Контрольная по физике №1

перемещается до расстояния r2 = 20 см, при этом силами поля совершается работа А = 5 ∙10–6 Дж.

1.Найдите линейную плотность заряда нити τ.

2.Найдите напряженность поля заряда и нити в точке,

расположенной в плоскости, перпендикулярной нити, проходящей через заряд и удаленной от нити и заряда на расстояние r2 = 0,2 м (см. рисунок).

170. Три точечных заряда qА = 3∙10–6 Кл, qВ = 5∙10–6 Кл и qC = – 6∙10–6 Кл находятся в вершинах треугольника АВС со сторонами АВ = 30 см,

ВС = 40 см и СА = 50 см.

1.Чему равна напряженность поля, создаваемого зарядами qА и qВ в вершине С?

2.Определите работу, необходимую для разведения зарядов на такое расстояние, при котором силы их взаимодействия можно было бы считать равными нулю. Заряды находятся в керосине (ε = 2,0).

171.Конденсатор с парафиновым диэлектриком (ε = 2,0) емкостью С = 44,2 пФ заряжен до разности потенциалов U = 150 В и отключен от источника. Напряженность поля внутри конденсатора Е = 600 В/м.

1.Определите поверхностную плотность заряда пластин конденсатора.

2.Как изменится энергия конденсатора при увеличении расстояния между пластинами в два раза: d2 = 2 d1?

172.Разность потенциалов между пластинами плоского конденсатора, отсоединенного от источника, равна U = 6 кВ, расстояние между пластинами d = 0,02 м, а площадь каждой из них равна S = 100 см2.

1.Определите силу взаимодействия между пластинами.

2.Как изменится объемная плотность энергии поля конденсатора, если расстояние между пластинами уменьшить в два раза?

173.Конденсатор емкостью C1 = 3 мкФ зарядили до разности потенциалов

U = 300 В, а конденсатор емкостью C2 = 2мкФ – до 200 В. После зарядки и отсоединения от источника питания конденсаторы соединили параллельно.

1. Найти разность потенциалов на обкладках конденсаторов после соединения.

61

2.Как изменится энергия этой системы конденсаторов после их соединения?

174.Расстояние между пластинами плоского конденсатора равно d = 8 мм, а площадь пластин S = 62,8 см2; пластины конденсатора присоединены к источнику напряжения U = 600 В.

1.Чему равна напряженность поля конденсатора?

2.Какую работу нужно затратить, чтобы вдвинуть между пластинами конденсатора пластину из стекла (ε = 7) той же площади и толщиной d = 6 мм?

175.Два металлических шарика радиусами R1 = 5 см и R2 = 10 см имеют заряды q1 = 40 нКл и q2 = 40 нКл соответственно.

1.Найдите потенциалы этих шаров.

2.Найдите энергию, которая выделится при разряде, если шары соединить проводником, емкость которого пренебрежимо мала.

176.Конденсатор емкостью С1 = 667 пФ зарядили до разности потенциалов U = 1,5 кВ и отключили от источника напряжения. Затем к нему параллельно присоединили незаряженный конденсатор емкостью С2 = 444 пФ.

1.Определите величину заряда второго конденсатора после соединения.

2.Определите энергию, израсходованную на образование искры, проскочившей при соединении конденсаторов.

177.К батарее с ЭДС Е = 300 В подключены два плоских конденсатора емкостями С1 = 2 пФ и С2 = 3 пФ.

1.Определите заряд Q и U на пластинах конденсаторов при их последо-

вательном соединении.

2. Определите заряд Q и U на пластинах конденсаторов при их параллельном соединении.

178. Плоский воздушный конденсатор зарядили до разности потенциалов U = 90 В. Площадь каждой пластины S = 60 см2, заряд q = 20 нКл.

1.Найдите расстояние между пластинами.

2.Как изменится энергия поля конденсатора при уменьшении расстояния между пластинами в два раза?

62

179.Плоский конденсатор, заполненный диэлектриком, заряжен до некоторой разности потенциалов. Его энергия при этом W = 20 мкДж. После того как конденсатор отключили от источника, диэлектрик вынули из конденсатора, при этом была совершена работа, равная А = 70 мкДж. Определите диэлектрическую проницаемость диэлектрика ε.

