Домашние контрольные работы
олимпиадные задания по физике (11 класс) по теме

Домашняя контрольная работа по физике №1 (2011-2012).

Задача№1. Камень бросают с поверхности земли с начальной скоростью V0 под углом  к горизонту. Через какой промежуток времени t скорость камня будет составлять угол  с горизонтом? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Задача№2. На какое максимальное расстояние можно бросить мяч в спортивном зале высотой 8 м, если мяч имеет начальную скорость 20м/с? Какой угол с полом зала должен в этом случае составлять вектор начальной скорости?

Задача№3. Небольшой кубик массой 100г покоится на поверхности с коэффициентом трения 0,8, наклонённой к горизонту под углом 300. Определить минимальную горизонтальную силу, с которой нужно толкать кубик, чтобы он начал двигаться.

Задача№4. Два бруска одинаковой массы поставили на наклонную плоскость с углом наклона α. Коэффициент трения верхнего kв, нижнего kн=1. Определить силу взаимодействия брусков при их совместном соскальзывании с наклонной плоскости.

Задача№5. На идеально гладкой горизонтальной плоскости расположен брусок массой М, скреплённый с пружинами, жёсткость каждой из которых k. На бруске лежит шайба массой m. Коэффициент трения скольжения между бруском и шайбой µ. Определить максимальную амплитуду колебаний, при которой система будет двигаться как единое целое, т. е. без проскальзывания шайбы по бруску.

Задача№6. На гладком горизонтальном столе лежит брусок массой М=2 кг, на котором находится тело массой m=1кг. Тела соединены лёгкой нитью, перекинутой через блок. Какую силу F надо приложить к нижнему бруску, чтобы он стал двигаться от блока с постоянным ускорением a=g/2? Коэффициент трения между бруском и телом k=0,5.

Задача№7. К концам невесомой  и нерастяжимой нити, перекинутой через невесомый блок, подвешены два груза массой 100г каждый. На один из грузов положен перегрузок массой 10г. Найти силу, с которой перегрузок давит на груз, а также силу давления на ось блока.

Задача№8. На гладком столе расположена система грузов. Коэффициент трения между грузами М и m равен µ. Правый нижний груз тянут вдоль стола с силой F. Найти ускорения всех грузов системы: 1). если отсутствует проскальзывание; 2). если есть проскальзывание.

Задача№9. Брусок массой М лежит на гладкой горизонтальной плоскости. На бруске лежит тело массой m. Коэффициент трения между телом и бруском равен k. При каком значении силы F, приложенной к бруску в горизонтальном направлении, тело начнёт скользить по бруску? Через сколько времени тело упадёт с бруска? Длина бруска L.

Задача№10. На диске, вращающемся вокруг вертикальной оси, укреплён вертикальный стержень. К верхнему концу стержня привязана нить, а к ней – металлический шарик. С какой угловой скоростью вращается диск, если нить составляет с вертикалью угол α=450? Длина нити 6см. расстояние до стержня от оси вращения 10см.

Задача№11. Три шара массами m соединены пружинами жёсткостью 2k и образуют правильный треугольник. Шарикам сообщают начальные скорости одинаковые по модулю, но направленные от центра треугольника. Определить наименьшее время, за которое шары разойдутся на максимальное расстояние.

Задача№12. Неподвижный снаряд разорвался в воздухе на четыре осколка. Осколки массами m1=3кг, m2=2кг, m3=4кг полетели соответственно со скоростями V1=200м/с вертикально вверх, V2=150м/с горизонтально на север, V3=100м/с горизонтально на восток. Под каким углом к горизонту полетел четвёртый осколок?

Задача№13. Брусок, двигавшийся по горизонтальной поверхности стола со скоростью V0, сталкивается с неподвижным бруском, вчетверо меньшей массы. На какое расстояние разъедутся бруски после столкновения? Удар центральный, упругий. Бруски сталкиваются параллельными гранями. Коэффициенты трения брусков о стол одинаковы и равны .

Задача №14. На горизонтальной плоскости лежат шарики массой 2m, m, 3m, 2m. Найти количество теплоты, которое выделится после прекращения всех соударений. Все удары абсолютно неупругие.

Задача№15. На гладкой плоскости находится брусок массой М, к нему привязан груз m на нити длиной L. Груз отклоняют на угол  и отпускают без начальной скорости. Найти скорость бруска в момент, когда шарик проходит вертикальное положение.

Задача№16. С перевернутой чаши, имеющей форму полусферы, без трения скользит небольшое тело. На какой высоте тело оторвется от чаши?

Задача№17. Два тела, массы которых m и 4m, движутся во взаимно перпендикулярных направлениях. После соударения тело, масса которого m, остановилось. Какую часть его первоначальной энергии составляет выделившееся при ударе тепло?

Задача№18. Два соприкасающихся шара висят на нитях одинаковой длины. Первый шар отводят в сторону и отпускают. После упругого удара шары поднимаются на одну и ту же высоту. Найти массу первого шара, если масса второго шара 0,3 кг.

Задача№19. На пути тела массой m, скользящего по гладкому горизонтальному столу, находится незакрепленная горка массой М и высотой Н. При какой минимальной скорости тело сможет преодолеть горку? Трения нет, тело движется не отрываясь от горки.

Задача№20. В сообщающихся, вертикально расположенных сосудах, находится ртуть. Диаметр первого в 4 раза больше диаметра второго. На сколько изменится уровень ртути в каждом сосуде, если во второй сосуд налить столб воды высотой 1,2м?

