Вариант 19
19.1. Двухатомный газ в количестве ν =1 моль занимает объем V1 = 50 л при давлении Р1= 50 кПа. Газ сжимается адиабатически до некоторого объема V2 и давления Р2. Затем он охлаждается при постоянном объеме до первоначальной температуры, причем его давление становится равным Р3 = 100 кПа. Постройте график этого процесса в координатах Р – V, предварительно вычислив температуры Т1 и параметры второго состояния Р2, V2, Т2 (в конце адиабатического сжатия) и параметр V3 конечного состояния. Вычислите работу, совершенную газом за весь процесс.
19.2. Две концентрические металлические сферы радиусами R1 = 6 см и R2 = 10см несут соответственно заряды q1 = 1 нКл и q2 = 0,5 нКл. Найти напряженности и потенциалы поля в точках, отстоящих от центра сфер на расстояниях r1 = 9 см и r2 = 15 см.
19.3. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S = 0,01 м2, расстояние между ними d = 5 мм. К пластинам приложена разность потенциалов U1 = 300 B. После отключения конденсаторов от источника напряжения пространство между пластинами заполняется эбонитом e = 2,6. Чему равна емкость конденсатора С1 до заполнения? Чему равно отношение напряженностей полей внутри конденсатора Е1/Е2?
19.4. Два круговых витка одинакового радиуса 2 см и с токами по 5А, каждый расположен в двух взаимно перпендикулярных плоскостях так, что их центры совпадают. Найти индукцию магнитного поля в центре этих витков.
1
9.5.
На
двух горизонтальных рельсах, между
которыми расстояние
l
=
60 см, лежит стержень перпендикулярно
им. Определить силу тока I,
который надо пропустить по стержню,
чтобы он двигался прямолинейно и
равномерно по рельсам. Рельсы и стержень
находятся в вертикальном магнитном
поле с индукцией В
= 60 мТл. Масса стержня m
= 0,5 кг, коэффициент трения стержня о
рельсы μ
= 0,1. Найти работу А,
которую совершит сила, перемещая стержень
на расстояние х
= 25 см.
Вариант 20
2
0.1.
Азот совершает круговой процесс,
состоящий из двух изохор и двух изобар
(см. рисунок). Суммарное количество
теплоты, полученное газом
в этом круговом процессе, равно
1) 4 P1 V1 2) 6,5 P1 V1 3) 9,5 P1 V1 4) 12 P1 V1
20.2. Две концентрические металлические сферы радиусами R1 = 6 см и R2 = 10см несут соответственно заряды q1 = –1 нКл и q2 = 2нКл. Найти потенциал поля в точках, отстоящих от центра сфер на расстояниях r1 = 9 см и r2 = 15 см.
20.3. Два маленьких одинаковых шарика подвешены на изолирующих нитях равных длин, закрепленных в одной точке. После сообщения каждому шарику заряда q1 нити расходятся на угол 2α1 = 90°. Вследствие утечки заряд каждого шарика уменьшается до значения q2 , в результате чего угол между нитями уменьшается до значения 2α2 = 60°. Найдите отношение зарядов q1/q2.
20.4. По двум длинным проводникам, расположенным на расстоянии 10 см друг от друга, текут токи одного направления по 10 А. Определить величину и направление вектора индукции магнитного поля в точке, удаленной от каждого проводника на 10см.
20.5. Заряженная частица движется по окружности радиусом R = 1 см в однородном магнитном поле с индукцией B = 0,1 Тл. Параллельно магнитному полю возбуждено электрическое поле напряженностью E = 100 В/м. Вычислить промежуток времени Δt, в течение которого должно действовать электрическое поле, для того чтобы кинетическая энергия частицы возросла вдвое.