Контрольная работа по "Физике"

Контрольная работа. Физика.

Задача 1.

В цепи ЭДС аккумуляторной батареи Е = 78 В, ее внутреннее сопротивление r0 = 0,5 Ом. Сопротивления резисторов R1 = 10 Ом, R2 = 5 Ом, R3 = 4 Ом. Вычислить токи во всех ветвях цепи и напряжения на зажимах батареи и на каждом их резисторов.

1. Обозначение токов и напряжений на участках цепи.

Резистор R3 включен последовательно с источником, поэтому ток I для них будет общим, токи в резисторах R1 и R2 обозначим соответственно I1 и I2. Аналогично обозначим напряжения на участках цепи.

2. Определение эквивалентного сопротивления цепи:

Rэ = r0 + R3 + R1 R2 / (R1 + R2) = 0,5 + 4 + 5 * 10 / (5 +10) = 7,8 Ом

3. Ток в цепи источника рассчитываем по закону Ома:

I = E / Rэ = 78 / 7,8 = 10 А.

4. Определение напряжений на участках цепи:

U12 = R12 I = 3,3 * 10 = 33 В; U3 = R3 I = 4 * 10 = 40 В;

U = E - r0 I = 78 - 0,5 * 10 = 73 В.

5. Определение токов и мощностей всех участков:

I1 = U12 / R1 = 33 / 10 = 3,3 А; I2 = U12 / R2 = 33 / 5 = 6,6 А;

P1 = R1 I12 = U12 I1 = 108,9 Вт; P2 = R2 I22 = U12 I2 = 217,8 Вт;

P3 = R3 I2 = U3 I = 400 Вт.

Мощность потерь на внутреннем сопротивлении источника

DP = r0 I2 = 50 Вт.

Мощность источника P = E I = 780 Вт.

1. Как проверить правильность решения задачи?

Правильность вычисления токов можно проверить, составив уравнение на основании первого закона Кирхгофа: I = I1 + I2.

Правильность расчета мощностей проверяют по уравнению баланса мощностей: P = P1 + P2 + P3 + DP.

2. Каким будет напряжение на зажимах источника, при обрыве в цепи резистора R3?

Это будет режим холостого хода источника ЭДС, при котором U = E, т.к. ток I равен 0 и I r0 = 0.

3. Каким будет ток в цепи источника при коротком замыкании на его зажимах?

В режиме короткого замыкания U = 0 и ток источника ограничивается только его внутренним сопротивлением

Iкз = E / r0 = 78 / 0,5 = 156 А.

4. Как изменятся токи в схеме при увеличении R1?

При увеличении R1 увеличивается сопротивление параллельного участка схемы R12, поэтому увеличивается сопротивление Rэкв, что приводит к уменьшению тока I. При уменьшении I уменьшаются падения напряжения I R3 и I r0 и, в соответствии со вторым законом Кирхгофа, напряжение на разветвлении U12 = E - I (R3 + r0) возрастает, что приводит к увеличению тока в резисторе R2. Т.к. ток I уменьшается, а ток I2 возрастает, ток I1 = I - I2 уменьшается.

Задача 2.

По бесконечно длинному проводу, изогнутому так, как это показано на рис. 52, течет ток I=200 А. Определить магнитную индукцию B в точке О. Радиус дуги R=10 см.

Задача 3.

Пучок света, идущий в стеклянном сосуде с глицерином, отражается от дна сосуда. При каком угле ε падения отраженный пучок света максимально поляризован?

Задача 4.

Определить длины волн де Бройля α-частицы и протона, прошедших одинаковую ускоряющую разность потенциалов U=1 кВ.

Задача 5.

Найти период полураспада T1/2 радиоактивного изотопа, если его активность за время t=10 сут уменьшилась на 24% по сравнению с первоначальной.

Задача 6.

Определить параметр a решетки и расстояние d между ближайшими соседними атомами кристалла кальция (решетка гранецентрированная кубической сингонии). Плотность ρ кристалла кальция равна 1,55*103 кг/м3.

Задача 7.

Задача 8.

Цепь состоит из катушки индуктивностью L=0,1 Гн и источника тока. Источник тока отключили, не разрывая цепи. Время, через которое сила тока уменьшится до 0,001 первоначального значения, равно t=0,07 с. Определить сопротивление катушки.

Задача 9.

Кварцевую пластинку поместили между скрещенными николями. При какой наименьшей толщине dmin кварцевой пластины поле зрения между николями будет максимально просветлено. Постоянная вращения α кварца равна 27 град/мм.

Задача 10.

Определить температуру Т и энергетическую светимость (излучательность) Re абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения приходится на длину волны λm=600 нм.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.          Савельев И.В. Курс физики. М.: Наука, 1989. Т. 1-3.

2.          Сивухин Д.В. Общий курс физики. М.: Наука, 1977-1989. Т.1-5.

3.          Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. М.: Высшая школа, 1989.

4.          Зисман Б.А., Тодес О.М. Курс физики. Киев, 1994. Т. 1-3.

5.          Калашников С.Г. Электричество. М.: Наука, 1977.

6.          Берклеевский курс физики. М.: Наука, 1975-1977. Т.1-5.

7.          Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Высшая школа, 1985.

8.          Епифанов Г.И. Физика твердого тела. М.: Высшая школа, 1977.

9.          Матвеев А.Н. Курс общей физики. М.: Высшая школа, 1976-1989. Т. 1-5.

7