Задача№21. В колена U-образной трубки постоянного сечения, частично заполненные ртутью, налиты вода и масло. Определите плотность масла, если уровень ртути в обоих коленах одинаков, высота столба масла 20см, а воды – 17см.

Задача№22. Два небольших тела, находящиеся на концах горизонтального диаметра гладкой полусферы радиусом 20см, соскальзывают без начальных скоростей навстречу друг другу. При столкновении тела слипаются и далее движутся как одно целое. Найдите отношение масс тел, если максимальная высота над нижней точкой полусферы, на которую поднимаются слипшиеся тела после столкновения, равна 5см. Трение не учитывать.

Задача№23. В сосуд налили ртуть, а сверху неё масло. Шар в сосуде плавает так, что половина его объёма погружена в ртуть, а остальная часть – в масло. Определить плотность шара. Плотность ртути 13600кг/м3, масла — 800кг/м3.

Задача№24. На внутренней поверхности полого шара радиуса R, вращающегося вокруг вертикальной оси с постоянной угловой скоростью ω, находится маленькая шайба А. считая угол α известным, найти минимальный коэффициент трения k, при котором шайба не скользит вниз.

Задача№25. Железный прут массой М изогнут пополам так, что его части образуют прямой угол. Прут подвешен за один край на шарнире. Найти угол α, который образует с вертикалью верхняя часть прута в положении равновесия.

Домашняя контрольная работа по физике №2.

Задача №1. Снаряд вылетает из орудия со скоростью 600 под углом 300 к горизонту. Через 10с после вылета из орудия снаряд разрывается на несколько осколков. Через какой промежуток времени после разрыва снаряда суммарный импульс всех осколков будет направлен горизонтально?

Задача №2. На две частицы – одну массой m, летящую со скоростью V, другую массой 2m, летящую со скоростью  перпендикулярно первой, в течении некоторого времени действуют одинаковые по модулю и направлению силы. К моменту прекращения действия сил первая частица начинает двигаться со скоростью V в направлении, перпендикулярном к первоначальному. С какой скоростью при этом будет двигаться вторая частица?

Задача №3. Два тела массами m и 3m движутся во взаимно перпендикулярных направлениях. После соударения тело массы m остановилось. Какую часть его энергии составляет выделившееся при ударе тепло?

Задача №4. Тело массой m1 абсолютно упруго сталкивается со вторым покоящимся телом. Удар нецентральный и в результате удара модуль скорости первого тела уменьшился в 3 раза, а направление  изменилось на угол 900. Рассчитать массу второго тела. Движение тел считать поступательным.

Задача №5. Три гладкие одинаковые шайбы I, II и III находятся на гладкой горизонтальной поверхности. Шайба I движется поступательно со скоростью V. Вдоль оси ОХ, являющейся осью симметрии для покоящихся шайб II и III. Расстояние между центрами шайб II и III до столкновения в 1,1 раз больше диаметра шайбы. После столкновения шайбы II и III движутся поступательно.. вычислить проекцию скорости шайбы I на ось ОХ после столкновения. Столкновение шайб считать абсолютно упругим.

Задача №6. Два шарика одинаковой массы m соединены невесомой пружиной жесткости k и длины L и лежат неподвижно на гладком горизонтальном столе. Третий шарик массы m движется со скоростью V0 по линии, соединяющей центры первых двух и упруго соударяется с одним из них. Определить минимальное и максимальное расстояние между шариками, связанными пружиной, при их дальнейшем движении.

Задача №7. Коробка массой М стоит на горизонтальном столе. Коэффициент трения между столом и коробкой равен . Внутри коробки лежит груз массой m, который может без трения двигаться по дну коробки. Он прикреплен к стенке коробки пружиной жесткости k. При какой амплитуде колебаний груза коробка начнет двигаться по столу?

Задача №8. Подставка совершает в вертикальном направлении гармонические колебания с амплитудой 0,5м. Каков должен быть наибольший период этих колебаний, чтобы лежащий на подставке груз не отделялся от неё?

Задача №9. Во сколько раз изменится период вертикальных колебаний груза, висящего на двух одинаковых пружинах, если от последовательного соединения пружин перейти к параллельному их соединению?

Задача №10. Если пережечь нить, соединяющую грузы I и II, висящие на пружине, верхний груз I приходит в движение с ускорением 4,9 . Поменяем местами грузы. Определить теперь ускорение, с которым придет в движение груз II после пережигания нити.

Задача №11. В сквозной туннель, прорытый через центр Земли, бросили тело массой m. За какое время это тело достигнет противоположной точки Земли? Плотность Земли считать постоянной, сопротивлением воздуха пренебречь.

Задача №12. По середине горизонтально натянутой струны, длина которой 2м, закреплен шарик массой 40г. Определить период вертикальных малых колебаний шарика. Силу натяжения струны считать постоянной и равной 20Н.

Задача №13. Жидкость налита в изогнутую трубку колена которой перпендикулярны горизонтальной плоскости. Длина столбика жидкости L. Если вывести жидкость из положения равновесия, то начнутся колебания. Определить их период. Потерями энергии при колебаниях пренебречь.

Задача №14. Набухшее бревно длины L, сечение которого одинаково по всей длине, плавает в воде в вертикальном положении. Если выступающую из воды часть бревна немного погрузить в воду, а затем отпустить, то бревно начнет совершать колебания. Какую длину должен иметь математический маятник, чтобы периоды колебаний бревна и маятника были одинаковыми? Плотность воды  и набухшей древесины 0 считать постоянными.

