Механика. Электричество. Электромагнетизм.

Контрольная работа часть No 1

1. Две одинаковые шлюпки массами по 200 кг каждая (вместе с человеком и грузами, находящимися в них) движутся параллельными курсами навстречу друг другу с одинаковыми скоростями 1 м/с. Когда шлюпки поравнялись, то с первой шлюпки на вторую и со второй на первую одновременно перебрасывают грузы массами по 20 кг каждый. Вычислите скорости шлюпок после перебрасывания грузов.

2. Шар массой 5 кг движется со скоростью 1 м/с и сталкивается с покоящимся шаром массой 2 кг. Определить скорости шаров после удара. Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.

3. Какую скорость нужно сообщить частице, чтобы её кинетическая энергия была равна удвоенной энергии покоя?

4. В вершинах квадрата находятся одинаковые заряды по +80 нКл каждый. Какой отрицательный заряд нужно поместить в центре квадрата, чтобы сила взаимного отталкивания положительных зарядов была уравновешена силой притяжения отрицательного заряда?

5. На двух коаксиальных бесконечных цилиндрах радиусами R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ1 и σ2. Постройте график сквозной зависимости напряжённости электрического поля от расстояния до общей оси цилиндров Е(r) для трёх областей: I – внутри меньшего цилиндра, II – между цилиндрами и III – за пределами большего цилиндра. Здесь: Е - напряжённость электрического поля в точке наблюдения, r – расстояние от оси цилиндров до точки наблюдения. Принять σ1 = -2 σ, σ2 = + σ. Вычислите напряжённость поля в точке, удалённой от оси цилиндров на расстояние r, и покажите на рисунке направление вектора напряжённости поля в этой точке. Принять σ = 50 нКл/м2, r = 1,5R.

6. Поле образовано точечным диполем с электрическим моментом 200 пКл·м. Вычислите разность потенциалов двух точек поля, расположенных симметрично относительно диполя на его оси на расстоянии 40 см от центра диполя.

7. В однородное электрическое поле напряженностью 200 В/м влетает вдоль силовой линии электрон со скоростью 2 Мм/с. Вычислите расстояние, которое пройдёт электрон до точки, в которой его скорость будет равна половине начальной.

8. Два металлических шарика радиусами 5 см и 10 см имеют заряды +40 нКл и –20 нКл соответственно. Найти энергию, которая выделится, если шары соединить проводником.



Контрольная работа часть No 2

1. При включении электродвигателя в сеть с напряжением 220 В он потребляет ток 5 А. Вычислите мощность, потребляемую электродвигателем, и его КПД, если сопротивление его обмотки равно 6 Ом.

2. Вычислите количество теплоты, выделившееся за время 10 с в проводнике сопротивлением 10 Ом, если сила тока в нём, равномерно уменьшаясь, изменилась от 10 А до 0 А.

3. По тонкому кольцу течёт ток 80 А. Вычислите магнитную индукцию в точке A, равноудалённой от точек кольца на расстояние 10 см. Покажите на рисунке направление вектора магнитной индукции в точке A. Угол б = р/6 рад.

4. Тонкое проводящее кольцо с током 40 А помещено в однородное магнитное поле с индукцией 80 мТл. Плоскость кольца перпендикулярна линиям магнитной индукции. Радиус кольца равен 20 см. Вычислите силу, растягивающую кольцо.

5. Альфа-частица, пройдя некоторую ускоряющую разность потенциалов, стала двигаться в однородном магнитном поле с индукцией 50 мТл по винтовой линии с шагом 5 см и радиусом 1 см. Вычислите ускоряющую разность потенциалов, которую прошла альфа-частица.

6. Протон прошел некоторую ускоряющую разность потенциалов и влетел в скрещенные под прямым углом однородные поля: магнитное с индукцией 5 мТл и электрическое с напряжённостью 20 кВ/м. Вычислите эту ускоряющую разность потенциалов, если протон в скрещенных полях движется прямолинейно.

7. В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции расположен плоский контур площадью 100 см2. Поддерживая в контуре постоянную силу тока 50 А, его переместили из поля в область пространства, где поле отсутствует. Вычислите магнитную индукцию поля, если при перемещении контура была совершена работа 0,4 Дж.

8. Прямой проводящий стержень длиной 40 см находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Концы стержня замкнуты гибким проводом, находящимся вне поля. Сопротивление всей цепи 0,5 Ом. Какая мощность потребуется для равномерного перемещения стержня перпендикулярно линиям магнитной индукции со скоростью 10 м/с?

СибГУТИ (1 семестр)

Физика (1 часть)

Контрольная работа (8 вариант)