![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
Задания для физики
.docx
|
9
| |
Решение:
Дифференциальное
уравнение вынужденных колебаний имеет
вид ,
где
коэффициент
затухания,
собственная
круговая частота колебаний;
амплитудное
значение вынуждающей силы, деленное на
массу;
частота
вынуждающей силы. При слабом затухании
(коэффициент затухания значительно
меньше собственной частоты колебаний
маятника) амплитуда колебаний будет
максимальна, если частота вынуждающей
силы совпадет с собственной частотой
колебаний маятника (явление резонанса).
Собственная частота колебаний
равна:
частота
вынуждающей силы
.
Для пружинного маятника
значит,
масса груза
Чтобы
частота вынуждающей силы совпала с
собственной частотой колебаний маятника,
масса должна быть равна
Следовательно,
массу груза нужно увеличить в 9 раз.
ЗАДАНИЕ
N 12 сообщить
об ошибке
Тема:
Сложение гармонических колебаний
Складываются
два гармонических колебания одного
направления с одинаковыми частотами и
равными амплитудами
. Установите
соответствие между разностью
фаз складываемых колебаний и амплитудой
результирующего колебания.
1.
2.
3.
0
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
0 |
Решение:
Амплитуда
результирующего колебания, полученного
при сложении двух гармонических колебаний
одного направления с одинаковыми
частотами, определяется по формуле ,
где
и
–
амплитуды, (
)
– разность фаз складываемых колебаний.
Если
разность фаз
,
,
то
и
.
Если
,
,
то
.
Если
,
,
то
.
ЗАДАНИЕ
N 13 сообщить
об ошибке
Тема:
Электрические и магнитные свойства
вещества
На
рисунке представлены графики, отражающие
характер зависимости
поляризованности Р диэлектрика
от напряженности внешнего электрического
поля Е.
Неполярным
диэлектрикам соответствует кривая …
|
|
|
4 |
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
ЗАДАНИЕ
N 14 сообщить
об ошибке
Тема:
Законы постоянного тока
Электропроводка
должна выполняться из достаточно
толстого провода, чтобы он сильно не
нагревался и не создавал угрозы пожара.
Если проводка рассчитана на максимальную
силу тока 16 А и
на погонном метре провода должно
выделяться не более 2 Вт тепла,
то диаметр медного провода (с учетом
того, что удельное сопротивление меди
равно 17 нОм·м)
равен ______ мм.
|
|
|
1,7 |
|
|
|
0,83 |
|
|
|
1,5 |
|
|
|
0,97 |
Решение:
Мощность
тока .
Тогда мощность, выделяющаяся на погонном
метре провода,
.
Отсюда диаметр провода
ЗАДАНИЕ
N 15 сообщить
об ошибке
Тема:
Электростатическое поле в вакууме
Два
точечных заряда q и
2q на
расстоянии r друг
от друга взаимодействуют с силой F. Сила
взаимодействия зарядов q и q/2
на расстоянии 2r будет
в ______ раз(-а) меньше.
|
16
| |
Решение:
По
закону Кулона, ,
а
.
Тогда
,
то есть сила взаимодействия будет меньше
в 16 раз.
ЗАДАНИЕ
N 16 сообщить
об ошибке
Тема:
Уравнения Максвелла
Уравнения
Максвелла являются основными законами
классической макроскопической
электродинамики, сформулированными на
основе обобщения важнейших законов
электростатики и электромагнетизма.
Эти уравнения в интегральной форме
имеют вид:
1).
;
2).
;
3).
;
4).
0.
Четвертое
уравнение Максвелла является обобщением …
|
|
|
теоремы Остроградского – Гаусса для магнитного поля |
|
|
|
закона электромагнитной индукции |
|
|
|
закона полного тока в среде |
|
|
|
теоремы Остроградского – Гаусса для электростатического поля в среде |
ЗАДАНИЕ
N 17 сообщить
об ошибке
Тема:
Явление электромагнитной
индукции
Прямоугольная
проволочная рамка расположена в одной
плоскости с прямолинейным длинным
проводником, по которому течет ток I.
