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 02

Вариант 2

Контрольная работа 3
1. В вершинах ромба расположены заряды q₁ = q₂ = q₃ = 2q и q₄ = –q. Определите силу, действующую на заряд q₅ = q, расположенный в точке пересечения диагоналей ромба. Сторона ромба равна a; заряд q₄ расположен в вершине с углом α = 120°.
2. Тонкое полукольцо радиуса R =2 м заряжено равномерно зарядом q = 1нКл. Найти модуль напряженности электрического поля в центре кривизны этого полукольца.
3. Шарик массой m и с зарядом q подвешен на шелковой нити длиной l. Шарик заряжают положительно, а под ним на расстоянии l закрепляют другой шарик с таким же по модулю, но отрицательным зарядом. Определите период малых колебаний шарика.
4. Энергия каждого из двух заряженных проводников W₁ и W₂, их емкости одинаковы. Какое количество теплоты выделится при соединении этих проводников?
5. На гладкой горизонтальной поверхности закреплен шарик с зарядом q₁ = 3·10^–6 Кл, к которому прикреплена непроводящая пружина. На другом конце пружины находится шарик массой m = 10 г с зарядом q₂ = 2·10^–6 Кл. Он колеблется так, что минимальное расстояние между шариками равно l₁ = 20 см. Какова максимальная скорость движения этого шарика, если длина пружины в недеформированном состоянии l0 = 25 см, а в момент, когда скорость шарика максимальна, ее длина l₂ = 30 см?
6. Определите силу тока через резистор R₂ и напряжение между точками A и B, если ЭДС источников тока E₁ = 4 В и E₂ = 3 В, а сопротивления резисторов R₁ = 2 Ом, R₂ = 1 Ом, R₃ = 6 Ом. Внутренними сопротивлениями источников пренебречь.
7. Круглый проволочный виток диаметром 50 см расположен своей плоскостью перпендикулярно магнитным линиям однородного магнитного поля индукцией 50 мТл. Сопротивление витка 2 Ом. Какой заряд протечет через поперечное сечение проводника, из которого изготовлен виток, при равномерном уменьшении магнитного поля до нуля? Явлением самоиндукции пренебречь.
8. Прямоугольная рамка со сторонами a = 50 см и b = 20 см располагается вблизи прямолинейного провода, длинной l = 1 м, с током I = 6 А так, что длинные стороны рамки параллельны проводу, а середина длинной стороны соответствует середине провода. Сила тока в рамке I₁ = 1 А. Определить силы, действующие на каждую из сторон рамки, если ближайшая к проводу сторона рамки находится на расстоянии с = 10 см, а ток в ней сонаправлен току I.

Контрольная работа 4
1. Два точечных магнитных диполя с одинаковыми моментами (p_m = 4мА·м²) находятся на расстоянии r = 2 м друг от друга так, что их направлены в одну сторону, а центры диполей лежат на одной прямой. Определить потенциальную энергию и силу их взаимодействия.
2. В однородном магнитном поле с индукцией В = 100 мкТл движется электрон по винтовой линии. Определить скорость v электрона, если шаг h винтовой линии равен 20 см, а радиус R = 5 см.
3. Проводник массой m = 0,2 кг и длиной l = 0,6 м лежит на горизонтальных рельсах, расположенных в однородном магнитном поле с индукцией B = 0,1 Тл, силовые линии которого горизонтальны и направлены вдоль рельсов (вид сверху). Если пропустить по проводнику ток I = 20 А в указанном на рисунке направлении, то для того, чтобы сдвинуть проводник влево, требуется приложить горизонтальную силу F = 0,5 Н. Какая минимальная сила потребуется для этого, если направление тока в проводнике изменить на противоположное?
4. Коэффициент трансформации повышающего трансформатора k = 0,5. Напряжение на нагрузке, включенной в цепь вторичной обмотки, U₂ = 216 В. Сопротивление нагрузки R = 10,8 Ом, сопротивление вторичной обмотки r = 0,2 Ом. Определите напряжение на первичной обмотке, силу тока в ней и КПД трансформатора.
5. Пластинку кварца толщиной d₁ = 2 мм, вырезанную перпендикулярно оптической оси, поместили между параллельными николями, в результате чего плоскость поляризации света повернулась на угол φ = 53°. Определить толщину d₂ пластинки, при которой данный монохроматический свет не проходит через анализатор.
6. На экране наблюдается интерференционная картина от двух когерентных источников света с длиной волны λ = 480 нм. Когда на пути одного из пучков поместили тонкую пластинку из плавленого кварца с показателем преломления n=1,46, то интерференционная картина сместилась на m = 69 полос. Определить толщину d кварцевой пластинки.
7. На дифракционную решетку нормально ее поверхности падает монохроматический свет (λ = 650 нм). За решеткой находится линза, в фокальной плоскости которой расположен экран. На экране наблюдается дифракционная картина под углом дифракции φ = 30°. При каком главном фокусном расстоянии f линзы линейная дисперсия D₁ = 0,5 мм/нм?
8. Если поочередно освещать поверхность металл светом с длинами волн λ₁ = 350 нм и λ₂ = 540 нм, то максимальные скорости фотоэлектронов будут отличаться в n = 2 раза. Определить работу выхода электронов из этого металла.