о и отпускают без начальной скорости. Каким будет отношение кинетических энергий тяжелого и легкого шариков тотчас после их абсолютно упругого центрального удара?
4. Электрическая цепь состоит из источника тока и реостата. ЭДС источника ε=6 В, его внутреннее сопротивление r=2 Ом. Сопротивление реостата можно изменять в пределах от 1 Ом до 5 Ом. Чему равна максимальная мощность тока, выделяемая на реостате? 5. Медное кольцо, диаметр которого 20 мм, расположено в однородном магнитном поле. Плоскость кольца перпендикулярна вектору магнитной индукции. Определите модуль скорости изменения магнитной индукции со временем, если при этом в кольце возникает индукционный ток 10 А. Удельное сопротивление меди ρCu=1,72.10-8 Ом м. 6. Горизонтально расположенная положительно заряженная пластина создает электрическое поле напряженностью E=104 В/м. На нее с высоты h=10 см падает шарик малого размера массой 20 г, имеющий заряд q=+10-5 Кл с начальной скоростью υ0=1 м/с, направленной вертикально вниз. Какую энергию шарик передаст пластине при абсолютно упругом ударе? Вариант 15 1. В последнюю секунду свободного падения с высоты 31,25 м тело прошло путь, в n раз больший, чем в предыдущую. Найдите n, если начальная скорость тела была равна нулю.
3. Воздушный шар наполняется горячим воздухом при нормальном атмосферном давлении (рис.1). Абсолютная температура T горячего воздуха в 2 раза больше температуры T0 окружающего воздуха. При каком отношении массы оболочки к массе наполняющего его газа шар начнет подниматься? Оболочка шара нерастяжима и имеет в нижней части небольшое отверстие.
5. В электрической схеме, показанной на рисунке 3, ключ К замкнут. ЭДС батарейки ε=24 В, ее внутреннее сопротивление r=5 Ом, сопротивление резистора R=25 Ом. После размыкания ключа К в результате разряда конденсатора на резисторе выделяется количество теплоты Q=20 мкДж. Найдите емкость конденсатора C. 6. Тонкий алюминиевый брусок прямоугольного сечения соскальзывает из состояния покоя по гладкой наклонной плоскости из диэлектрика в вертикальном магнитном поле индукцией B=0,1 Тл (рис.4). Плоскость наклонена к горизонту под углом α=300. Продольная ось бруска при движении сохраняет горизонтальное направление. Величина ЭДС индукции на концах бруска в момент, когда брусок пройдет по наклонной плоскости расстояние 1.6 м, равна 0.17 В. Найдите длину бруска L. Вариант 16 1. С аэростата, опускающегося со скоростью u=5 м/с, бросают камень вверх со скоростью υ0=20 м/с относительно земли. Каково наибольшее расстояние Lmax между камнем и аэростатом?
3. Воздушный шар имеет газонепроницаемую оболочку массой 400 кг и содержит 100 кг гелия. Какой груз он может удерживать в воздухе на высоте, где температура воздуха 17о С, а давление 105 Па? Считать, что оболочка шара не оказывает сопротивления изменению объема шара.
5. Одни и те же элементы соединены в электрическую цепь сначала по схеме 1, а затем по схеме 2 (рис.2). Сопротивление резистора равно R, сопротивление амперметра 6. Из двух одинаковых кусков проволоки изготовлены два контура: первый – в виде квадрата, второй – в виде равностороннего треугольника. Оба контура помещены в однородное магнитное поле. Плоскости контуров перпендикулярны линиям магнитной индукции поля. Когда магнитное поле стало изменяться, в квадратном контуре появился постоянный ток 0,4 А. Какой величины ток возникает во втором контуре? Вариант 17
2. В шар массой 250 г, висящий на нити длиной 50 см, попадает и застревает в нем горизонтально летящая пуля массой 10 г. При какой минимальной скорости пули шар после этого совершит полный оборот в вертикальной плоскости? g=10 м/с2. 3. Идеальный газ сначала адиабатно расширяется, а затем изохорно нагревается до первоначальной температуры. Какую работу совершил газ при адиабатном расширении, если при изохорном нагревании газу передано количество теплоты, равное 400 Дж? 4. Два одинаковых положительных точечных заряда величиной q каждый закреплены на расстоянии d друг от друга. Посередине между ними перпендикулярно к отрезку, соединяющему их, расположена гладкая непроводящая штанга, по которой может скользить бусинка массой m с отрицательным зарядом q1. Рассчитайте период малых колебаний бусинки. Влиянием силы тяготения пренебречь. 5. Клеммы источника тока с ЭДС, равной 10 В, замыкают один раз резистором с сопротивлением R1=4 Ом, второй – резистором с сопротивлением R2=9 Ом. Выделяемая мощность в обоих случаях одинакова и равна … Вт. 6. Частица, заряд которой q и масса m, вращалась в магнитном поле по окружности радиусом R0=1 см. После прохождения частицы через металлическую фольгу радиус вращения стал R=0,5 см. Определите относительные потери кинетической энергии частицы Вариант 18 1. Два тела брошены вертикально вверх из одной и той же точки с одинаковой скоростью υ0=10 м/с с промежутком времени t0=0,4 с. Через какое время от момента бросания второго тела они встретятся? 2. Брусок массой m кладут на плоскость, наклоненную под углом α к горизонту, и отпускают с начальной скоростью, равной нулю (рис.1). Коэффициент трения между бруском и плоскостью равен μ. При каких α брусок будет съезжать по плоскости? Чему равна при этом сила трения бруска о плоскость?
