физика 3
.docxМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНЖЕНЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ»
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2
(БЛОК 1)
по дисциплине«Физика»
Выполнил студент: 1 курса дистанционного обучения
Направление: 150302с
“Технологические машины и оборудование”
Шифр: 14-012
Ф.И.О.
Проверил: Татохин Е. А.
Вариант № 2
412. По трем параллельным прямым проводам, находящимся на одинаковом расстоянии d= 20 см друг от друга, текут одинаковые токи I=400 А. В двух проводах направления токов совпадают. Вычислить для каждого из проводов отношение силы, действующей на него, к его длине.
I1=I2=I3=400А R = 20 cм |
Сила взаимодействия двух прямолинейных бесконечно длинных параллельных токов на единицу их длины , где R – расстояние между токами I1 и I2. Поскольку расстояния между проводами и токи равны, то силы взаимодействия между любыми парами проводов будут одинаковыми. Из рисунка видно, что F1=F2=2×F×cos60º=2×F×0.5=F. Поэтому . Сила F3 им не равна. Так как F3=2×F×cos30º=. Поэтому . |
F1 -? F2 - ? F3 - ?
|
432. Однозарядный ион натрия прошел ускоряющую разность потенциалов U= 1 кВ и влетел перпендикулярно линиям индукции в однородное магнитное поле (В = 0,5 Тл). Определить относительную атомную массу А иона, если он описал окружность радиусом = 4,37 см.
U=1кВ В = 0,5 Тл R=4.37см |
Ион с зарядом e прошел разность потенциала U, и его кинетическая энергия по закону сохранения энергии стала равной Ek=e×U. По определению кинетическая энергия равна , где V – скорость. Отсюда находим скорость Свяжем систему отсчета с зарядом. Тогда на него действует две силы: 1) сила Лоренца , где B - индукция магнитного поля; 2) сила инерции (центробежная сила) , где R – радиус. Из третьего закона Ньютона получаем, что эти силы равны по модулю и противоположны по направлению. Поэтому . Откуда удельный заряд равен . Подставляем и получаем . Откуда . Относительная атомная масса иона равна , где mp=1.67×10-27кг – масса протона. Подставляем числа. .
Это натрий Na23. |
A- ? |
452. Магнитный поток Ф сквозь сечение соленоида равен 50 мкВб. Длина соленоида l= 50 см. Найти магнитный моментpm, если его витки плотно прилегают друг к другу.
Ф/N=50мкВб l = 50 см |
Индуктивность соленоида , где N – число витков, l – его длина, S – площадь поперечного сечения, μ – относительная магнитная проницаемость (в нашем случае μ=1), μ0 = 4π×10-7Г/м – магнитная постоянная. Тогда магнитный поток равен по определению . Откуда . Величина pm=S×I – это магнитный момент одного витка, а Pm=N×S×I – магнитный момент всего соленоида. Поэтому. |
Pm-? |
472. На картонный каркас длиной l= 0,8 м и диаметром D= 4 см намотан в один слой провод диаметром d= 0,25 мм так, что витки плотно прилегают друг к другу. Вычислить индуктивность Lполучившегося соленоида
|
|
l = 0.8 м D = 4 см d = 0,25 мм |
Известно, что индуктивность соленоида , где V=S×l – объем соленоида, μ – магнитная проницаемость сердечника (в нашем случае его нет и μ=1), n – число витков на единицу длины соленоида. Величина , где N – число витков, так как намотка однослойная. Но , где d – диаметр провода, так как намотка плотная. Поэтому . Подставляем в L: . Кроме того . Поэтому искомая величина . Подставляем числа 2,02×10-2Гн=20.2мГн. |
L= ? |
502. На тонкую пленку в направлении нормали к ее поверхности падает монохроматический свет с длиной волны = 500 нм. Отраженный от нее свет максимально усилен вследствие интерференции. Определить минимальную толщину dminпленки, если показатель преломления материала пленки n = 1,4.
n = 1.4 α = 90º λ = 500 нм |
Оптическая разность хода световых лучей, отраженных от двух поверхностей тонкой пластинки, по обе стороны которой находится воздух, равна . Пленка будет окрашена в цвет длиной волны λ, если оптическая разность хода световых лучей будет равна ±k×λ (условие максимума интенсивности при интерференции). Тогда . Из формулы видно, что минимальное d будет при k=1 т.е. . Получаем толщину пластинки . А так как свет падает нормально (α=90º), то . Подставляем числа (переводя одновременно все величины в систему СИ). . |
d =? |
Воронеж2015