Домашняя контрольная работа
ДОМАШНЯЯ КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
№ Варианта совпадает с последней цифрой фамилии в списке группы на 1 сентября.
Общие методические указания
Условия задач в контрольной работе нужно переписывать полностью без сокращений, а затем выписать столбиком все данные в условии задачи физические величины и выразить их в единицах СИ.
При решении задач необходимо выполнять следующее:
а) прочитать условие задачи. Выяснить, какие физические явления или процессы в ней заданы;
б) вспомнить определения физических величин, характеризующих как эти явления, так и свойства тел, в них участвующих; какие физические законы справедливы для явлений, заданных в условии задачи;
в) сделать чертеж (схему, рисунок), поясняющий содержание и решение задачи (в тех случаях, когда это возможно и необходимо).
Решение задачи сопровождать краткими, но исчерпывающими пояснениями:
а) указать основные законы и формулы, на которых базируется решение, дать словесную формулировку этих законов, разъяснить буквенные обозначения формул;
б) если при решении задачи применяется формула, полученная для частного случая, не выражающая какой-нибудь физический закон или не являющаяся определением какой-нибудь физической величины, то ее следует вывести.
Решить полученное уравнение или систему уравнений, отражающие физический процесс, в общем виде относительно искомой величины, т.е. выразить искомую физическую величину в буквенных обозначениях величин, заданных в условии задачи. При таком способе решения не производятся числовые вычисления по промежуточным формулам.
После получения расчетной формулы для проверки ее правильности следует подставить в правую часть формулы вместо символов величин обозначения единиц этих величин в единицах СИ, произвести с ними необходимые действия и убедиться в том, что полученная при этом единица соответствует искомой величине. Если соответствия нет, то это означает, что задача решена неверно
Числовые значения величин при подстановке в расчетную формулу следует выражать только в единицах СИ. Константы физических величин и другие справочные данные выбираются из таблиц настоящего пособия
При подстановке в расчетную формулу, а также при записи ответа, числовые значения величин следует записывать как произведение десятичной дроби с одной значащей цифрой перед запятой на соответствующую степень десяти.
Вычисления по расчетной формуле надо производить с соблюдением правил приближенных вычислений Как правило, окончательный ответ следует записывать с тремя значащими цифрами. Это относится и к случаю, когда результат получен с применением калькулятора.
Получив числовой ответ, оцените его реальность.
Критерии оценивания
Грубыми считаются ошибки, показывающие, что студент:
1) не усвоил физических законов и теорий или не умеет применять их к решению задач; 2) не знает формул, не умеет оперировать с ними, не может читать графиков, схем и т. п.; 3) не знает единиц измерения физических величин или не умеет пользоваться ими; 4) неверно объясняет ход решения задачи, не знает приемов решения задач, рассмотренных в классе, неправильно истолковывает условие задачи.
К негрубым ошибкам относятся: 1) неточность чертежа, графика, схемы; 2)пропуск или неточное написание наименования единицы измерения, физической величины; 3) выбор нерационального хода решения.
Недочетами можно считать:1) нерациональность записи математических преобразований и приемов вычисления; 2) отдельные погрешности в формулировках; 3) ошибки вычислительного характера; 4) небрежное выполнение записей, чертежей, схем, графиков.
Оценка «5» ставится за работу, выполненную полностью и без недочетов.
Оценка «4» ставится за выполнении 4-5 заданий, но при наличии в в работе не более: а) одной негрубой ошибки и одного недочета или б) трех недочетов.
Оценку «3»студент получает тогда, когда он правильно выполнил не менее 3 задач или допустил не более: а) одной грубой ошибки и двух недочетов, или б) одной грубой и одной негрубой ошибки, или в) двух грубых ошибок, или г)одной негрубой ошибки и трех недочетов.
Оценку «2» выставляют тогда, когда работа выполнена хуже, чем это требуется для оценки «3».
ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ
Домашняя контрольная работа
Вариант 1
1. Баллон, который содержит 1 кг азота, при тестировании взорвался при температуре 350 С. Какую массу водорода можно хранить в этом баллоне при температуре 20 С, имея пятикратный запас прочности?
2. Определит ЭДС источника электрической энергии, если при перемещении электрического заряда 10 Кл сторонняя сила осуществляет работу 120 Дж.
