13

Общие указания к решению задач

1. Указать основные законы и формулы, на которых базируется решение, разъяснить буквенные обозначения формул. Если при решении задач применяется формула, полученная для частного случая, не выражающая какой-нибудь физический закон, или не являющаяся определением какой-нибудь физической величины, то ее следует вывести.

2. Дать чертеж, поясняющий содержание задачи (в тех случаях, когда это возможно).

3. Произвести вычисление величин, подставленных в формулу, руководствуясь правилами приближенных вычислений, записать в ответе числовое значение и сокращенное наименование единицы искомой величины.

4. Оценить, где это целесообразно, правдоподобность численного ответа.

Контрольная работа

Т Е М Ы З А Д А Ч

1. КИНЕМАТИКА КРИВОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ

2. ДИНАМИКА ПОСТУПАТЕЛЬНОГО И ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ.

3. ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ И ИМПУЛЬСА.

4. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МОМЕНТА ИМПУЛЬСА. КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ТЕЛА.

5. ТЕПЛОЕМКОСТЬ И ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ ГАЗА

6. ТЕРМОДИНАМИКА.

7. НАПРЯЖЕННОСТЬ И ПОТЕНЦИАЛ ПОЛЯ ОБЪЕМНОГО ЗАРЯДА. ТЕОРЕМА ОСТРОГРАДСКОГО- ГАУССА

8. ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ. ЗАКОН ДЖОУЛЯ ЛЕНЦА.

9. СУПЕРПОЗИЦИИ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

10. СИЛЫ АМПЕРА И ЛОРЕНЦА. ЭНЕРГИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

11. ИНДУКЦИЯ. САМОИНДУКЦИЯ

12. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ И ДИФРАКЦИЯ СВЕТА

13. ЗАКОНЫ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

14. ФОТОЭФФЕКТ

15. ЭФФЕКТ КОМПТОНА. ДАВЛЕНИЕ СВЕТА.

16. АТОМ БОРА

Вариант 1

1. Колесо радиусом 0,1 м вращается так, что зависимость угла поворота радиуса колеса от времени дается выражением =А+Bt+Ct³, где А=3 рад, В=2 рад/с, С=1 рад/с³. Для точек, лежащих на ободе колеса, найти через время 2 сек после начала движения: угловую скорость, линейную скорость, угловое ускорение, тангенциальное и нормальное ускорения.

2. По ободу шкива, насаженного на общую ось с колесом, намотана нить, к концу которой подвешен груз массой 1 кг. На какое расстояние должен опуститься груз, чтобы колесо со шкивом получило скорость 60 рад/мин, если момент инерции колеса со шкивом 0,42 кг·м², а радиус шкива 0,1 м?

3. Человек, бегущий со скоростью 8 км/ч, догоняет тележку массой 80 кг, движущуюся со скоростью 2,9 км/ч, и вскакивает на нее. Масса человека 60 кг. С какой скоростью станет двигаться тележка? С какой скоростью стала бы двигаться тележка, если бы человек бежал навстречу тележке?

4. Человек, стоящий на краю вращающейся горизонтальной платформы, переходит от края к центру. С какой скоростью начнет вращаться платформа, если масса ее 100 кг, масса человека 60 кг и она вращалась с угловой скоростью 10 рад/с. Считать платформу круглым однородным диском.

5. Найти показатель адиабаты для смеси газов, содержащей гелий массой 8 г и кислород массой 2 г.

6. Кислород массой 250 г, имеющий температуру 200 К, был адиабатно сжат. При этом была совершена работа 25 кДж. Найти конечную температуру газа.

7. На двух концентрических сферах радиусом R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями s₁ и s₂ (см. рис.). Требуется: 1) используя теорему Остроградского- Гаусса, найти зависимость Е(r) напряженности электрического поля от расстояния для трех областей: I, II, III. Принять s₁=4s, s₂=s; 2) вычислить напряженность Е в точке, удаленной от центра на расстояние r, и указать направление вектора Е. Принять s=30нКл/м², r=1,5R; 3) построить график Е(r).

8. Сила тока в проводнике равномерно увеличивается от I₀=0 до некоторого максимального значения в течение времени t=10 с. За это время в проводнике выделилось количество теплоты Q=1 кДж. Определить скорость нарастания тока в проводнике, если сопротивление R его равно 3 Ом.

9. По бесконечно длинному проводу, изогнутому так, как показано на рисунке, течет ток I=200 А. Определить магнитную индукцию в точке О. Радиус дуги R=10 см.

10. Вычислить радиус R дуги окружности, которую описывает электрон в магнитном поле с индукцией В=15 мТл, если скорость электрона равна 2 Мм/с.

11. Магнитная индукция B поля между полюсами двухполюсного генератора равна 0,8 Тл. Ротор имеет N=100 витков площадью S=400 см². Определить частоту n вращения якоря, если максимальное значение ЭДС индукции 200 В.

12. Пучок монохроматических (l=0,6 мкм) световых волн падает под углом 30⁰ на находящуюся в воздухе мыльную пленку (n=1,3). При какой наименьшей толщине пленки отраженные световые волны будут максимально ослаблены интерференцией? максимально усилены?

13. Черное тело имеет температуру 500 К. Какова будет температура тела, если в результате нагревания поток излучения увеличится в 5 раз?

14. На цинковую пластинку падает монохроматический свет с длиной волны l=220 нм. Определить максимальную скорость v_max фотоэлектронов.

15. Рентгеновское излучение (l=1 нм) рассеивается электронами, которые можно считать практически свободными. Определить максимальную длину волны l_max рентгеновского излучения в рассеянном пучке.

16. Вычислить радиусы r₂ и r₃ второй и третьей орбит в атоме водорода.