![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Минимальная высота, с которой должна упасть капля, что бы от удара о землю испариться, составляет 245000 м.
Задача до білета № 14 Які із частинок електронного пучка – швидкі чи повільні – відхиляються на більший кут в одному й тому магнітному полі? Для рішення задачі наведемо окремий рисунок: На заряджену частинку, яка рухається у магнітному полі, діє сила Лоренца FЛ=q•B•V•sin β, яка надає частинці прискорення, яке постійне за величиною і перпендикулярне до V: а = FЛ/m = (q/m)•B•V•sin β, де (q/m) – питомий заряд частинки; В – вектор магнітної індукції магнітного поля; V – швидкість частинки; β – кут між вектором швидкості заряду (в нашому випадку – частинки) і вектором магнітної індукції. Для рішення задачі умовно приймемо: 1) незмінність питомого заряду частинок електронного пучку; 2) незмінність вектора магнітної індукції магнітного поля. На рисунку зображено, що на шляху довжиною L електронного пучка знаходиться перпендикулярне до його швидкості V однорідне магнітне поле (поле перпендикулярне до площини рисунку), тому кут β, дорівнює 90⁰. Під дією цього поля кожна частинка електронного пучка отримує раніше визначене прискорення. Будемо розглядати випадок, коли відхилення електронного пучка є незначним, тому можна вважати, що прискорення постійне за напрямком і перпендикулярне до швидкості V частинок електронного пучка. Розглянемо окрему частинку електронного пучка, яка має швидкість V0 і прискорення a=(q/m)•B•V0. Рух частинки під дією магнітного поля на відрізу L дії магнітного поля продовжується за наступний час: t=L/V0. За цей час частинка зміщується на відстань у=(а•t2)/2 і набуває перпендикулярну (до первісного напрямку руху) швидкість: V1 = а•t = [(q/m)•B•V0]•(L/V0) = (q/m)•B•L. Визначимо тангенс кута, на який відхилиться частинка електронного пучка (дивись рисунок): tg α = V1/V0 = [(q/m)•B•L]/V0. Враховуючи, що за зробленими припущеннями (q/m), B і L є постійними, можна записати: tg α = К/V0. Відповідь: з отриманого рівняння можна зробити наступний висновок: чим більше швидкість частинки електронного пучка, тим менший кут її відхилення і навпаки. Задача до білета № 15 Із двох однакових залізних брусків один є магнітом. Як, маючи тільки ці бруски, довідатися, який є магнітом?
Відомо, що у середині магніту, у вигляді бруска, є так звана «байдужа лінія», в якій сила притягання мала. а у кінцях цього магніту – сила притягання велика. Якщо піднести до можливої «байдужої лінії» один з брусків як на рисунку: можливі наступні ви́ падки: 1) сила притягання мала (відносно сили притягання на кінці бруска), тоді брусок 2 – магніт; 2) відчувається значна сила притягання, тоді брусок 1 – магніт. Задача до білета № 16 Енергія електричного поля зарядженого конденсатора ємністю 30 мкФ становить 0, 27 Дж. Знайти напругу на обкладках конденсатора. С=30 мкФ=3•10-5 Ф. W=0, 27 Дж = 27•10-2 Дж. Скористаємося формулою енергії зарядженого конденсатора: W=С•U2/2, де С – ємність конденсатора; U – напруга на обкладках конденсатора. Звідси знайдемо: U2= 2•W/С = 2•27•10-2/3•10-5 = 2•9•103 і U≈ 134 В. Відповідь: напруга на обкладках конденсатора складає 134 В. Задача до білета № 17 Як зміниться енергія конденсатора, якщо його ємність зменшити у три рази, а напругу на обкладках збільшити у три рази? С=С0/3; U=3•U0. Скористаємося формулою енергії, яка накопичується у конденсаторі: W=С•U2/2, де С – ємність конденсатора; U – напруга на обкладках конденсатора. Визначимо