Физика

Институт биомедицинских систем и биотехнологий (ИБСиБ)

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский Торгово-Экономический институт
Кафедра физики
Методические указания и контрольные задания по
ФИЗИКЕ
для студентов заочного обучения
специальностей 2711, 2712, 2810
Санкт-Петербург
2006

Стоимость решения одной задачи по физике ... руб.

Контрольная работа 1 состоит из 6 задач следующих тем - механики, молекулярной физики, электростатики и постоянного тока.

Контрольная работа 2 состоит из 6 задач следующих тем - электромагнетизм, оптика, элементы атомной и ядерной физики.

Каждый студент выбирает задачи для контрольных работ по двум последним цифрам номера зачетной книжки.
Задачи из подпунктов:
(а) по предпоследней цифре
(б) по последней цифре.

Готовы следующие задачи:

Электромагнетизм

Подраздел (а)

Задача 0
Прямой проводник согнут в виде прямоугольника со сторонами диной 0,2 и 0,3м. Какой силы ток нужно пропустить по этому проводнику, чтобы напряженность поля в точке пересечения диагоналей была 19 А/м? Решение поясните рисунком.

Задача 1
Длина железного сердечника тороида 2,5 м, длина воздушного зазора 1 см. Число витков в обмотке тороида 1000. При токе 20 А индукция магнитного поля в воздушном зазоре 1,6 Тл. Найти магнитную проницаемость железного сердечника при этих условиях (зависимость В от Н для железа неизвестна).

Задача 2
В вертикальном однородном магнитном поле индукции В вращается заряженный шарик массой m , подвешенный на нити длиной l , угол которой с вертикалью равен a . Найти угловую скорость вращения шарика, если его заряд равен q .

Задача 3
Ток силы 6,28А циркулирует в контуре, имеющем форму равнобедренной трапеции. Отношение оснований трапеции равно двум. Найти магнитную индукцию в точке А. Если b=50мм , l =100мм

Задача 4
По плоскому контуру течет ток силы 21А . Угол между прямолинейными участками контура прямой, радиусы соответственно равны r1=10см , r2=20см . Найти индукцию магнитного поля в точке C .

Задача 5
Кольцевой виток радиусом r, сделанный из проволоки с сопротивлением единицы длины находится в перпендикулярном плоскости витка магнитном поле индукции В . Виток превращают в той же плоскости в восьмерку из двух равных полей. Какой заряд пройдет по проводнику?

Задача 6
Горизонтальный проводник массы m может скользить без нарушения контакта по двум вертикальным проводящим стержням, расстояние между которыми равно L и которые замкнуты на источник тока с ЭДС равной Е. Перпендикулярно плоскости постоянное магнитное поле индукции B . Найти установившуюся скорость, с которой будет подниматься проводник, если его сопротивление равно Е. Сопротивлением стержней источника тока и трением пренебречь.

Задача 7
Электрон, ускоренный разностью потенциалов U = 6кВ, влетает в однородное магнитное поле под углом α = 300 к направлению поля и начинает двигаться по винтовой линии. Индукция магнитного поля B = 13 мTл. Найти: а) радиус витка винтовой линии и б) шаг винтовой линии

Задача 8
Какова должна быть скорость электрона, чтобы его траектория была прямолинейной при движении во взаимно перпендикулярных магнитном и электрическом полях? Поля однородны и имеют соответственно напряженность 100А/м и 500 В/м.

Задача 9
Изолированный провод диаметра (с изоляцией) d=0.30мм намотан так, что образует плоскую спираль из N=100витков . Радиус внутреннего витка (по оси провода) равен R1=10.3мм , внешнего витка R2=40.0мм . Каким магнитным моментом рм обладает эта спираль, когда по ней течет ток силы I=10,0 мА? Чему равна в этом случае напряженность магнитного поля Н в центре спирали?

Подраздел (б)

Задача 0
Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью L=25мГн? конденсатора емкостью С=100vrA и резистора. Определите сопротивление резистора, если известно, что амплитуда тока в контуре уменьшилась в е раза 169 полных колебаний.

Задача 1
В магнитном поле, индукция которого 0,1 Тл, помещена квадратная рамка из медной проволоки. Площадь поперечного сечения проволоки 1 мм^2, нормаль к плоскости рамки направлена по силовым линиям магнитного поля. Какое количество электричества пройдет по контуру при исчезновении магнитного поля.

Задача 2
Прямолинейный проводник с током силой 5А и длиной 1м вращается со скоростью 50с е-1 в плоскости, перпендикулярной магнитному полю, относительно оси, проходящей через конец проводника. Напряженность магнитного поля 50 А/м . Определите работу, совершаемую сторонними силами при вращении проводника за 5мин .

Задача 3
Витая линия по которой движется электрон в однородном магнитном поле имеет диаметр d=80мм и шаг I=200 мм, индукция магнитного поля В=5мТл. Определить скорость электрона.

Задача 4
Катушка, по которой течет ток I=1A , помещена в однородное магнитное поле так, что ее ось совпадает с направлением поля. Обмотка выполнена из медной проволоки диаметром d=1мм , радиус витков 100мм. При каком значении магнитной индукции внешнего поля обмотка катушки была бы разорвана. Прочность меди на разрыв - 230МПа .

Задача 5
Катушка с индуктивностью 250мГн и сопротивлением 0,3 Ом подключается к источнику постоянного тока. Через какое время сила тока в катушке достигнет 50% установившегося значения?

Задача 6
Конденсатор емкости С и катушки индуктивности L1 и L2 включены в электрическую цепь как показано на рисунке. Найти установившуюся силу тока в цепи, если начальная разность потенциалов равняется 10 В.

Задача 7
Параметры колебательного контура имеют значения C=1vA , L=6мкГн , R=0,5Ом . Какую мощность нужно подводить к контуру, чтобы поддерживать в нем незатухающие колебания с амплитудой напряжения на конденсаторе U=10В?

Задача 8
Собственная частота колебаний контура v=8кГц. Добротность контура Q=72. В контуре возбуждаются затухающие колебания. Найти какая часть начальной энергии в контуре сохранится в течение 1 мкс.

Задача 9
Изолированный металлический диск радиусом R=0.25 м вращается с частотой 1000 оборотов в минуту. Найти разность потенциалов между центром и краем диска, возникающую а) в отсутствие магнитных полей; б)при наличии однородного перпендикулярного диска магнитного поля с индукцией В=10мТл.