Задача №15. Математический маятник длиной 100см находится в поезде, движущемся горизонтально с ускорением 200. Вычислить период колебаний маятника в поезде.

ДОМАШНЯЯ КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №3.

Задача №1. Две гири массами 2кг и 1кг соединены нитью, перекинутой через блок массой 1кг. Найти ускорение, с которым движутся гири, и силы натяжения нитей, к которым подвешены гири. Блок считать однородным диском. Трением пренебречь.

Задача №2. На барабан массой 9кг намотан шнур, к концу которого привязан груз массой 2кг. Найти ускорение груза. Барабан считать однородным диском. Трением пренебречь.

Задача №3. На барабан радиусом 20см, момент инерции которого 0,1кгм2, намотан шнур, к концу которого привязан груз массой 0,5кг. До начала вращения барабана высота груза над полом 1м. Через какое время груз опустится до пола? Найти кинетическую энергию груза в момент удара о пол и силу натяжения нити. Трением пренебречь.

Задача №4. Блок массой 1кг укреплен на конце стола. Гири одинаковой массы (по 1кг каждая) соединены нитью, перекинутой через блок (рис. 1). Коэффициент трения гири 2 о стол 0,1. Найти ускорение, с которым движутся гири, и силы натяжения нитей. Блок считать однородным диском. Трением пренебречь.

    Рис. 1

Задача №5. Диск массой 2кг катится без скольжения по горизонтальной плоскости со скоростью 4. Найти кинетическую энергию диска.

Задача №6. Шар диаметром 6см и массой 0,25кг катится без скольжения по горизонтальной плоскости с частотой вращения 4 об/с. Найти кинетическую энергию шара.

Задача №7. Шар массой 1кг катится без скольжения, ударяется о стенку и отскакивает от нее. Скорость шара до удара о стенку 10, после удара 8. Найти количество теплоты, выделившееся при ударе шара о стенку.

Задача №8. Диск диаметром 60см и массой 1кг вращается вокруг оси, проходящей через центр перпендикулярно к его плоскости с частотой 20об/с. Какую работу надо совершить, чтобы остановить диск?

Задача №9. Мальчик катит обруч по горизонтальной дороге со скоростью 7,2 . На какое расстояние может вкатится обруч на горку за счет его кинетической энергии? Уклон горки равен 10м на каждые 100м пути.

Задача №10. С какой наименьшей высоты должен съехать велосипедист, чтобы по инерции проехать дорожку, имеющую форму «мертвой петли» радиусом 3м, и не оторваться в верхней точке петли? Масса велосипедиста вместе с велосипедом 75кг, причем на колеса приходится 3кг. Колеса велосипеда считать обручами.

Задача №11. Тонкий однородный стержень, укрепленный наверху шарнирно, опущен в воду так, что две трети стержня оказались в воде. Определить плотность материала стержня, считая плотность воды известной.

Задача №12. К вертикальной гладкой стене подвешен на нити длиной L однородный шар радиусом R и массой m (рис. 2). Определить натяжение нити и силу давления шара о стену.

Рис.2       Задача №13. На двух взаимно перпендикулярных гладких плоскостях лежит однородный шар массой m=6кг. Определить давление шара на плоскости, если одна из плоскостей составляет с горизонтом угол 300.

Задача №14. В системе, изображенной на рисунке 3, однородному диску сообщают угловую скорость  вокруг горизонтальной оси О, а затем осторожно опускают на его верхнюю точку конец А стержня АВ так, что он образует угол 450 с вертикалью. Трение имеется только между диском и стержнем, его коэффициент 0,15. Число оборотов диска до остановки при его вращении по часовой стрелке 100. Сколько оборотов сделает диск до остановки при его вращении против часовой стрелки, если начальные скорости диска в обоих случаях одинаковы?

Рис. 3              

Задача №15. Однородный стержень массой m1 шарнирно закреплен в нижней точке А и удерживается за верхний конец легким тросом ВС, составляющим угол β со стержнем (рис. 4). В точке В подвешен груз массой m2. Угол наклона стержня к горизонту α. Найти силу натяжения троса.

Рис.4

ДОМАШНЯЯ КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №4.

Задача№1.В сосуде объёмом V=3л находится смесь кислорода и углекислого газа. Масса смеси m=80г, температура Т=300К, давление р=2Мпа. Найти массу каждого газа.

Задача№2.В сосуде находится углекислый газ. При некоторой температуре 25% молекул углекислого газа диссоциировали на атомарный кислород и окись углерода. Во сколько раз давление в сосуде при этих условиях будет больше того давления, которое было при отсутствии диссоциации?

Задача№3. Моль гелия, расширяясь в процессе 1-2, где его давление р меняется прямо пропорционально объёму V, совершает работу А (см рис). Из состояния 2 гелий расширяется в процессе 2-3, в котором его теплоёмкость С остаётся постоянной и равной С=R/2. Какую работу А23 совершит гелий в процессе 2-3, если его температура в состояниях 1 и 3 одинакова?

Задача№4. Подвижный поршень весом mg, подвешенный на пружине, делит объём вертикально расположенного пустого цилиндра на две части (см рис). В положении равновесия высота нижней части цилиндра Н0, удлинение пружины Х0. В нижнюю часть цилиндра впускают  молей воздуха. После установления равновесия пружина оказывается сжатой. Величина деформации сжатой пружины Х1=Х0(=2). После этого воздух медленно охлаждают до некоторой температуры, так что в конечном состоянии деформация сжатой пружины Х2=Х0/2. Найти конечную температуру воздуха.

