РАЗДАТОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ 1с. 2013-2014 В.А.Н / 01 Кокин С.М. - Сборник задач (гл. 1-8 - 1 семестр; 9-16 - 2 семестр; 17-24 - 3 семестр)

Тема 3.

Динамика вращательного движения.

Законы сохранения в механике

3.1.

а) 6,4 10 3 кг м2;

3.2.

2,7 10 3 кг м2

б) 203,7 10

3

кг м2;

в) 307,7 10

3

кг м2;

3.3.

I

4ml 2/3

0,1 кг м2

3.4.

I

0,13 кг м2

3.5.

I 11MR2/2

41,25 10 3 кг м2

3.6.

31,2 10 4 кг м2

3.7.

157 Н

3.8.

M

11 ml2/60

0,021 Н м

3.9.

M mR2f/t

10 Н м

3.10.

36 рад/с;

648 м/с2

3.11.

1,12 м/с2; 2,52 Н

3.12.

F

R(M

m)/sin

2,04 Н

3.13.

0,32 Н м

3.14.

Ml2

12m h

16,68 рад/с;

Ml2

12mh2

в сторону, противоположную

начальной угловой скорости

3.15.

0,78 Н м

3.16.

40,5

3.17.

723 кг м2/с

3.18.

а) 0,08 кг м2/с;

б) 0,28 кг м2/с

3.19.

Увеличится в 1,33 раза

3.20.

0,75 рад/с

3.21.

T

2 l

2R2

5(R

L)2

6,64 с

3.22.

13,3 м/с

2R2

5(R

l)2

3.23.

14,1 м/с

3.24.

а) 4,4 м/с;

б) 2 м/с;

в) 3,42 м/с

3.25.

u

2m

11,55 м/с

3.26.

128 Дж

M (m M )

3.27.

а) 98,1 Дж; б) 3,1 107 Дж

3.28.

0,2

3.29.

Уменьшится в 4 раза

3.30.

810 Дж

3.31.

6,25 МВт

3.32.

3,9 106 Вт

8,6 105 Вт

sin

2

2 gS

3.33.

3.34.

h

2,3м

2

g(sin

cos

)

3.35.

H

2Mh

4 м

3.36.

hОБР : hДИСК : hШАР : hТОЧК

m

M

20 : 15 : 14 : 10

3.37.

10 оборотов

3.38.

19,62 Н

m

M

3.39.

2

gl

5,6 м/с

m

Тема 4.

Электростатика. Электрическое поле

4.1.

В 2,0 1021 раз

4.2.

5,1 1017 м/с2

4.3.

1,0

10 15 Н

4.4.

1,2 10 6 Кл

4.5.

Выше в точке Y

4.6.

Q

3 q

17,3 нКл

4.7.

1,0

10 12 Кл

4.8.

81 В/м

4.9.

1,7

104 В/м

4.10.

9,7 10 8 Кл/м2

4.11.

5,5

109 м 2

4.12.

45

4.13.

1,9

107 В м

4.14.

k

0Ф2/[16

x(l x)2]

110 Н/м

4.15.

а) 3,1 В/м;

4.16.

28 В/м

б)1,6 10 2 В

4.17.

51 В

4.18.

6 Дж

4.19.

D A 0/(el)

3,0 10 8 Кл/м2

4.20.

WК

13,6 эВ;

WП

27,2 эВ;

Е

13,6 эВ

4.21.

9 м

4.22.

1,3 см

4.23.

e

ln

R

7,6 105 м/с

4.24.

A

q1q2 q1q2 q1q2

4 0a

0m

d/2

1,0 10 9 Дж

4.25.

4.26.

6,4 10 23 Дж

Тема 5.

Проводники в электрическом поле.

Электрические конденсаторы

5.1.

1,25 10 4 м

5.2.

1,0 10 9 Кл

3

D4

5.3.

1/ 3 Const t

5.4.

С

140 пФ

8d3

5.5. Увеличится в 9 раз

5.6.

RЗ

6,4 106 м;

QЗ

4,5 105 Кл;

6,4 108 В

5.7.

2 мкФ;

5.8.

а) СДО

СПОСЛЕ;

1,2 мкФ;

б) СДО/СПОСЛЕ

45/32

1,75 мкФ

5.9.

40 В

5.10.

5.11.

6 В

5.12.

q

C1C2U

1,2 10 5 Кл

C1

C2

Тема 6.

Постоянный электрический ток

6.1.

На 7 частей

6.2.

RЦ

RК

6.3.

Меди по массе нужно

6.4.

1,7 10 2 Ом

в 2 раза больше

6.5.

30 мА

6.6.

18 мА

6.7.

Сопротивление шунта

6.8.

нужно уменьшить в 2 раза

6.9.

30 мВ

6.10.

18 мВ

6.11.

а) 10,8 мА;

6.12.

а) 7,18 В;

б)29,6 мА;

б) 21,8 В;

в) 12,7 мА

в) 22,2 В

6.13.

200 Ом

6.14.

0,2 А

6.15.

Д

jV/(eN) 7,8 10 4 м/с;

6.16.

1,4 10 2 В/м

КВ /

Д

3,2 108

6.17.

5,0 1018 электронов

6.18. а)

2t/( 0)

4,5 1013 Ом м;

б)

t/( 0ln2)

3,3 1013 Ом м

6.19.

3,6 Кл;

121 Дж

6.20.

2,9 103 В

6.21.

Напряжение нужно

6.22. R

(U0 2U)R0/(3U) 1,13 Ом

повысить в 2 раза

6.23.

P

PMAX при R r;

6.24.

50 %

в точке перегиба графика

R

2r

6.25.

