Контрольная работа по "Физике"

СОДЕРЖАНИЕ: 

1. КОНТРОЛЬНАЯ   РАБОТА   № 1

 

2. КОНТРОЛЬНАЯ   РАБОТА   № 2

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА  № 1 

Вариант № 6

 
 

Задача  № 6.

     Тонкий  стержень длиной l = 10 см заряжен с линейной плотностью = 400 нКл/м. Найти напряжённость Е в точке, расположенной на перпендикуляре к стержню, проведённом через один из концов, на расстоянии r = 8 см от его конца.

 

Дано

Решение

  l = 10 см = 0,1 м,                                                                           

= 400 нКл/м = 410^-7 Кл/м,        E = ;                                                                               r = 8 см = 0,08 м.                        E = 1;         dE =   ;                                          

                                 

  Е = ?                                                              

dQ = dl ;         dE = ;           =  ;

ABC:    cos(a) = ;      r = ;

CPD:    cos(a) = ;     dl = ;

CAP:    sin(da) = ;      c = r sin(da) ;

ABD:    tg(a) = ;

dl = ;     так как     da 0                dl = ;

dE =   =   = =    ;

dE_x =  dE cos(a);

E_x = = =

= = =

= = 35,1 кВт.

Ответ:      E_x = 35,1 кВт.

 

Задача  № 16.

 

     Пространство  между пластинами   плоского   конденсатора   заполнено парафином. При присоединении пластин к источнику напряжения давление пластин на парафин стало равным р = 5 Па. Найти: а) напряжённость Е электрического поля и электрическое смещение D в парафине; б) поверхностную плотность связанных зарядов на парафине; в) поверхностную плотность   заряда  на пластинах конденсатора;   г) объёмную плотность энергии   w₀ электрического поля в парафине; д) диэлектрическую восприимчивость   χ парафина.

 

Дано

Решение

  р = 5 Па.                 Сила притяжения между пластинами плоского

  Е _{в парафине} = ?        конденсатора: F = ,   откуда  E =   ,   где

  D _{в парафине}  = ?       электрическая постоянная    8,85 10^-12 Ф/м,

  _{на парафине}  = ?       относительная диэлектрическая проницаемость,   

  _{на конденсаторе} = ?     вещества, находящегося между обкладками

  w_{0 в парафине}  = ?       парафина  =  2,2 (табличная величина).  

  χ  _{парафина}  = ?           S  площадь  меньшей из обкладок конденсатора.

Так как:   р = ,   то E = =   716114  В/м.

Электрич. смещение:  D = = 2,2 8,85 10^-12  716114  13,9 10^-6 Кл/м².

 = Е =  8,85 10^-12  (2,2 – 1) 716114 7,6 10^-6 Кл/м².

 = = D 13,9 10^-6 Кл/м².   

w₀  =    =    =  = 4.98  Дж/м².

 = χ Е ,   отсюда:   χ = = = 0.095.

Ответ:             E 716114  В/м,        D 13,9 10^-6 Кл/м²,

  7,6 10^-6 Кл/м²,       13,9 10^-6 Кл/м²,

w₀  =  4.98  Дж/м²,        χ  =  0.095.

 

Задача  № 26.

 

     Даны  12 элементов с ЭДС E = 1,5 В и внутренним сопротивлением r = 0,4 Ом. Как нужно соединить эти элементы, что бы получить от собранной из них батареи наибольшую силу тока во внешней цепи, имеющей сопротивление R = 0,3 Ом?  Определить максимальную силу тока I_max .

            

Дано

Решение

  n = 12,                При  последовательном  соединении  источников  тока:

  E = 1,5 В,             E_p = n E = 12 1,5 = 18 В   суммарная  ЭДС, 

  r = 0,4 Ом,           r_p = n r =  12 0,4  =  4,8 Ом     результирующее 

  R  = 0,3 Ом,          внутреннее  сопротивление  батареи,     

  I_max = ?                  I₁ =   =  =  3,53 А ток в цепи.

При параллельном соединении источников тока:      ЭДС  = E = 1,5 В,

r_p = = 0,033 Ом,   следовательно  I₂ =   =   = 4,5 A.

Ответ:   I_max =  I₂ = 4,5 A  ток при параллельном  соединении.

 
 
 
 
 

Задача  № 36.

 

     Элемент, имеющий ЭДС E = 1,1 В   и   внутреннее   сопротивление   r = 1 Ом, замкнут на внешнее сопротивление R = 9 Ом. Найти ток I в цепи, падение потенциала U во внешней цепи и падение потенциала U_r внутри элемента. С каким КПД η работает элемент? 

Дано

Решение

  E = 1,1 В,        Закон Ома для замкнутой цепи   I =  = 0,11 A ;

  r = 1 Ом,         Закон Ома для однородного участка цепи     I =   = ;

  R  = 9 Ом,        тогда:    U =  IR  =  0,99 B,       U_r  = I r  =  0,11 B.