Задача№5.Найти КПД тепловой машины, работающей с  молями одноатомного идеального газа по циклу, изображённому на рисунке. Цикл состоит из адиабаты 1-2, изотермы 2-3 и изохоры 3-1. Работа, совершённая над газом в изотермическом процессе, равна А. Разность максимальной и минимальной температур газа в цикле равна Т.

Задача №6 Для приготовления газовой смеси с общим давлением 0,5 кПа к сосуду с объёмом 10 дм3 присоединили баллон объёмом 1 дм3, в котором находится гелий под давлением 4 кПа, и баллон с неоном под давлением

1 кПа. Найдите объём баллона с неоном. T=const.

Задача №7 Сосуд объёмом 2 дм3 разделён на две равные части полупроницаемой перегородкой. В первую половину сосуда введена смесь аргона массой 20 г и водорода массой 2 г, во второй половине – вакуум. Через перегородку может диффундировать только водород. Какое давление установится в первой половине сосуда после окончания процесса диффузии? Во время процесса поддерживалась температура 20ºС. Перегородка неподвижна.

Задача №8  Вертикально расположенный цилиндр разделен на две равные части тяжёлым теплонепроницаемым поршнем, который может скользить без трения. В верхней половине цилиндра находится водород при температуре Т и давлении р. В нижней части – кислород при температуре 2Т.Цилиндр перевернули вверх дном. Чтобы поршень по-прежнему делил цилиндр на равные части, пришлось охладить кислород до температуры Т/2. Температура водорода осталась прежней. Определите давление кислорода в первом и во втором случаях.

Задача №9  В цилиндре под поршнем находится газ при давлении р0 и температуре Т0. Поршень удерживается упругой пружиной. Во сколько раз нужно увеличить температуру  газа, чтобы его объём увеличился в 1,5 раза? Если газ полностью откачать из-под поршня, поршень будет находиться в равновесии у дна цилиндра.

Задача №10 Смесь, состоящую из 5кг льда и 15кг воды при общей температуре 0ºС, нужно нагреть до 80ºС с помощью водяного пара при 100ºС. Определите массу пара. Удельная теплота парообразования 2,26МДж/кг.

Задача№11 В длинной закрытой трубке между двумя поршнями массой М каждый находится идеальный газ, масса которого много меньше массы поршней, в остальном пространстве трубки – вакуум. В начальный момент правый поршень имеет скорость 2u, а левый – 4u. Найти максимальную температуру газа, если стенки трубки и поршня теплоизолированы. Температура газа в начальный момент времени Т0. внутренняя энергия моля газа U=сТ.

Задача№12 Над молем идеального газа совершают замкнутый цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар. Температуры в точках 1 и 3 равны Т1 и Т3. определить работу, совершённую газом за цикл, если известно, что точки 2 и 4 лежат на одной изотерме.

Задача№13 Над молем идеального одноатомного газа совершают циклический процесс, изображенный на VT-диагрмме. Определить КПД цикла, зная, что в начальном состоянии 1 температура газа равна Т1, отношение объемов газа в состояниях 3 и 2 равно n и при изотермическом расширении газ совершает работу А.

Задача№14 Давление идеального одноатомного газа изменяют от величины р1 до р2, а затем снова делают равным р1 в соответствии с pV-диаграммой, изображенной на рисунке. Зная, что в начальном и конечном состояниях объем газа равен V1 и V3, найти количество тепла, которым газ обменялся с другими телами в этом процессе.

Задача№15 идеальный одноатомный газ в количестве ν молей участвует в процессе 1-2-3, изображённом на рисунке. Найти количество теплоты, подведённое к газу в этом процессе, считая известными V1 и V2, р1 и р2.

Задача№16 КПД тепловой машины, работающей по циклу, состоящему из изотермы 1-2, изохоры 2-3 и адиабаты 3-1, равен η, а разность максимальной и минимальной температур газа в цикле равна ∆Т. Найти работу, совершённую одним молем одноатомного идеального газа в изотермическом процессе.

Задача№17 на p-V диаграмме изображён цикл, проводимый с одноатомным идеальным газом. Определить КПД этого цикла.

Задача№18 На р-V диаграмме изображён цикл, проводимый с одноатомным идеальным газом. Определите КПД этого цикла.

Задача №19 Определить количество тепла, необходимое для перевода одноатомного идеального газа из состояния 1 в состояние 3 в соответствии с рV-диаграммой, приведенной на рисунке.

Задача № 20 При температуре 20 0С и давлении 760 мм рт ст воздух имеет влажность 100%. Найти отношение массы этого воздуха к массе сухого воздуха, находящегося при той же температуре. Молярная масса сухого воздуха 29 г/моль, а давление насыщенного водяного пара при 20 0С равно 2,33кПа.

Задача № 21. В сосуде объёмом V находится воздух при температуре 20 0С и влажности 40%. Найти относительную влажность воздуха, если его нагреть до температуры 100 0С, а объём уменьшить в 4 раза. Давление насыщенного водяного пара при 20 0С равно 2,33кПа.

Задача № 22. В откачанном герметически закрытом сосуде объёма 10л находится открытая колбочка, содержащая 10г воды. Сосуд прогревают при температуре 100 0С. Какая часть воды испарится?

Задача№23 К порции воздуха влажностью 20%, занимавшей объем 1м3 при нормальных условиях, добавили порцию воздуха влажностью 30%, занимавшую объем 2м3 при тех же условиях. До какого объема следует изотермически сжать образовавшуюся смесь, чтобы содержащиеся в ней пары стали насыщенными?

