Методические указания и контрольные задания по физике для Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета
Выполнены следующие варианты контрольных работ 3 и 4:
Вариант 01
Задача 301: На тонкой шелковой нити повешен шарик массой m=0,5кг, несущий заряд q1=3нКл. Снизу в направлении линии подвеса к нему подносят шарик с зарядом q2=-5нКл. На каком расстоянии между шариками разорвется нить, если она выдерживает максимальное натяжение Т=10е-2 Н?
Задача 311: Длинный прямой провод, каждый метр которого имеет массу m=10г, подвешен параллельно бесконечной заряженной плоскости. Считая, что линейная плотность заряда на проводе τ=2мкКл/м, найти поверхностную плотность заряда на плоскости, при которой провод мог бы "парить" над ней, не растягивая подвеса. Среда-вакуум.
Задача 321: Два металлических заряженных шара соединены тонкой проволочкой. радиусы шаров R1=6см и R2=3см. Каково будет отношение энергий шаров, если меньший из них погрузить в керосин (∈=2)? Емкостью проволочки пренебречь.
Задача 331: Параллельно обкладкам плоского конденсатора на одинаковом расстоянии от них пропускают узкий пучок электронов. Расстояние между обкладками d=2см, длина их L=5см, скорость электронов V=1000 км/с. Какую наименьшую разность потенциалов нужно приложить к пластинам, чтобы электроны не вышли из кондесатора?
Задача 341: Плоский слюдяной конденсатор, заряженный до разности потенциалов 600 В, обладает энергией 40 мкДж. Площадь пластин составляет 100см^2. Определить расстояние между пластинами, напряженность и объемную плотность энергии электрического поля конденсатора.
Задача 351: Двухпроводная линия длиной L=100м из медного провода сечением S=25 см^2 соединяет генератор с электродвигателем. Сила тока в цепи I=40 А, а напряжение на клеммах электородвигателя U=220В. Найти напряжение на клеммах генератора.
Задача 361: Подъемный кран поднимает груз массой m=88т на высоту h=10м в течение t=49с. Найти силу тока, потребляемого краном, если напряжение U=220 В, КПД крана η=80%.
Задача 401: По тонкому проволчному кольцу радиуса R=10см течет ток. Найти магнитную индукцию В в точке, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние r=20см, если в центре кольца напряженность магнитного поля равна Н=400 А/м.
Задача 411: Вычислить радиус траектории протона, движущегося в однородном магнитном поле с индукцией В=30 мТл перпендикулярно к силовым линиям, зная, что его кинетическая энергия равна К=20,9 кэВ.
Задача 421: По двум параллельным длинным прямолинейным проводникам текут в противоположных направлениях токи I1=50А и I2=100А. Определить силу, действующую на единицу длины каждого проводника, если расстояние между ними a=5см.
Задача 431: Напряженность магнитного поля в центре кругового витка Н=400 А/м. найти силу тока I и радиус витка, если магнитный момент витка рм=2,51 м^2.
Задача 441: В плоскости находятся длинный прямолинейный проводник с током I=40А и квадратная рамка со стороной a=50см. Две стороны рамки параллельны проводу. Ближайшая сторона ее находится от провода на расстоянии, равном половине стороны рамки. Определить магнитный поток через рамку.
Задача 451: Два прямолинейных длинных параллельных проводника находятся на некотором расстоянии друг от друга. По проводникам в одном направлении текут токи I1=I2. Найти силу тока в каждом проводнике, если известно, что для того, чтобы раздвинуть эти проводники на вдвое большее расстояние пришлось совершить на единицу длины проводников работу А=550 нДж/см.
Задача 461: Самолет с размахом крыльев l=60м совершает горизонтальный полет со скоростью V=720 км/час. Найти напряжение между концами крыльев. Вертикальную составляющую напряженности земного магнитного поля принять равной Н=40 А/м.
Задача 471: Плоская катушка радиуса R=10см имеет магнитный момент рм=314 А*м^2. Определить объемную плотность энергии в точке, равноудаленной от всех точек катушки на r=60см.