3. Сварочный генератор подает по медным проводам пересечением 16 энергию к месту сварки на расстояние 20 м от генератора при силе тока 100 А. Напряжение на зажимах генератора в рабочем режиме 30 В, при холостом ходе 75 В. Определить внутреннее сопротивление генератора, падения напряжения в проводах, напряжение на электрической дуге.
4. Электрон влетел в однородное магнитное поле индукцией 200мТ перпендикулярно линиям магнитной индукции. Определить силу эквивалентного кругового тока создаваемого движением электрона в магнитном поле.
5. На длинный картонный каркас диаметром 5см положена однослойная обмотка(виток к витку) из провода диаметром 0,2 мм. Определить магнитный поток, который создается таким соленоидом при силе току 0,5 А.
6. Через катушку индуктивность которой 21 мГн течет ток которой изменяется по закону U=5sin 100πt. Как изменяется ЭДС самоиндукции по времени. Чему равняется энергия магнитного поля катушке?
Вариант 2
1. В сварочном цехе расположено 30 баллонов ацетилена(С2Н2)емкостью 40 литров каждый . Все баллоны включены в общую магистраль. После 12 часов непрерывной работы давление во всех баллонах уменьшилось с 13 до 7 тех.атм. Найти расход ацетилена, если температура в цехе оставалась неизменной и ровной 32 С.
2. Когда прибор подключают к сети напряжением 220 В, то ставят предохранитель, который рассчитан на силу тока 3 А, а если напряжение сети 110-127 В, то предохранитель вставляют на 5 А. Чем это объяснить?
3. Какого пересечения надо взять медный провод для прокладки линии от источника электроэнергии к потребителю, отдаленному на 1 км, чтобы передать мощность 8 кВт? Напряжение в источнике 130 В, допустимая потеря в линии передачи 8%.
4. По двум бесконечно длинных проводах, скрещенных под прямым углом, текут токи 100 А и 21 А. Определить магнитную индукцию в точке А, равноудаленной от проводников на расстоянии d=10 см.
5. Плоский контур с током 5 А свободно установился в однородном магнитном поле индукцией 0,4 Тл. Площадь контура 200 см . Поддерживая ток в контуре неизменным, его повернули относительно оси, лежащей в площади контура, на угол 90 градусов. Определить выполненную при этом работу.
6. Катушку с мизерно малым сопротивлением и индуктивностью 3 Гн присоединяют к источнику тока из ЭДС 15 В и мизерно малым внутренним сопротивлением. Через какое время сила тока в катушке достигает 50 А?
Вариант 3
1. Перед проведением газосварочных работ манометр баллона с кислородом показывал давление 10 МПа, а после сварки - 8 МПа. Сколько кислородов (в %) было потрачено? Температура и объем кислорода в баллоне не изменились
2. Для резания углеродистой стали с помощью плазменной струи применяется дуга мощностью 75 кВт. Сила тока в дуге плазменной струи 500 А. Определить напряжение дуги.
3. . От источника с напряжением 800 В необходимо передать потребителю мощность 10 кВт на некоторое расстояние. Какое наибольшее сопротивление может иметь линия передачи, чтобы потери энергии в ней не превышали 10% от переданной мощности?
4. По двум длинным прямым проводникам, что находится на расстоянии 5 см один от другого, текут токи прочностью по 10 А в одном направлении. Определить индукцию магнитного поля в точке, которая находится на расстоянии 3см от каждого проводника.
5. Определить магнитный поток , пронизывающий соленоид, если его длина 50 см и магнитный момент 0,4 А м2.
6. Проволочный виток диаметром 5 см и сопротивлением 0,02 Ом находится в однородном магнитном поле индукцией 0,3Тл. Плоскость витка составляет угол с линиями индукции. Какой заряд протечет по витку при выключении магнитного поля?
Вариант 4
1. Баллон содержит аргон при 27°С и давлении 156 тех. атм. Определить давление газа, если для газосварки будет использована 1/3 массы аргона и температура в баллоне понизится до 10°С.
2. Сопротивление угольного стержня уменьшилось от 5,0 Ом до 4,5 Ом с повышением температуры 50 до 5450 С. Какой температурный коэффициент сопротивления угля? На что указывает знак минус в ответе?
3. При включении электромотора в сеть с напряжением 220В, она потребляет ток 5 А. Определить мощность, потребляемую мотором, и его КПД, если сопротивление обмотки равняется 6 Ом.