Задача№24 В сосуде объёмом V=1,5дм3 находится воздух при температуре Т=290К и относительной влажности =50%. Какое количество росы выпадет при изотермическом уменьшении объёма в 3 раза? Плотность насыщенных водяных паров при 290К равна н=14,5г/м3.

Задача№25 В запаянной с одного конца горизонтально лежащей трубке находится воздух с относительной влажностью 60%, отделённый от атмосферы столбиком ртути высоты 3,8см. Какой станет относительная влажность, если трубку поставить вертикально открытым концом вверх? Температура поддерживается постоянной, атмосферное давление нормальное.

Домашняя контрольная работа по физике 5.

Задача№1. Шарики, имеющие каждый массу 1г и заряд 2·10-7 Кл, соединены изолирующими невесомыми стержнями и расположены симметрично относительно центра. Система приводится во вращение в горизонтальной плоскости со скоростью 10 рад/с. Найти силу растяжения стержней, если длина каждого равна 20см.

Задача№2. В однородное электрическое поле напряжённостью 100В/м, линии которого направлены вертикально, поместили систему из двух одинаковых противоположно заряженных шариков, соединённых тонким изолирующим стержнем длины 10 см. Шарики могут вращаться в вертикальной плоскости вокруг оси, проходящей через середину стержня. Масса каждого шарика 2,5г, абсолютная величина заряда q. На какой угол повернётся эта система, если шарикам сообщить начальные скорости 0,1м/с?

Задача№3. Длина стержня равна L. Посередине стержня и на его концах находятся шарики равного объёма массами 2m, 3m, m и зарядами +q, +3q, +2q. Создано вертикальное однородное электрическое поле напряжённость которого Е. Найти скорости шариков в момент падения системы на плоскость трением и влиянием индуцированных на плоскости зарядов, пренебречь.

Задача№4. Небольшой металлический шарик массой m, подвешенный на нити длиной l, колеблется по закону математического маятника над бесконечной равномерно заряженной проводящей горизонтальной плоскостью с плотностью заряда σ. Заряд шарика – q. Определить период колебаний шарика.

Задача №5. Тонкое проволочное кольцо радиусом R несет на себе электрический заряд q. В центре кольца располагается одноименный с зарядом q заряд Q, причем Qq. Определите силу, с которой растягивается кольцо.

Задача №6. В вершинах квадрата, сторона которого а, находятся заряды q, -q, -2q, 2q. Определите напряженность и потенциал в центре квадрата.

Задача №7. Заряд равномерно распределен по кольцу радиусом r. Чему равна напряженность поля в центре кольца  и на расстоянии h от кольца?

Задача №8. 1000 одинаковых маленьких капелек воды, заряженные равными зарядами, сливают в одну сферическую каплю. Во сколько раз потенциал этой капли больше потенциала малой капли?

Задача №9. Какую работу нужно совершить, чтобы переместить заряд 10-7Кл внутрь металлической заряженной сферы радиусом 15см, имеющей заряд 710-7Кл, из точки, находящейся на расстоянии 25см от поверхности сферы?

Задача №10. Две заряженные частицы находятся в однородном электрическом поле, напряженность которого равна Е. Частица массой m несет отрицательный заряд –q, частица массой М – положительный заряд +Q. На каком расстоянии друг от друга должны находится частицы, чтобы ускориться как единое целое (т.е. не изменяя взаимного расположения?

Задача №11. Пучок электронов, пройдя ускоряющую разность потенциалов 10кВ, влетает в середину между пластинами плоского конденсатора параллельно им. Какое напряжение необходимо подать на пластины конденсатора, чтобы пучок электронов при выходе из конденсатора отклонялся от своего начального направления на максимальный угол? Длина пластины 10см, расстояние между ними 3см.

Задача №12. Два удаленных друг от друга на большое расстояние металлических шара радиусами 5см и 10см, несущие заряды 2нКл и 1нКл соответственно, соединяют тонким проводом. Какой заряд протечет при этом по проводу?

Задача №13. Электрическое поле создается зарядом q, находящемся на проводящем шаре радиуса R в воздухе. Построить график зависимости напряженности и потенциала электрического поля от расстояния от центра шара.

Задача №14. Заряд Q равномерно распределен по объему шара радиуса R из непроводящего материала. Найти напряженность поля на расстоянии r от центра шара; построить график зависимости Е=Е(r). Шар находится в воздухе.

Задача №15. Имеется непроводящая оболочка сферической формы с одинаковой объемной плотностью заряда. Построить график зависимости Е=Е(r). Оболочка находится в воздухе.

Задача №16. Внутри полой тонкостенной сферы радиусом R находится сфера радиусом r. Сфере радиусом R сообщается заряд Q, а сфере радиусом r – заряд q. Определить потенциалы поверхностей сфер.

Задача №17. Потенциал внутренней сферы радиуса r равен нулю (сфера заземлена). Потенциал внешней сферы радиуса 2r равен φ. Определить заряды этих проводящих сфер. Центры сфер совпадают.

Задача №18. Система состоит из двух концентрических проводящих сфер – внутренней радиуса R1 и внешней радиуса R2. Внутренняя сфера имеет заряд q, а внешняя заземлена. Найдите напряженность и потенциал электрического поля в зависимости от расстояния до центра сфер.

Задача №19. Металлический шар радиусом R1, заряженный до потенциала φ, окружают концентрической сферической проводящей оболочкой радиусом R2. Чему равен потенциал шара, если заземлить внешнюю оболочку?