4. Три конденсатора, электроемкости которых равны С1, С2 и С3, и два резистора с сопротивлениями R1 и R2 подключены в электрическую цепь по схеме (рис.2). Чему равны установившиеся заряды на конденсаторах? Напряжение U0 считать известным. 5. Ареометр массой m представляет собой стеклянный сосуд, заполненный дробью, и цилиндрическую трубку с площадью поперечного сечения S (рис.3). Он помещён в жидкость плотностью ρ. Ареометр погружают в жидкость несколько глубже, чем это нужно для его равновесия, и затем отпускают. Он начинает совершать колебания в вертикальной плоскости. Считая колебания гармоническими, определите период свободных колебаний ареометра. 6. Плоская проволочная рамка находится в магнитном поле, её плоскость перпендикулярна линиям индукции. При равномерном уменьшении индукции магнитного поля до нуля за время t1=2 с в рамке возник постоянный ток силой I1=0,024 А. Какой будет сила тока I2 в рамке при её повороте с постоянной угловой скоростью на угол 60о за время t2=4 с вокруг оси, перпендикулярной вектору Вариант 19 1. Лыжник скатился с горы длиной S1=60 м за t1=15 с, а затем проехал по горизонтальному участку еще S2=30 м до остановки. На обоих участках движение было равноускоренным. Найдите скорость υ1 лыжника в конце спуска и ускорение а2 на горизонтальном участке. Постройте график зависимости скорости от времени. 2. Два пластилиновых шарика со скоростями υ1=3 м/с и υ2=5 м/с испытывают встречный центральный абсолютно неупругий удар. Чему равна скорость шариков после удара, если кинетическая энергия первого шарика до удара была в k=1,6 раза больше, чем кинетическая энергия второго шарика? 3. Вертикальный цилиндр делится на две части тяжелым поршнем, который может перемещаться без трения. Под поршнем находится в три раза больше газа, чем над поршнем. При температуре 300 К поршень делит сосуд пополам. Во сколько раз объем газа под поршнем будет больше, чем над поршнем, при температуре 800 К? 4. Два плоских конденсатора емкостью С=90 пФ каждый соединили последовательно и подключили к источнику тока с напряжением U=20 В. Когда в один из конденсаторов поместили между пластинами диэлектрик, то по цепи прошел заряд Δq=0,45 нКл. Определите диэлектрическую проницаемость диэлектрика. 5. Два сопротивления, присоединенные последовательно к источнику тока, дают силу тока I=3 А. Если присоединить к тому же источнику одно сопротивление, то сила тока будет равна I1=12 А. Какой будет сила тока, если к источнику присоединить другое сопротивление? 6. Протон, влетевший со скоростью Вариант 20 1. С края балкона, находящегося на высоте 24 м, бросают вниз под углом к горизонту мяч с начальной скоростью 10 м/с. Мяч в полете упруго (без потери скорости) отскакивает от вертикальной стены соседнего дома и падает на землю прямо под точкой бросания. Определите расстояние до стены соседнего дома, если время полета мяча равно 2 с. Сопротивлением воздуха пренебречь. 2. Цепочка из 21 тел одинаковой массы m, соединенных упругими невесомыми нитями, движется по горизонтальной плоскости под действием горизонтально направленной силы, модуль которой равен F=63 Н. Чему равна сила упругости, действующая на двадцатое тело со стороны двадцать первого? 3. В теплоизолированный сосуд с большим количеством льда при температуре t1=0°С заливают определенную массу воды с температурой t2=50°С. При этом лёд массой Δm=0,185 кг расплавится при установлении теплового равновесия в сосуде. Удельная теплоемкость воды с=4170 Дж/(кг.К), теплота плавления льда q=2,26.106 Дж/кг. Какова масса залитой воды?
