Desktop / Физика зАТб-15-1 1 семестр / Контрольные работы зАТб-15-1 1_семестр / 2015__зАтб-15-1__Петрова В.А

2015__зАтб-15-1__Петрова В.А.

Контрольная работа № 1. Механика.

1. Радиус-вектор частицы изменяется по закону r = 5t²i – 10tj - k (м). Найти вектор скорости v; вектор ускорения a; модуль вектора скорости v в момент времени t = 2с. Ответ: V=22,4 м/с.

2. За промежуток времени t=1мин частица прошла 1/4 окружности радиусом R= 1 м. Найти среднюю скорость движения V; модуль средней скорости перемещенияV; модуль среднего вектора полного ускорения a, если частица двигалась из состояния покоя с постоянным тангенциальным ускорением a .

Ответ: V=2,610^-2 м/с; V=2,410^-2м/с; a=0,8710^-3м/с².

3. С какой наименьшей силой нужно толкать перед собой тележку, масса которой m = 12 кг, для того чтобы сдвинуть её с места? Сила направлена вдоль ручки тележки и составляет угол α = 30^о с горизонтом, а коэффициент трения между полом и тележкой = 0,4? Ответ: F = 70,6 Н.

4. На обод маховика диаметром D = 60 см намотан шнур, к концу которого привязан груз массой m = 2 кг. Определить момент инерции маховика, если он, вращаясь равноускоренно под действием силы тяжести груза, за время t = 3 с приобрел угловую скорость = 9 рад/с. Ответ: I = 1,8 кгм².

5. Шар массой m₁ = 4 кг движется со скоростью ₁ = 5 м/с и сталкивается с шаром массой m₂ = 6 кг, который движется ему навстречу со скоростью ₂ = 2 м/с. Определить скорости u₁ и u₂ после абсолютно упругого удара. Ответ: u₁ = 3,4 м/с, u₂ = 3,6 м/c.

6. Однородный стержень длиной ℓ = 1 м и массой М = 0,7 кг подвешен на горизонтальной оси, проходящей через его верхний конец. В точку, отстоящую от оси на 2ℓ/3, попадает пуля массой m = 5 г, летящая перпендикулярно стержню и его оси вращения, и застревает в нем. После удара стержень отклоняется на угол = 60. Определить скорость пули. Ответ: = 270 м/с.

Контрольная работа № 2. Электричество и магнетизм.

1. Два положительных точечных заряда q и 4q закреплены на расстоянии L = 60см друг от друга. В какой точке на прямой, проходящей через заряды, следует поместить третий заряд q₃ так, чтобы он находился в равновесии? Укажите, какой знак должен иметь этот заряд для того, чтобы равновесие было устойчивым, если перемещения заряда возможны только вдоль прямой, проходящей через закрепленные заряды.

Ответ: между зарядами на расстоянии Х= 40см от заряда 4q; положительный.

2. На двух коаксиальных цилиндрах радиусами R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями ₁ и ₂. Найти напряженность электрического поля в точках, находящихся на расстояниях от оси цилиндров: r₁=0,5R, r₂=R, r₃=1,5R, r₄=2R, r₅=3R. Построить график зависимости Е(r) для областей 1, 2, 3. Принять ₁=–2, ₂=, где =50нКл/м².

Ответ: Е₁=0; Е₂= –11,3кВ/м; Е₃= –7,53кВ/м; Е₄= –5,65кВ/м; Е₅=0.

3. Плоский воздушный конденсатор, расстояние между пластинами которого 2 см, заряжен до разности потенциалов 3000 В. Какова будет напряжённость поля конденсатора, если после отключения от источника напряжения пластины раздвинуть до 5 см ? Вычислить энергию до и после раздвижения. Площадь пластин 100 см². Ответ: Е₂=1,5 10⁵ В/м, W₁=2 10^-5 Дж, W₂=5 10^-5 Дж.

4. Две лампы, рассчитанные на напряжение U и номинальные мощности P₁ и P₂, включены последовательно в сеть с тем же напряжением. Какие мощности будут потреблять лампы?

Ответ: ; .

5. Найти индукцию магнитного поля в центре петли (см. рисунок) радиусом R=10см, образованной бесконечно длинным проводником с током I=50 А.

Ответ: В=214 мкТл.

6. Прямоугольная рамка вращается в однородном магнитном поле с частотой n =50 об/с. Площадь рамки S=100см², индукция магнитного поля B=0,2 Тл. Ось вращения перпендикулярна вектору магнитной индукции. Найти амплитуду ЭДС. Как изменится амплитуда ЭДС, если частоту увеличить в два раза?

Ответ: = 0,628 мВ.