Задача №20. В закрепленной тонкостенной непроводящей равномерно заряженной сфере радиуса R меется два небольших диаметрально противоположных отверстия. Заряд сферы Q. По прямой, проходящей через отверстия, из бесконечности движется с некоторой скоростью V0 частица массы m с зарядом q, одноименным с Q. Известно, что в течение времени Т частица находилась внутри сферы. Определить скорость частицы на бесконечности V0.

Домашняя контрольная работа по физике №6.

(11 класс)

Задача№1. Рассчитать электроёмкость системы, состоящей из трёх металлических пластин толщиной d и площадью S каждая  и двух диэлектрических пластин толщиной d каждая и площадью S/2. Диэлектрическая проницаемость первой пластины ε1, а второй – ε2. расположение пластин и способ подключения их к источнику ЭДС показаны на рисунке.

Задача№2. Найти заряды конденсаторов в цепи, показанной на рисунке.

Задача№3. Найти разность потенциалов между точками А и В в цепи, изображённой на рисунке.

Задача№4. В цепи R1=2 Ом, R2=4 Ом, R3=6 Ом. Найти сопротивление R4, если на участке СД тока нет.

Задача№5. В цепи ε=22В, внутреннее сопротивление элемента равно нулю, R1=1 Ом, а каждое из остальных сопротивлений равны 2Ом. Найти все токи этой цепи.

Задача№6. Определить заряд конденсатора С в схеме. Внутренним сопротивлением батареи пренебречь.

Задача№7. Найти разность потенциалов между точками a и b в схеме, изображённой на рисунке. Внутренним сопротивлением батареи пренебречь.

Задача№8. В схеме, показанной на рисунке, ε1=4В, ε2=2В, внутреннее сопротивление r1=0,25 Ом, r2=0,75 Ом, сопротивления R1=1 Ом, R2=3 Ом, ёмкость конденсатора С=2мкФ. Определить заряд конденсатора.

Задача№9. До замыкания ключа К, конденсатор разряжен. Ключ замыкают, через некоторое время конденсатор заряжается до напряжения U.  Найти тепло Q, выделившееся при этом на R1. Если известно: , R1, R2, C, r=0.

Задача№10. При разомкнутом ключе К один конденсатор в цепи был заряжен до напряжения U, а второй – нет. Найти количество теплоты, выделившееся на каждом из сопротивлений R1 и R2 после замыкания ключа К.

Задача №11. Пластины воздушного конденсатора площадью 500см2 отдалены друг от друга на расстояние 3мм. Между ними находится металлическая пластинка с той же площадью и толщиной 1мм.  Конденсатор заряжен до напряжения 400В и отключен от источника. Какую работу нужно произвести, чтобы вытащить пластинку из конденсатора?

Задача №12. Два одинаковых плоских воздушных конденсатора соединили последовательно и подключили к источнику эдс. Внутрь одного из них вносят диэлектрик с диэлектрической проницаемостью ε. Диэлектрик заполняет все пространство между обкладками конденсатора. Как и во сколько раз изменится напряженность электрического поля в этом конденсаторе?

Задача №13. Определить разность потенциалов между точками А и В в схеме, представленной на рисунке. Емкости конденсаторов С1 и С2, ЭДС источников ξ1 и ξ2.

Задача №14. Найти заряд на обкладках конденсатора в схеме. Внутреннее сопротивление источника равно 0,4r.

Задача №15. Шары емкостью 5,5пФ и 3пФ заряжены до потенциалов 1200В и 4200В. Найдите распределение зарядов на шарах, если их соединить длинным проводником.

Домашняя контрольная работа по физике №7.

(11 класс)

Задача№1. Во сколько раз отличаются радиусы траекторий двух протонов, скорости которых направлены перпендикулярно индукции магнитного поля, если кинетические энергии протонов равны К1 и К2?

Задача№2. В однородном магнитном поле с индукцией В движется со скоростью V частица массы m с зарядом q, причем угол между векторами  равен  α. Найти радиус и шаг винтовой линии, по которой движется частица.

Задача№3. Пластины плоского конденсатора с шириной зазора d между ними расположены перпендикулярно магнитному полю с индукцией В. На отрицательной пластине расположен источник  медленных электронов (катод), вылетающих в разных направлениях. При каком напряжении на конденсаторе электроны будут фокусироваться на положительной пластине?

Задача№4. Кольцо радиуса R, по которому циркулирует ток I, поместили в однородное магнитное поле с индукцией В, перпендикулярной плоскости кольца. С какой силой растянуто кольцо? Действием на кольцо магнитного поля, создаваемого током кольца, пренебречь.

Задача№5. В некоторой области пространства созданы однородные электрическое и магнитное поле, силовые линии которых параллельны. В это поле с начальной скоростью , направленной перпендикулярно силовым линиям электрического и магнитного полей, влетает электрон и начинает двигаться по спирали. Вычислить отношение шага третьего витка спирали к шагу первого витка спирали.

Задача№6. Электрон, модуль скорости которого 2,1106, влетает в область однородного магнитного поля с индукцией 2,2мТл. Направление вектора скорости электрона составляет угол 300 с линиями магнитной индукции. Вычислить максимальную глубину проникновения электрона в область магнитного поля.

Задача№7. Электрон со скоростью 107 м/с влетает в область однородного магнитного поля с индукцией 1мТл. Направление вектора скорости перпендикулярно вектору индукции магнитного поля. На какую максимальную глубину электрон проникнет в магнитное поле, если угол падения электрона на границу поля 300?

Задача№8. В скрещенных электрическом и магнитном полях (угол между векторами и равен 900) частица «дрейфует» поперек обоих полей. Чему равна дрейфовая скорость частицы?

