Задача на применение закона Ома для полной цепи.

Гальванический элемент с ЭДС 5.0 В и внутренним сопротивлением 0.2 Ом замкнут на проводник с некоторым сопротивлением. Чему равно сопротивление проводника, если сила тока в полной цепи равна 1.0 А? Чему равно напряжение на проводнике?

Оценка:

«удовлетворительно» - за 1-ый вопрос;

«хорошо» или «отлично» - за оба вопроса.

Решение задачи 12/3.

Дано: 1) I = Ε/(R + r) => R = E/I – r = 5.0/1.0 – 0.2 = 4.8 Ом

Ε = 5.0 В

r = 0.2 Ом 2) I = U/R =>

I = 1.0 A

U= I · R = 1.0 · 4.8 = 4.8 B

R = ?

U = ?

Ответ: R = 4.8 Ом ; U = 4.8 B

Билет № 13.

Задача на расчёт общего сопротивления электрической цепи.

Три проводника сопротивлением 5, 10 и 15 Ом соединены по указанной схеме. Сила тока в цепи равна 10 А. Найти общее сопротивление электрической цепи? Чему равно напряжение на участке ВС цепи?

Оценка:

«удовлетворительно» - за 1-ый вопрос;

«хорошо» или «отлично» - за оба вопроса.

Дано: 1) R_общ = R₁ + R₂₃

R₁ = 5 Ом 1/R₂₃ = 1/R₂ + 1/R₃ = 1/10 + 1/15 = (10+15)/150 = 1/6 =>

R₂ = 10 Ом R₂₃ = 6 Ом

R₃ = 15 Ом R_общ = 5 + 6 = 11 Ом

I = 10 A 2) I = U_вс/R₂₃ => U_вс = I · R₂₃ = 10 · 6 = 60 B

R_общ = ?

U_вс = ?

Ответ: R_общ = 11 Ом ; U_вс = 60 В

Билет № 14

Задача на расчёт работы или мощности тока, КПД источника тока.

Аккумулятор с ЭДС 6.0 В и внутренним сопротивлением 0.1 Ом питает внешнюю цепь сопротивлением 5.9 Ом. Найти работу тока во внешней цепи за 10с. Какова величина КПД источника тока?

Оценка:

«удовлетворительно» - за 1-ый вопрос;

«хорошо» или «отлично» - за оба вопроса.

Решение задачи 14/3

Дано: 1) A = I² R ∆t

Ε = 6.0 В I = Ε/(R + r) = 6.0/(5.9 + 0.1) =6.0/6.0=1.0 A

r = 0.1 Ом A = 1.0² · 5.9 · 10 = 59 Дж

R = 5.9 Ом 2) η= P_{полезн.}/P_{источн.} · 100%

∆t = 10с P_{полезн.} = U · I = I² R

A = ? P_{источн.} = Ε · I

η = ? η = I²R/(Ε·I) · 100% = I·R/Ε · 100%= 1.0 · 5.9/6.0 · 100% ≈

≈ 98.3%

Ответ: А = 59 Дж ; η ≈ 98.3%

Билет № 15.

Задача на движение заряженной частицы в магнитном поле.

Протон влетает в однородное магнитное поле в направлении, перпендикулярном линиям магнитной индукции, со скоростью 10⁷ м/c. Найти величину индукции магнитного поля, если сила Лоренца, действующая на протон, равна 8 · 10^-13 H, заряд протона равен

1.6 · 10^-19 Кл, а его масса равна 1.7 · 10^-27 кг. Чему равен радиус окружности, по которой движется протон?

Оценка:

«удовлетворительно» - за 1-ый вопрос;

«хорошо» или «отлично» - за оба вопроса.

Решение задачи 15/3.

Дано: 1) F_л = q · v · B · sinα => B= F_л / (q · v · sinα)

F_л = 8 · 10^-13 H B= 8 · 10^-13 / (1.6 · 10^-19 · 10⁷ · sin 90° )= 0.5 Тл

q = 1.6 · 10^-19 Кл 2) F_л = m · a_ц

m = 1.7 · 10^-27 кг а_ц = v²/R

v = 10⁷ м/c F_л = m·v²/R => R = m·v²/F_л =

α = 90° =1.7 · 10^-27 · 10¹⁴/8 · 10^-13 = 1.7/8 ≈ 0.21м

B = ?

R = ?

Ответ: B = 0.5 Тл ; R ≈ 0.21 м

Билет № 19/3.

Графическая задача по теме «Кинематика».

На рисунке приведены графики проекций скоростей для двух тел. Для каждого тела определить тип движения, величину и направление скорости в начальный момент, а также величину ускорения.

v_x, м/c

0 t, c

-15

Оценка:

«удовлетворительно» - для 1-го тела;

«хорошо» или «отлично» - для двух тел.

Решение задачи 19/3

Первое тело

1) v_x= const => v= const => тип движения – равномерное и прямолинейное

=> a=0 м/c²

2) v_x(0) = 10 м/c ; т.к. v_x(0) > 0, то v(0) = v_x(0) = 10 м/c и v(0) ↑↑ OX

Второе тело

1) т.к. v_x изменяется линейно со временем t и v_x ↑ =>

тип движения – равноускоренное и прямолинейное;

2) v_x(0) = -15 м/c; т.к. v_x(0) < 0, то v(0) = - v_x(0) = 15 м/c и v(0) ↑↓ OX

3) a = (v_x(15) - v_x(0))/(15 – 0)= (0 – (-15))/15=15/15=1.0 м/c²

Билет № 20.

Задача на движение тел с учётом сил трения.

Автомобиль массой 15 тонн движется по горизонтальной поверхности с ускорением 0.7 м/c². Найти силу тяги, если коэффициент трения скольжения равен 0.03. С каким ускорением будет двигаться автомобиль, если сила тяги равна 30 кН?

Оценка:

«удовлетворительно» или «хорошо» - за 1-ый вопрос;

«хорошо» или «отлично» - за оба вопроса.

Решение задачи 20/3.

Дано: Си: У

m = 15т =15000кг N а

a = 0.7 м/с² F_тр F

μ = 0.03 0 х

F₂ = 30кН =30000H F_т

F = ?

a₂ = ? 1) m·a = F + F_т + F_тр + N

F = (F, 0), F_т = (0, -m·g),

F_тр = (- μ·N, 0) , N = (0, N) , a = (a, 0)

OX: m·a = F + 0 – μ·N + 0 F = m·a+μ·N

OY: 0 = 0 – m·g + 0 + N N = m·g

F = m·a + μ·m·g = m·(a+μ·g) = 15000*(0.7 + 0.03·9.8) ≈

≈ 15000 H

2) Так как F = m·(a+μ·g) , то F₂ = m·(a₂+μ·g) =>

a₂ = F₂/m - μ·g = 30000/15000 – 0.03·9.8 ≈ 1.7 м/c²

Ответ: F ≈ 15000 H ; a₂ ≈ 1.7 м/c²

Билет № 22.