Индукционный ток в рамке будет направлен
по часовой стрелке при ее …
|
|
|
поступательном перемещении в отрицательном направлении оси OX |
|
|
|
поступательном перемещении в положительном направлении оси OX |
|
|
|
поступательном перемещении в положительном направлении оси OY |
|
|
|
вращении вокруг оси, совпадающей с длинным проводником |
Решение: При изменении магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную замкнутым проводящим контуром, в нем возникает индукционный ток, направление которого можно найти по правилу Ленца, согласно которому индукционный ток имеет такое направление, что его магнитное поле противодействует изменению магнитного потока. В данном случае в прямоугольной проволочной рамке индукционный ток будет протекать по часовой стрелке при ее поступательном перемещении в отрицательном направлении оси OX.
ЗАДАНИЕ
N 18 сообщить
об ошибке
Тема:
Магнитостатика
Небольшой
контур с током I помещен
в неоднородное магнитное поле с
индукцией
.
Плоскость контура перпендикулярна
плоскости чертежа, но не перпендикулярна
линиям индукции. Под действием поля
контур …
|
|
|
повернется по часовой стрелке и сместится вправо |
|
|
|
повернется против часовой стрелки и сместится вправо |
|
|
|
повернется против часовой стрелки и сместится влево |
|
|
|
повернется по часовой стрелке и сместится влево |
ЗАДАНИЕ
N 19 сообщить
об ошибке
Тема:
Динамика поступательного движения
Тело
массой
движется
с коэффициентом трения 0,5 по наклонной
плоскости, расположенной под углом
к
горизонту. Сила трения (в
)
равна …
|
5 |
ЗАДАНИЕ
N 20 сообщить
об ошибке
Тема:
Законы сохранения в механике
Человек,
стоящий в центре вращающейся скамьи
Жуковского, держит в руках длинный шест.
Если он повернет шест из вертикального
положения в горизонтальное, то …
|
|
|
угловая скорость скамьи и кинетическая энергия уменьшатся |
|
|
|
угловая скорость скамьи уменьшится, кинетическая энергия увеличится |
|
|
|
угловая скорость скамьи увеличится, кинетическая энергия уменьшится |
|
|
|
угловая скорость скамьи и кинетическая энергия увеличатся |
Решение:
Согласно
закону сохранения момента импульса .
Здесь J – момент инерции человека с
шестом и скамьи относительно оси
вращения,
–
угловая скорость его вращения вокруг
этой оси. Тогда
.
Поскольку при повороте шеста из
вертикального положения в горизонтальное
момент инерции системы увеличивается,
то угловая скорость вращения уменьшается.
Кинетическая энергия тела, вращающегося
вокруг неподвижной оси, равна:
.
Тогда
.
Таким образом, кинетическая энергия
системы уменьшится.
ЗАДАНИЕ
N 21 сообщить
об ошибке
Тема:
Работа. Энергия
На
рисунке показаны тела одинаковой массы
и размеров, вращающиеся вокруг вертикальной
оси с одинаковой частотой. Момент
импульса первого тела
Дж·с.
Если
кг,
см,
то кинетическая энергия второго тела
(в мДж)
равна …
|
250
| |
Решение:
Кинетическая
энергия тела, вращающегося вокруг
неподвижной оси, определяется по
формуле ,
где J –
момент инерции тела относительно оси
вращения,
угловая
скорость его вращения. Момент инерции
диска относительно указанной оси
.
Для нахождения
используем
значение момента импульса первого тела.
Момент импульса тела, вращающегося
вокруг неподвижной оси, равен:
.