Задача№9. Металлический брусок, размеры которого a×b×c(b<

Задача№10. Определить ускорение электрона, если его скорость равна 105 м/с и направлена под углом 600 к векторам индукции магнитного поля и вектору напряженности электрического поля, параллельным друг другу (Е=103 В/м, В=0,02Тл).

Задача №11. Электрон движется в однородном магнитном поле, индукция которого 1Тл, по окружности, радиус которой 10см. параллельно вектору индукции магнитного поля создается однородное электрическое поле, напряженность которого 100 В/м. за какое время кинетическая энергия электрона возрастет вдвое?

Задача №12. Электрон с начальной скоростью, равной нулю, ускоряется в однородном электрическом поле. Через 10мс он попадает в однородное магнитное поле с индукцией 10-7 Тл. Вектор индукции магнитного поля перпендикулярен вектору напряженности электрического поля. Определить отношение нормального и тангенциального ускорений для указанного момента времени.

Домашняя контрольная работа по физике №8.

(11 класс)

Задача№1. Проволочную катушку из n витков помещают в магнитное поле так, что линии индукции перпендикулярны плоскости витков, и с помощью гибких проводников подсоединяют к гальванометру. При быстром удалении катушки из магнитного поля по цепи протекает некоторый заряд q, измеряемый гальванометром. Определить индукцию магнитного поля В, считая, что все витки имеют одинаковую площадь S, а полное сопротивление цепи равно R.

Задача№2. Проволочный виток, имеющий площадь S=100см2, разрезан в некоторой точке, и в разрез включён конденсатор ёмкости С=10мкФ. Виток помещён в однородное магнитное поле, линии индукции которого перпендикулярны плоскости витка. Индукция магнитного поля равномерно изменяется во времени со скоростью ∆В/∆t=5·10-3Тл/с. Определить заряд конденсатора.

Задача№3. Стержень длиной 90см вращается в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси. Ось делит стержень на части длиной 60см и 30см. В пространстве создано однородное магнитное поле с индукцией 60мТл, линии индукции которого направлены вертикально. Частота вращения стержня 2Гц. Вычислить разность потенциалов на концах стержня.

Задача№4. Плоскость прямоугольной проволочной рамки abcd перпендикулярна однородному магнитному полю с индукцией В=10-3Тл. Сторона рамки bc длины 1см может скользить нарушения контакта с постоянной скоростью 10м/с по сторонам ab и cd. Между точками a и d включена лампочка сопротивлением R=5 Ом. Какую силу необходимо приложить к стороне bc для осуществления такого движения? Сопротивлением остальной части рамки пренебречь.

Задача№5. Прямоугольная проволочная рамка со стороной L находится в магнитном поле с индукцией В, перпендикулярном плоскости рамки. По рамке параллельно одной из её сторон без нарушения контакта скользит с постоянной скоростью V перемычка ab, сопротивление которой равно R. Определить ток через перемычку. Сопротивлением остальной части рамки пренебречь.

Задача№6. Две гладкие металлические шины, расстояние между которыми 50см, расположены вертикально и замкнуты вверху и внизу перемычками. Нижняя перемычка массой 7,2г скользит вниз с постоянной скоростью 1,6м/с. Система находится в горизонтальном магнитном поле, модуль индукции которого 0,12Тл. Сопротивление верхней перемычки 0,03Ом. Вычислить сопротивление нижней перемычки.

Задача№7. Катушки 1 и 2 одинаковой индуктивности L подключены через ключи К1 и К2 к конденсатору ёмкостью С. В начальный момент времени оба ключа разомкнуты, а конденсатор заряжен до разности потенциалов U0. Сначала замыкают ключ К1 и, когда напряжение на конденсаторе становится равным нулю, замыкают ключ К2. Определить максимальное напряжение на конденсаторе после замыкания ключа К2. Сопротивлением катушек пренебречь.

Задача№8. Колебательный контур, состоящий из конденсатора ёмкости С и катушки с индуктивностью L и сопротивлением R, через ключ К подключён к источнику постоянной ЭДС ε. Через некоторое время после замыкания ключа К установится стационарный режим: токи во всех элементах цепи будут постоянны. После этого ключ К снова размыкают. Какое количество тепла выделится в катушке после размыкания ключа? Внутренним сопротивлением батареи пренебречь.

Задача№9. Две катушки с индуктивностями L1 и L2 подключены через ключи К1 и К2 к источнику с ЭДС ε и внутренним сопротивлением r. В начальный момент времени оба ключа разомкнуты. После того, как ключ К1 замкнули и ток через катушку L1 достиг некоторого значения I0, замыкают ключ К2. Определить установившиеся токи через катушки L1  и L2 после замыкания ключа К2. Сопротивлениями катушек пренебречь.

Задача№10. По двум параллельным металлическим направляющим, наклонённым под углом α к горизонту и расположенным на расстоянии b друг от друга, может скользить без трения металлическая перемычка массой m. Направляющие замкнуты снизу и сверху незаряженными конденсаторами ёмкостью С каждый. Вся конструкция находится в магнитном поле, индукция которого В направлена вертикально. В начальный момент перемычку удерживают на расстоянии L от основания «горки».  Какую скорость будет иметь перемычка у основания «горки», после того как её отпустят? Сопротивлением направляющих и перемычки пренебречь.

Задача №11. Конденсатор ёмкости С, заряженный до разности потенциалов U, через ключ К подключён к двум параллельно соединённым катушкам с индуктивностями L1 и L2. Если замкнуть ключ К, то через некоторое время конденсатор полностью перезарядится (напряжение на конденсаторе поменяет знак). Какие заряды q1 и q2 протекут через катушки за это время? Сопротивлением катушек пренебречь.