вихідну енергію конденсатора: W0=С0•U02/2. Визначимо енергію конденсатора після змін його характеристик: W=(С0/3)•(3•U0)2/2=3•С0•U02/2. Знайдемо відповідне співвідношення: (W/W0)= (3•С0•U02/2)/(С0•U02/2)=3. Відповідь: енергія конденсатора збільшиться у 3 рази. Задача до білета № 18 Порошина масою 0, 5 мг висить у повітрі між горизонтальними пластинами плоского конденсатора, до обкладок якого прикладена напруга 2 кВ. Відстань між пластинами конденсатора 4 см. Який заряд має порошина? m=0, 5 мг=5•10-7 кг; U=2 кВ=2•103 В; d=4 см=4•10-2 м. Намалюємо рисунок відповідно умовам задачі: На порошину діють дві сили, які врівноважують (за умовами задачі) одна одну: 1) сила ваги порошини, яка дорівнює Fв=m•g; 2) сила Кулона, яка дорівнює Fк=q•E, де q – заряд порошини; E – напруженість електричного поля між горизонтальними пластинами плоского конденсатора. З урахуванням зв’язку напруженості електричного поля з напругою, прикладеною до обкладок конденсатора як E=U/d, запишемо наступне рівняння: m•g=q•(U/d). Звідси знаходимо заряд порошини (g приймаємо як q = m•g•d/U = 5•10-7•10•4•10-2/2•103 = 1•10-10 Кл. Відповідь: заряд порошини складає 1•10-10 Кл. Задача до білета № 19 Скільки витків алюмінієвого дроту площею поперечного перерізу 0, 2 мм² необхідно намотати на порцеляновий циліндр діаметром 2 см, щоб опір реостата був 0, 8 Ом? s=0, 2 мм²; d=2 см=2•10-2 м; R=0, 8 Ом; ρ – питомий опір алюмінію (приймаємо як 0, 028 Ом•мм2/м=2, 8•10-4 Ом•мм2/м). Скористаємося формулою опору провідника: R = ρ •L/s. Визначимо довжину алюмінієвого дроту: L= R•s/ρ. Визначимо довжину алюмінієвого дроту через діаметр порцелянового циліндра як: L=π •d•n (за умови, що витки дроту щільно притиснуті один до одного), де: d – діаметр порцелянового циліндра; n – кількість витків дроту. Звідси маємо рівняння: R•s/ρ =π •d•n, з якого знаходимо: n= (R•s)/(π •d•ρ)= (0, 8•0, 2)/π •(2•10-2)•(2, 8•10-4)≈ 0, 009•106=900. Відповідь: необхідно намотати 900 витків. Задача до білета № 20 До джерела струму, внутрішній опір якого 1 Ом, підключили лампу з опором 8 Ом. Сила струму в колі складала 0, 5 А. Знайдіть ЕРС джерела струму. r=1 Ом; R=8 Ом; І=0, 5 А. ЕРС джерела струму, згідно закону Ома, визначається як: ε =І•(R+r), де R – зовнішній опір замкненого кола; r – внутрішній опір джерела струму; І – струм у замкненому колі. Звідси ЕРС джерела струму: ε =0, 5•(8+1)=4, 5 В. Відповідь: ЕРС джерела струму складає 4, 5 В. Задача до білета № 21 У провіднику з опором 7 Ом, підключеному до джерела струму з ЕРС 4 В, протікає струм силою 0, 5 А. Знайдіть ККД джерела струму. R=7 Ом; ε =4 В; І=0, 5 А. Коефіцієнт корисної дії джерела струму визначається за формулою: η =Р/Рзат, де Р – корисна потужність, що споживається зовнішньою ділянкою повного кола; Рзат – затрачена потужність джерела струму. ККД джерела струму можна виразити через закон Ома: η =Р/Рзат=U•I/ε •I= U/ε, де U – напруга на зовнішньому опорі замкненого кола, яку можна знайти за формулою U = I•R. Тепер знайдемо ККД джерела струму: η = (I•R)/ε = (0, 5•7)/4 = 0, 875 або 87, 5 %. Відповідь: ККД джерела струму складає 0, 875. Задача до білета № 22 Провідник зі струмом 20 А висить в однорідному полі. Визначте індукцію магнітного поля, якщо відомо, що маса провідника 200 г, а довжина його активної частини 2 м. І=20 А; m=200 г=0, 2 кг; L=2 м; g принимаем равным 10 Н/кг.
На провідник зі струмом, який поміщений в магнітне поле, діють дві сили, які за умовами задачі врівноважують одна іншу (дивись рисунок):
|