4. Длинный прямой соленоид намотан из провода диаметром 0,5 мм так, что витки плотно прилегают друг к другу. Определить индукцию магнитного поля внутри соленоида при силе тока 5 А?
5. В однородном магнитном поле, индукция которого 0,6 Тл двигается равномерно проводник длиной 20 см. По проводнику течет ток силой 4 А. Скорость движения проводника 20 см/с и направлена перпендикулярно к магнитному полю. Найти работу перемещения проводника при 10с движении и мощность необходимую для осуществления этого движения.
6. Катушка диаметром 10 см которая имеет 500 витков у провода находится в магнитном поле. Найдите среднюю ЭДС индукции которая возникает в катушке если магнитное поле растет от 0 до 2 Тл за время 0,1 с.
Вариант 5
1. При автогенной сварке используют сжатый кислород, который хранится в баллонах емкостью 20 л . Какое его давление при 17 0С, если при нормальных условиях кислород имеет объем 1,9м .
2. Дуговая сварка ведется током 500 А при напряжении 40 В. Определить количество энергии, потраченной за 30 минут работы.
3. Чтобы определить место повреждения изоляции двухпрводной электро линии длиной 4 км, к одному ее концу присоединили батарею из ЭДС. 15 В. При этом оказалось, что если провода с другой стороны линии разомкнуты, то ток через батарею 1 А; если провода замкнуты коротко, то ток через батарею 1,8 A. Найти место повреждения и сопротивление изоляции в месте повреждения. Сопротивление единицы длины провода 1,25 Ом/км. Сопротивлением батареи пренебречь.
4. По круговому витку радиусом 5 см течет ток 2 А. Виток расположен в однородном магнитном поле индукцией 40мТл так, что нормаль к плоскости контура составляет угол с вектором В. Определить изменение потенциальной энергии контура при его повороте на угол в направлении увеличения угла .
5. При какой силе тока объемная плотность энергии магнитного поля внутри соленоида составит 3·10 Дж/м , если индуктивность соленоида длиной 160 см и площадью поперечного сечения 4 см равен 4*10 Г.
6. Через катушку индуктивность которой 25 мГн течет ток которой изменяется по закону U=6sin 100πt. Как изменяется ЭДС самоиндукции по времени. Чему равняется энергия магнитного поля катушке?
Вариант 6
1. В баллоне объемом 15л находится аргон под давлением 600кПа при температуре 300К. Когда из баллона было взято некоторое количество газа, давление в баллоне снизилось до 400кПа, а температура установилась 260 К. Определить массу аргона, взятого из баллона.
2. Определить сопротивление электродов, используемых при скоростной электроэрозионной обработке контактным способом, если напряжение на электродах 20 В, сила рабочего тока 50 А.
3. Линия имеет сопротивление 300 Ом. Какое напряжение должен иметь генератор, чтобы при передаче по этой линии к потребителю мощности 25 кВт потери в линии не превышали 4% переданной мощности?
4. По двум длинным прямым проводникам, которые находятся на расстоянии 5 см один от другого, протекают токи силой по 10 А в одном направлении. Определить индукцию магнитного поля в точке, которая находится на расстоянии 3 см от каждого проводника.
5. Определить магнитный поток , пронизывающий соленоид, если его длина 50 см и магнитный момент 0,4 А м2.
6. Катушку с мизерно малым сопротивлением и индуктивностью 6 Гн присоединяют к источнику тока из ЭДС 10 В и мизерно малым внутренним сопротивлением. Через какое время сила тока в катушке достигает 50 А?
Вариант 7
1. Перед проведением газосварочных работ манометр баллона с кислородом показывал давление 9 МПа, а после сварки - 8 МПа. Сколько кислорода (в %) были потрачено? Температура и объем кислорода в баллоне не изменились.
2. Какое сопротивление необходимо включить в сеть с напряжением 220 В, чтобы в нем за 10 мин. выделилось 66 кДж теплоты?
3. Сварочный генератор с ЭДС 55В находится на расстоянии 50м. Площадь сечения медного кабеля 150 мм . Определить силу в цепи, если напряжение в месте сварки 40В. Сопротивление генератора равно 0,02 Ом.
4. Соленоид сечением 10 см содержит 1000 витков. При силе тока 5 А, магнитная индукция поля внутри соленоида равна 0,05 Тл. Определить индуктивность соленоида.
