Физика

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (ГАСУ)

Методические указания и контрольные задания по физике для Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета

Стоимость решения одной задачи по физике составляет ... руб.

Вариант 01

Вариант 1

Контрольная работа 3
1. Четыре электрона, расположенных в вершинах квадрата со стороной a, равномерно вращаются вокруг ядра с зарядом q, расположенного в точке пересечения диагоналей квадрата. Определить частоту вращения электронов.
2. Тонкое непроводящее кольцо радиуса R заряжено с линейной плотностью λ = λ₀Cosφ, где λ₀ - постоянная, φ - азимутальный угол. Найти модуль напряженности электрического поля: а) в центре кольца; б) на оси кольца в зависимости от расстояния х до его центра. Исследовать полученное выражение при х » R.
3. Точка N отстоит от точечного заряда источника на вдвое большем расстоянии, чем точка M. При перемещении заряда из точки М в точку N электрическое поле совершило работу 9 Дж. Какую работу оно совершит, перемещая этот заряд из точки М в точку на середине отрезка MN?
4. Проводник емкостью С₁ = 5 пФ заряжен до потенциала φ₁ = 0.5 кВ, а проводник емкостью С₂ = 8 пФ заряжен до потенциала φ₂ = 0.8 кВ. Расстояние между проводниками велико по сравнению с их размерами. Какое количество теплоты выделится при соединении этих проводников проволокой?
5. В однородном электрическом поле напряженностью E на невесомой нерастяжимой нити удерживается шарик массой m и зарядом q > 0. Найдите силу натяжения нити при движении шарика, если первоначально он был отклонен от вертикали на угол α₀. Линии напряженности поля направлены вертикально вверх.
6. Найдите силу тока через резистор R. Значения R, R₁, R₂, R₃, ε₁, ε₂ известны. Внутренние сопротивления источников тока не учитывать.
7. Проводящий круговой контур диаметром 20 см, в который включен источник тока с ЭДС ε =8 мВ, расположен в плоскости чертежа. За чертеж направлено однородное магнитное поле. Индукция магнитного поля начала равномерно уменьшаться со скоростью v = 10 мТл/с. На сколько процентов изменилась мощность тока в контуре?
8. Горизонтальный стержень массой m = 20 г и длиной l = 50 см покоится на двух одинаковых вертикальных пружинах в горизонтальном магнитном поле индукцией В = 0.1 Тл, перпендикулярно стрежню. По стрежню пропускают ток силой I = 100 А в течение короткого промежутка времени t = 10 мс, из-за чего стержень смещается вверх. Определить максимальную деформацию сжатия х пружин, если жесткость каждой из них k = 10 Н/м.

Контрольная работа 4
1. Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены перпендикулярно друг другу и находятся во взаимно перпендикулярных плоскостях. Определите магнитную индукцию в точке A, равноудаленной от обоих проводников на расстояние d = 0,2 м. Сила тока в первом проводнике I₁ = 30 А, во втором - I₂ = 40 А.
2. В однородном магнитном поле с индукцией В = 2 Тл движется протон. Траектория его движения представляет собой винтовую линию с радиусом R = 10 см и шагом h = 60 см. Определить кинетическую энергию протона.
3. Электрон влетает в область действия однородного магнитного поля с индукцией B = 1 мТл, где движется по дуге окружности радиусом R = 2 см. Затем электрон попадает в однородное электрическое поле так, что движется по направлению силовой линии. Какую разность потенциалов должен пройти электрон, чтобы его скорость изменилась в n = 3 раза?
4. По длинному прямому проводу течет ток. Вблизи провода расположена квадратная рамка из тонкого провода сопротивлением R = 0,02 Ом. Провод лежит в плоскости рамки и параллелен двум ее сторонам, расстояния до которых от провода соответствен¬но равны a₁ = 10 см, a₂ = 20 см. Найти силу тока I в проводе, если при его включении через рамку протекло количество электричества Q = 693 мкКл.
5. Тороид с воздушным сердечником содержит 30 витков на 1 см длины. Определить объемную плотность энергии в тороиде, если по его обмотке протекает ток 3 А.
6. Плосковыпуклая линза выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке. Определить толщину d слоя воздуха там, где в отраженном свете (λ=0,6 мкм) видно первое светлое кольцо Ньютона.
7. Угловая дисперсия Dφ дифракционной решетки для излучения некоторой длины волны (при малых углах дифракции) составляет 5 мин/нм. Определить разрешающую силу R этой решетки для излучения той же длины волны, если длина l решетки равна 2 см.
8. Незаряженный плоский конденсатор с пластинами площадью S = 6·10^–4 м² каждая и расстоянием между ними d = 10 мм помещен в вакуум. Внутреннюю поверхность одной из пластин равномерно освещают светом с длиной волны λ = 200 нм. Вылетающие фотоэлектроны попадают на другую пластину. Оцените, через какое время после начала освещения фототок между пластинами прекратится, если в среднем за время t = 1 с вылетает n = 105 электронов. Работа выход электрона из вещества пластины A = 3 эВ.