Отсюда
,
где
–
момент инерции кольца относительно оси
вращения. Тогда кинетическая энергия
второго тела с учетом равенства массы m и
радиуса R диска
и кольца и одинаковых угловых скоростей
вращения этих тел равна:
ЗАДАНИЕ
N 22 сообщить
об ошибке
Тема:
Элементы специальной теории
относительности
Скорость
релятивистской частицы
,
где с –
скорость света в вакууме. Отношение
кинетической энергии частицы к ее полной
энергии равно …
|
|
|
0,4 |
|
|
|
0,6 |
|
|
|
0,8 |
|
|
|
0,2 |
Решение:
Кинетическая
энергия релятивистской частицы ,
где
–
полная энергия частицы, движущейся со
скоростью
–
ее энергия покоя. Тогда отношение
кинетической энергии частицы к ее полной
энергии равно:
.
ЗАДАНИЕ
N 23 сообщить
об ошибке
Тема:
Динамика вращательного движения
Однородный
диск массы m и
радиуса R вращается
под действием постоянного момента сил
вокруг оси, проходящей через его центр
масс и перпендикулярной плоскости
диска. Если ось вращения перенести
параллельно на край диска, то (при
неизменном моменте сил) для момента
инерции J и
углового ускорения
диска
справедливы соотношения …
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение:
Момент
инерции при неизменных материале, форме
и размерах тела зависит от расположения
тела относительно оси. При переносе оси
момент инерции тела изменится, в данном
случае в соответствии с теоремой Штейнера
увеличится. Согласно основному уравнению
динамики вращательного движения твердого
тела относительно неподвижной оси
угловое ускорение равно: .
Отсюда при неизменном моменте
сил,
действующих на тело, угловое ускорение
тела
обратно пропорционально его моменту
инерции J относительно
оси вращения. Поэтому при параллельном
переносе оси на край диска его момент
инерции увеличится, а угловое ускорение
уменьшится.
ЗАДАНИЕ
N 24 сообщить
об ошибке
Тема:
Кинематика поступательного и вращательного
движения
Диск
катится равномерно по горизонтальной
поверхности со скоростью
без
проскальзывания. Вектор скорости точки
А, лежащей на ободе диска, ориентирован
в направлении …
|
|
|
3 |
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
4 |
Решение:
Качение
однородного кругового цилиндра (диска)
по плоскости является плоским движением.
Плоское движение можно представить как
совокупность двух движений: поступательного,
происходящего со скоростью центра
масс, и вращательного вокруг оси,
проходящей через этот центр. Тогда
.
Поскольку диск катится без проскальзывания,
скорость точки диска, соприкасающейся
с поверхностью, равна нулю. Отсюда
следует, что
.
Вектор
направлен
по касательной к окружности в
рассматриваемой точке (для точки А – в
направлении 2). Тогда вектор скорости
точки
А ориентирован в направлении 3.
ЗАДАНИЕ
N 25 сообщить
об ошибке
Тема:
Уравнение Шредингера (конкретные
ситуации)
В
результате туннельного эффекта
вероятность прохождения частицей
потенциального барьера уменьшается
с …
|
|
|
увеличением ширины барьера |
|
|
|
уменьшением массы частицы |
|
|
|
увеличением энергии частицы |
|
|
|
уменьшением высоты барьера |
ЗАДАНИЕ
N 26 сообщить
об ошибке
Тема:
Уравнения Шредингера (общие свойства)
Верным
для уравнения Шредингера
,
где
=
const является утверждение:
|
|
|
Уравнение характеризует движение микрочастицы в области пространства, где потенциальная энергия – постоянная величина. |
|
|
|
Уравнение соответствует трехмерному случаю. |
|
|
|
Уравнение является нестационарным. |
|
|
|
Уравнение описывает линейный гармонический осциллятор. |
ЗАДАНИЕ
N 27 сообщить
об ошибке
Тема:
Спектр атома водорода. Правило отбора
На
рисунке представлена диаграмма
энергетических уровней атома
водорода:
Излучение
фотона с наименьшей длиной волны
происходит при переходе, обозначенном
стрелкой под номером …
|
|
|
3 |
|
|
|
2 |
|
|
|
1 |
|
|
|
4 |
|
|
|
5 |