180.Два металлических шарика радиусами R1 = 5 см и R2 = 10 см имеют заряды q1 = 40 нКл и q2 = 40 нКл соответственно.

1.Определите величину заряда, прошедшего по проводнику, соединяющему шарики, при установлении равновесия системы. Емкость соединительного проводника пренебрежимо мала.

2.Найдите изменение энергии первого шарика, если шары соединить проводником, емкость которого пренебрежимо мала.

63

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Валишев М. Г. Курс общей физики : учеб. пособие / М. Г. Валишев,

А. А. Повзнер. СПб. : Лань, 2009. 576 с.

2. Валишев М. Г. Курс общей физики. Часть 1. Механика : учеб. пособие /

М. Г. Валишев, А. А. Повзнер. Екатеринбург : УГТУ–УПИ, 2007. 74 с.

3. Валишев М. Г. Курс общей физики. Часть 8. Молекулярная физика и термодинамика : учеб. пособие / М. Г. Валишев, А. А. Повзнер. Екатеринбург :

УГТУ–УПИ, 2007. 73 с.

4.Валишев М. Г. Курс общей физики. Часть 2. Электростатика. Постоянный ток : учеб. пособие / М. Г. Валишев, А. А. Повзнер. Екатеринбург : УГТУ–УПИ, 2007. 58 с.

5.Валишев М. Г. Курс общей физики. Часть 3. Электромагнетизм : учеб.

пособие / М. Г. Валишев, А. А. Повзнер. Екатеринбург: УГТУ–УПИ, 2007. 57 с.

6. Детлаф А. А. Курс физики : учеб. пособие для студентов втузов / А. А. Детлаф,

Б. М. Яворский. Изд. 6-е, стер. М. : Академия, 2007. 720 с.

7.Трофимова Т. И. Курс физики : учеб. пособие для инж.-техн. специальностей вузов / Т. И. Трофимова. Изд. 14-е, стер. М. : Академия, 2007. 560 с.

8.Чертов А. Г. Задачник по физике : учеб. пособие для втузов / А. Г. Чертов,

А. А. Воробьев. Изд. 7-е, перераб. и доп. М. : Физматлит, 2003.		640 с.
9. Трофимова Т. И.	Сборник задач по курсу физики	с решениями /
Т. И. Трофимова, З. Г.	Павлова. М. : Высшая школа, 2001. 591 с.

10. Волькенштейн В. С. Сборник задач по общему курсу физики : для студентов техн. вузов / В. С. Волькенштейн. Изд. 3-е, испр. и доп. СПб : Книжный мир,

2008. 328 с.

64

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ...................................................................................................................	3
Общие методические указания................................................................................	3
Контрольная работа №1...........................................................................................	8
Основные формулы и примеры решения задач..................................................	8
1. Механика ..........................................................................................................	8
1. 1. Кинематика и динамика материальной точки ..........................................	8
1.2. Кинематика и динамика вращательного движения ...................................	9
1.3. Работа и мощность. Законы сохранения в механике...............................	11
Примеры решения задач ....................................................................................	13
2. Молекулярная физика и термодинамика ......................................................	28
Примеры решения задач ....................................................................................	31
3. Электростатика...............................................................................................	37
Примеры решения задач ....................................................................................	39
Таблица вариантов к контрольной работе № 1 ....................................................	47
Задачи для контрольной работы № 1 ....................................................................	47
Библиографический список ...................................................................................	64

65

Учебное издание

Физика

Механика. Молекулярная физика и термодинамика. Электростатика

Составитель Звездина Наталья Александровна

Редактор В. И. Новикова

Компьютерный набор Н. Н. Анохиной

Подписано в печать 22.10.2010.			Формат 60 84 1/16.
Бумага писчая.	Плоская печать.		Усл. печ. л. 3,66.
Уч.- изд. л. 3,2.		Тираж 100	экз.	Заказ

Редакционно-издательский отдел УрФУ 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19 [e-mail]

Ризография НИЧ УрФУ 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19

66