5. Определите магнитный поток, который пересекает при вращении с частотой 5,3 диск радиусом 10 см за 1 минуту. Индукция магнитного поля в котором вращается диск равняется 0,1 Тл.
6. Проволочный виток диаметром 6 см и сопротивлением 0,03 Ом находится в однородном магнитном поле индукцией 0,6 Тл. Плоскость витка составляет угол с линиями индукции. Какой заряд протечет по витку при выключении магнитного поля?
Вариант 8
1. Какая масса кислорода для газовой сварки может поместиться в баллоне емкостью 40 л, выдерживающий давление до 200 тех.ат при температуре 27 °С?
2. В сети с напряжением 120 В последовательно с электрической дугой включен полностью введенный реостат. Падение напряжения на электродах дуги 40 В. Сила току в кругу 10 А. Определит падение напряжения на реостате и его сопротивление.
3. В сети с напряжением 120 В последовательно с электрической дугой включен полностью введенный реостат. Падение напряжения на электродах дуги 40 В. Сила тока в цепи 10 А. Определить падение напряжения на реостате, его сопротивление, а также распределение мощностей между дугой и реостатом?
4. По длинному прямому проводнику течет ток 10 А. Определит индукцию магнитного поля в точке, которая находится на расстоянии 3см от проводника.
5. Индуктивность соленоида длиной 60 см и площадью поперечного сечения 4 см равна 4*10 Г. При какой силе тока объемная плотность энергии магнитного поля внутри соленоида составит 2*10 Дж/м ?
6. Катушка диаметром 10 см которая имеет 500 витков у провода находится в магнитном поле. Найдите среднюю ЭДС индукции которая возникает в катушке если магнитное поле растет от 0 до 2 Тл за время 0,1 с.
Вариант 9
1. Баллон содержит кислород при 27°С и давления 150 тех.ат. Определить давление газа, если для газосварки будет использована половина массы кислорода и температура в баллоне понизится до 12°С.
2. За время 8с при равномерно растущей силе тока в проводнике сопротивлением 8 Ом выделилось количество теплоты 500 Дж. Определить заряд, что проходит в проводнике, если сила тока в начальный момент времени равняется нулю.
3. В однородном магнитном поле, индукция которого 0,6 Тл двигается равномерно проводник длиной l20 см. По проводнику течет ток силой 4 А. Скорость движения проводника 20 см/с и направлена перпендикулярно к магнитному полю. Найти работу перемещения проводника при 10с движении и мощность необходимую для осуществления этого движения.
4. На длинный картонный каркас диаметром 5см положена однослойная обмотка (виток к витку) из провода диаметром 0,2 мм Определить магнитный поток, который создается таким соленоидом при силе току 0,5 А.
5. Определите магнитный поток, который пересекает при вращении с частотой 5,3 диск радиусом 10 см за 1 минуту. Индукция магнитного поля в котором вращается диск равняется 0,1 Тл.
6. Источник тока замкнули на катушку сопротивлением 10 Ом и индуктивностью 0,2 Гн. Через какое время сила тока в цепи достигнет 50% максимальное значение?
Вариант 10
1. При автогенной сварке используют сжатый кислород, который хранится в баллонах 20 л. При 17о С давление в баллоне 101,3*10 Па. Какой объем имеет этот кислород при нормальных условиях?
2. Определить количество теплоты, что выделилась за время 10с в проводнике сопротивлением 10 Ом, если сила тока в нем, равномерно уменьшаясь, изменилась от 10А к 0А.
3. Плавкий предохранитель рассчитан на силу тока 6 А. Или можно при наличии такого предохранителя включать в сеть напряжением 220 В потребитель энергии мощностью 2,4 кВт ?
4. Магнитный поток сквозь пересечение соленоида равняется 50мкВб. Длина соленоида 10 см. Найти магнитный момент соленоида, если его витки плотно прилегают друг к другу.
5. В однородном магнитном поле, индукция которого 4 10-2 Тл, находиться круговой виток радиусом 5 см, по которому течет ток силой 1 А. Ветвей расположен так, что его плоскость перпендикулярна вектору магнитной индукции поля. Какую работу нужно совершить, чтобы повернуть виток на 90° вокруг своей оси, совпадающий с его диаметром?
6. Источник тока замкнули на катушку сопротивлением 20 Ом. Через время 0,1с сила тока в катушке достигла 0,95 максимального значения. Определить индуктивность катушки.