Тема 7.

Магнитное поле.

Силы в магнитном поле

7.1. а) 0,3 104 А;

7.2. а) 2,0 10 7 Тл;

б) 1,0 107 А

б) 4,4 10 7 Тл;

в) 1,0 10 6 Тл;

г) 3,6 10 7 Тл

б) 1 : 2;

7.4.

B

4 0

Е

3,0 10

6

Тл

в) 3 : 2;

R(R r)d2

г) 1 : 2

7.5.

1,4 10 7 Тл

7.6.

40 мТл

7.7.

7.8.

B

4,14 10 7 Тл

7.9.

93,4 А

7.10.

2,4 Н

7.11.

p

0(N/l)2I2 0,05 Па

7.12.

91,8 Н

7.13.

2,0 10 7 Н

7.14.

7.15.

1,0 10 4 Дж

7.16.

pm

2 Il2/(16 )

0,18 А м2

7.17.

В 4/

1,3 раза

7.18.

1,6

10 4 Н м

7.20.

2,75 10 2 Тл

7.21.

R

5 мм

7.22.

534,4 В

7.23.

а) 1,0 107 м/с;

7.24.

1,0

106 м/с

б) 1,96 103 А/м

7.25.

R

1,25 10 3 м;

7.26.

T

2 W/(qBc2)

0,13 мкс

h

13,6 10 3 м

7.27.

1,5 10 11 Тл

7.28.

6,0

106 В

7.29.

x

Bl2

e

2,4 10

3 м

7.30.

3,4

10 4 Дж

2

2mU

7.31.

а) 3,1 10 3 Дж

7.32.

3,7

Дж

7.33.

0,29 Дж

Тема 8.

Магнитное поле в веществе.

Электромагнетизм

8.1.

8.2.

8.3.

а) 239;

8.4.

10,34 А/м

б) 1000 А/м

8.5.

0,1131 Тл

8.6.

8.7.

8.8.

J

1 А/м

8.9.

74,4 мВб

8.10.

1,9 В

8.11.

0,019 мВ

8.12.

а) 35,5 В;

б) 17,8 В;

в) 71,1 В

8.13.

60 км/ч

8.14.

8.15.

8.16.

750 мкВ

8.17.

m

4

1

2q

0,019 кг

8.18.

1 В

0 H

8.19.

а) 0,3 А;

8.20.

0,45 мГн;

б) 2 В

0,189 Гн

8.21.

0 RD

8.22.

L

S 44 мкГн

U

13,32sin(100 t /4) В

8

8.23.

L

Rt

70 мГн

8.24.

62,5 мДж

ln

E

E - IR

8.25.

0,06 А

8.26.

0,72

8.27.

0,9 Тл

8.28

0,05 А

8.29.

6 Ом

8.30.

2,5 В

Тема 10.

Вынужденные колебания.

Сложение колебаний.

Волны

10.1.

23,88 м/с 86 км/ч

10.2.

5,7 %

10.3.

0,29 Гц

10.4.

2 см

10.5.

3 /4

n, где n - целое

10.6.

A 1,49 дм;

arctg

7

3

8

2

7

8

2

52

0,9 рад

10.7.

/6

n, где n - целое

10.8.

10.9.

2 /3

10.10. xРЕЗ

(2,1/

)sin(

t/3) м

10.11.

xРЕЗ

(0,28/ 2)sin( t/2) м

10.12. x2/4

y2/9

1; движение

по часовой стрелке

10.13. x2/4 y2/9 1; движение

10.14. F 5 10 4sin(

t/2) Н;

по часовой стрелке

EПОЛН 5 10 5/

2 Дж

10.17.

/6

10.18.

10.19.

10.20.

600 м

10.21.

25

10.22.

0,38 мм;

6,2 мм/с;

a 3,8 мм/с2

10.23.

2073 мм

10.24.

2,5 кГц

10.25.

/2

Тема 11.

Интерференция волн

11.1.

Максимум

11.2.

Минимум

11.3.

11.4.

Да

11.5.

В 1,5 раза

11.6.

11 мм

11.7.

В 1,5 раза

11.8.

0,0015 рад

0,086

5 10

11.9.

4

11.10.

5,4 мм; 0

11.11.

1

1

1,13

11.12.

0

sin

2

2

1

n

11.13.

500 нм

11.14.

rm

m

3

;

rm 1

m

1

4

r

2

3

= 567 нм

3R

11.15.

0,832

11.16.

1,64 мм

11.17. m1

9k

5;

11.18. Уменьшится в 1,1 раза

m2

5k

3,

где k 0, 1, 2,….

11.19.

680 нм

11.20.

1,5

11.21. В оранжевый

11.22. d

100 нм

4n1

11.23.

1,5

11.24.

dmin

max

260 нм

2n1

11.25.

235 нм

Тема 12.

Дифракция волн

12.1.

25 зон

12.2.

На 5 мм

12.3.

b

d 2

0,75 м

12.4.

Светлое пятно

24

Амплитуда сигнала умень-

12.5.

Нет, нельзя:

2,7 10 5 м

12.6.

шается в 2 раза, интенсив-

ность – в 4 раза

12.7.

0,5 м

12.8.

В 2 раза

12.9.

12.10.

0,002 м

12.11.

k

1 2dsin

1

5

12.12. В 1,8 раза

2

12.13. Дифракционный максимум

12.14.

12.15.

12500

12.16. а) 9

б) 5

12.17. 0, 1 и 0, 1

2, 3

12.18.

24 см

12.19.

9

12.20.

390 нм

12.23.

12.24.

arcsin

3

2

6

3

12.25.

1