Вариант 24

24.1. Трехатомный идеальный газ, взятый в количестве ν=2 моль, с начальными параметрами р₁=600 кПа и V₁=8 л изобарически нагревается так, что его объем возрастает в n=V₂/V₁=2 раза. Затем газ сжимается адиабатно до первоначального объема. Постройте график процесса в координатах р-V. Найти:

1) Температуру Т₁ газа в начальном состоянии;

2) Приращение внутренней энергии газа ΔU₂₃ газа при адиабатическом процессе;

3) Количество теплоты Q₁₂₃, полученное газом при переходе из состояния 1 в состояние 3;

24.2. Расстояние между двумя точечными зарядами q₁ = 1 нКл и q₂ = –2 нКл равно l = 5 см. Определить напряженность поля Е в точке, находящейся на расстоянии r₁= 3 см от первого и на r₂= 4 см от второго зарядов?

24.3. Конденсатор состоит из двух неподвижных, вертикально расположенных, длинных (L d), параллельных разноименно заряженных пластин. Пластины расположены на расстоянии d = 5 см друг от друга. Напряженность поля внутри конденсатора Е = 10⁴ В/м. между пластинами на равном расстоянии от них помещен шарик с зарядом q = 0,1 мкКл и массой m = 20 г. После того, как шарик отпустили, он начинает падать и ударяется об одну из пластин. Чему равно время падения Δt шарика?

24.4. Ток I = 20 А течет по длинному проводнику, согнутому под прямым углом. Найти индукцию магнитного поля в точке, лежащей на биссектрисе этого угла и отстоящей от его вершины на расстоянии а = 10 см.

24.5. Электрон, ускоренный разностью потенциалов U = 0,5 кВ, движется параллельно прямолинейному длинному проводнику на расстоянии r = 1 см от него. Определить силу, действующую на электрон, если через проводник пропускать ток I = 10 А.

Вариант 25

25.1. 14 г азота адиабатически расширяется, причем давление падает от Р₁ = 2·10⁵ Па до Р₂ = 1·10⁵ Па. Затем газ нагревается при постоянном объеме до первоначальной температуры Т₁ = 420 К. Постройте график процесса в координатах Р – V. Определите приращение внутренней энергии ΔU_1-2-3 и работу газа А_1-2-3 за весь процесс.

2 5.2. В вакууме на расстоянии r = 10 см друг от друга расположены два точечных заряда q₁ = 8 нКл и q₂ = –6 нКл. Расстояние АВ = 5 см, ε = 1. Чему равно отношение потенциалов полей _А/_В , созданных зарядами в точках А и В?

25.3. В плоском горизонтально расположенном воздушном конденсаторе, расстояние между обкладками которого d = 2 см, находится заряженная частица массой m = 10 мг. Если на обкладки подать разность потенциалов U₁ = 100 В, то частица падает с постоянной скоростью v₁ = 0,2 мм/с. При разности потенциалов U₂ = 300 В частица падает со скоростью v₂ = 0,5 мм/с. Считая, что сила сопротивления, действующая на частицу со стороны воздуха в конденсаторе пропорциональна ее скорости, найдите заряд q частицы.

25.4. Рассчитать индукцию B магнитного поля в центре проволочной рамки с током I, имеющей форму квадрата со стороной а.

2 5.5. В однородном магнитном поле (В = 0,2 Тл), линии которого направлены горизонтально и вправо, подвешен на двух невесомых проволочках горизонтальный проводник (рис.1) длиной l = 20см. По нему пропускают ток I₁ (ток направлен на нас), проводник оказывается невесомым. 1) При массе проводника равной 0,04 кг, сила тока I₁, текущего по нему, равна … 2) Если линии будут направлены вертикально вниз (рис 2), то при угле отклонения от вертикали в α= 30⁰, сила тока I₂ будет равной …