Задача №12. Какой заряд протечет через резистор после замыкания ключа? Активным сопротивлением катушки пренебречь. Параметры ξ, r, L, R заданы.

Домашняя контрольная работа по физике №9.

Задача№1. Равнобедренная стеклянная призма с малыми углами преломления α помещена в параллельный пучок лучей, падающих нормально к её основанию. Показатель преломления стекла n=1,57, размер основания 2а=5см. Найти угол преломления α, если в середине экрана, расположенного на расстоянии L=100см от призмы, образуется тёмная полоса ширины 2d=1см.

Задача№2. На рисунке показан симметричный ход луча в равнобедренной призме с углом при вершине α=300 (внутри призмы луч распространяется параллельно основанию). Найти угол отклонения луча θ. Показатель преломления призмы n=2.

Задача№3. На рисунке дан ход одного из лучей в равнобедренной призме, который до и после призмы распространяется параллельно её основанию. Показать, что при любом показателе преломления призмы n>1 в точке А происходит полное внутреннее отражение.

Задача№4. Под каким углом световой луч падает на плоскую поверхность стекла, если отражённый и преломлённый лучи образуют между собой прямой угол? Скорость света в стекле V=2·108 м/с.

Задача№5. На плоскопараллельную стеклянную пластинку под углом α падает пучок света ширины а, содержащий две спектральные компоненты (с длинами волн λ1 и λ2). Показатели преломления стекла для этих длин волн различны: n1 (для λ1) и n2 (для λ2). Определить минимальную толщину пластинки, при которой свет, пройдя через пластинку, будет распространяться в виде двух отдельных пучков, каждый из которых содержит только одну спектральную компоненту.

Задача№6. Если смотреть на капиллярную трубку сбоку, то видимый внутренний радиус будет равен r. Каков истинный внутренний радиус капилляра? Показатель преломления стекла n.

Задача№7. На рисунке дан ход луча АВС через собирающую линзу. Построить ход произвольного луча DE.

Задача№8. Построить дальнейший ход луча SA и изображение точки S (смотри рисунок).

Задача№9. Найти построением положение линзы и её главную оптическую ось (смотри рисунок).

Задача№10. Найти построением положение линзы и её главной оптической оси (см. рис).

Задача№11. На каком расстоянии а от собирающей линзы надо поместить предмет, чтобы расстояние между предметом и его действительным изображением было минимальным? Фокусное расстояние линзы равно f.

Задача№12. Собирающая линза Л1 даёт в точке S1 действительное изображение точечного источника S, расположенного на оптической оси линзы. Между источником S и линзой Л1 поставлена ещё одна собирающая линза Л2, положения фокусов которой заданы. Найти построением новое положение изображения источника.

         Л1         Л2

Задача №13. Карандаш расположен перпендикулярно главной оптической оси тонкой собирающей линзы. При помощи этой линзы на экране, параллельном плоскости линзы, получено четкое изображение карандаша. Не трогая карандаш и экран, линзу переместили таким образом, что на экране вновь получилось четкое изображение карандаша. При исходном положении линзы длина изображения была равна Н1= 4 см, а при конечном положении линзы длина изображения стала равна Н2= 9 см. Чему равна длина карандаша?

Линзу перемещают, не поворачивая, вдоль ее главной оптической оси.

Задача №14. При помощи тонкой собирающей линзы на экране, перпендикулярном главной оптической оси линзы, получено четкое изображение точечного источника света. Не трогая источник и экран, линзу передвинули от источника в сторону экрана на расстояние x = 5 см, в результате чего на экране вновь получилось четкое изображение источника. Чему равно фокусное расстояние линзы, если изначально источник находился на расстоянии a = 10 см от нее? Линзу перемещают вдоль ее главной оптической оси.

Задача №15. Небольшое тело совершает вращение по окружности с постоянной по модулю скоростью u = 0,1 м/с вокруг оси, совпадающей с главной оптической осью собирающей линзы. Расстояние от тела до линзы постоянно и равно 15 см. Фокусное расстояние линзы F=10см. С

какой скоростью движется изображение этого тела?

Задача №16. Оптическая система состоит из двух собирающих линз 1 и 2 (см. рисунок). Известно, что расстояние от источника до первой линзы a = 50 см, расстояние между линзами d = 1,5 м, и оптическая сила первой линзы равна Ф1=4дптр. Наблюдатель 3 видит изображение источника в месте нахождения самого источника. Какова оптическая сила второй линзы?

Задача №17. Предмет в виде отрезка длиной L расположен вдоль оптической оси собирающей линзы с фокусным расстоянием f, дающей действительное изображение всех его точек. Середина отрезка расположена на расстоянии d от линзы. Вычислить продольное увеличение предмета.

Задача №18. Объектив состоит из двух линз: собирающей с фокусным расстоянием 15см и рассеивающей с тем же фокусным расстоянием. Линзы расположены на расстоянии 10см друг от друга. Определить положение главных фокусов объектива.

Задача №19. Две линзы с фокусными расстояниями 30см находятся на расстоянии 15см друг от друга. Прикаких положениях предмета система диет действительное изображение предмета?

Задача №20. Источник света помещен на расстоянии 20см от собирающей линзы с фокусным расстоянием 12см. На каком расстоянии за собирающей линзой может находится рассеивающая линза с фокусным расстоянием 16см, с тем чтобы изображение источника света оставалось действительным?