5. Железный проводник длиной 100 м подключают с источнику постоянного напряжения. За 10 с проводник нагрелся на 28 К. Чему равно напряжение источника? Изменением сопротивления проводника при его нагревании и теплообменом с окружающей средой, а также внутренним сопротивлением источника пренебречь. Удельное сопротивление железа 0,1.10–6 Ом.м. 6. Треугольная проволочная рамка площадью 0,1 м и сопротивлением 5 Ом находится в магнитном поле, силовые линии которого перпендикулярны её плоскости. Индукция магнитного поля медленно и равномерно возрастает от начального значения В1=0,07 Тл до конечного значения В2=0,47 Тл. Какой заряд при этом протекает по контуру? Вариант 21 1. Горизонтально летящая пуля попадает в неподвижный шар из пенопласта с массой, в 5 раз большей, чем у пули, и пробивает его по диаметру. После вылета из шара скорость пули стала в 2 раза меньше первоначальной. Сколько процентов первоначальной энергии пули перешло при этом в тепло? 2. Цепочка из 16 тел одинаковой массы m, соединенных упругими невесомыми нитями, движется по горизонтальной плоскости под действием горизонтально направленной силы, модуль которой равен F=40 Н. Чему равна сила упругости, действующая на десятое тело со стороны одиннадцатого? 3. Для получения сверхвысоких температур используется установка, состоящая из закрытого с одного конца цилиндра (ствола) и поршня, которым является пуля, влетающая в цилиндр с открытого конца. Верхний предел температуры аргона, подвергнутого сжатию в такой установке, равен 3.104 К. Какова при этом была начальная скорость пули массой m=100 г, влетающей в ствол объёмом V0=200 см3? Начальные значения температуры и давления равны: T0=300 К, p0=105 Па. Принять, что при высокой температуре сжатые газы можно считать идеальными газами. 4. Плоский конденсатор без диэлектрика (ε=1) подключен к источнику тока напряжением U. Определите работу, которую надо совершить, чтобы увеличить расстояние между обкладками конденсатора в 3 раза, и напряжение на конденсаторе после раздвижения пластин, если: а) источник отключают; б) источник не отключают. 5. Цепь состоит из аккумулятора и лампы. При этом напряжение на зажимах аккумулятора U1=20 В. При параллельном подключении еще одной такой же лампы напряжение падает до U2=15 В. Найдите сопротивление R каждой лампы. Считайте, что сопротивление лампы не зависит от ее накала. Внутреннее сопротивление аккумулятора r=1 Ом. 6. Рамка, имеющая форму равностороннего треугольника, помещена в однородное магнитное поле индукцией В=0,04 Тл. Плоскость рамки составляет с направлением силовых линий магнитного поля угол α=60°. Определите длину а стороны рамки, если при равномерном уменьшении индукции магнитного поля от B до нуля в течение времени Δt=0,03 с в проводнике рамки выделяется количество теплоты 0,5 мДж. Сопротивление рамки R=15 Ом. Вариант 22 1. Цепочка из 9 тел одинаковой массы m, соединенных упругими невесомыми нитями, движется по горизонтальной плоскости под действием горизонтально направленной силы, модуль которой равен F=30 Н. Чему равна сила упругости, действующая на третье тело со стороны четвертого? 2. Электрический нагреватель сопротивлением R=23 Ом, включенный в бытовую сеть с напряжением U=220 В, нагревает сосуд с водой на ΔT=30 К за минуту. Удельная теплоемкость воды с=4170 Дж/(кг.К). Чему равна масса нагреваемой воды? Теплоемкостью сосуда пренебречь. 3. Плоский конденсатор, заполненный веществом с диэлектрической проницаемостью ε и удельным сопротивлением ρ, подключен к источнику тока, ЭДС которого равна ε и с внутренним сопротивлением r. Чему равен заряд, накопившийся на конденсаторе, если сопротивление утечки конденсатора равно R? Сопротивлением проводов пренебречь.
|