Физика. Контрольная работа №1. Вариант 10

Физика

Механика. Молекулярная физика и термодинамика. Электростатика. Магнетизм.

Задачи 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200.

110. Автомобиль массой m = 600 кг въезжает на выпуклый мост, представляющий собой дугу окружности радиусом R = 120 м. Скорость автомобиля равна v = 108 км/ч. В некоторый момент времени радиус-вектор, проведенный из центра кривизны моста в точку, где находится автомобиль, составляет с горизонталью угол a = 60. Определить силу нормального давления автомобиля на мост в этой точке.

120. Цилиндрическое тело жестко закреплено на горизонтальной оси радиуса r = 8 мм. На ось намотан шнур, к концу которого прикреплен груз массой m = 2,0 кг. Система из состояния покоя приводится во вращение под действием опускающегося груза. Определите момент инерции тела, если груз в течение t = 12 с опускается на расстояние h = 1 м. Силой трения можно пренебречь.

130. На идеально гладком столе лежат два груза, массы которых относятся как 1:3. Грузы соединены между собой сжатой пружиной жесткостью k = 1000 Н/м. Пружина удерживается в сжатом состоянии с помощью тонкой нерастяжимой нити. После пережигания нити пружина разжимается, и более легкий груз приобретает кинетическую энергию Wk = 60 Дж. Определить величину деформации дельтаl сжатой пружины.

140. Два моля идеального одноатомного газа сначала охладили, а затем нагрели до первоначальной температуры Т1 = 300 К, увеличив объем газа в 3 раза. После этого система вернулась в начальное состояние (см. рисунок). Приведите график этого цикла в координатах Р –V. Какое количество теплоты отдал газ за цикл?

150. В результате нагревания m = 22 г азота его абсолютная температура увеличилась в n = 1,2 раза, а энтропия увеличилась на дельтаS = 4,19 Дж/К. При каких условиях производилось нагревание (при постоянном объеме или при постоянном давлении)?

160. Электрическое поле создается тонкостенным, бесконечно протяженным металлическим цилиндром радиуса R = 5,0 см и бесконечно протяженной заряженной нитью, расположенной вдоль оси цилиндра. Используя теорему Гаусса, найдите напряженность поля, как функцию расстояния r от оси цилиндра. Поверхностная плотность заряда цилиндра равна сигма = 10 нКл/м2, а линейная плотность заряда нити равна тау = 5,0 нКл/м. Постройте график зависимости E = f (r).

170. Электрическое поле образовано положительно заряженной бесконечно длинной нитью с линейной плотностью заряда тау = 0,2 мкКл/м. Какую скорость получит покоящийся электрон под действием сил поля, приблизившись к нити с расстояния r1 = 1 см до расстояния r2 = 0,5 см?

180. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S = 100 см2 и расстояние между ними d = 5,0 мм. К пластинам приложена разность потенциалов дельтаф = 300 В. После отключения конденсатора от источника напряжения пространство между пластинами заполняется эбонитом с e = 2,6. 1) Какова будет разность потенциалов между пластинами после заполнения? 2) Какова емкость конденсатора С и поверхностная плотность заряда сигам до и после заполнения?

190. Ток I = 5,0 А течет по тонкому замкнутому проводнику (см. рисунок). Радиус изогнутой части проводника R = 120 мм, угол 2ф = 90. Найти магнитную индукцию в точке O.

200. На шероховатой плоскости, наклоненной под углом a = 30 к горизонту, находится однородный цилиндрический проводник массой m = 100 г и длиной l = 57,7 см (см. рисунок). По проводнику пропускают ток в направлении «от нас», за плоскость рисунка, и вся система находится в однородном магнитном поле с индукцией В = 1 Тл, направленной вертикально вниз. При какой силе тока I цилиндр будет оставаться на месте, не скатываясь с плоскости и не накатываясь на неё?