Задачник по физике для поступающих в вузы: электричество, колебания, оптика - Борисов С.Н.
Скачать (прямая ссылка):
А.З. Iz\img/Bl.
А.4. а) Вертикально вверх; б) вертикально вниз.
А.5. R=mvl\q\B.
А.6. T=2nm/\q\B.
А.7. а) Ф=ВБ) б) Ф=Д5у/3/2; в) Ф=0; г) Ф=-ВБ.
А.8. Увеличится.
A.9. |%|=0,4 В.
Программа В.
B.1. а) А =0; б) А =1/8. Указание. Воспользуйтесь принципом суперпозиции магнит-
В t-4—,
ных полей.
В.2. Нулю.
В.З. Отталкивается. При изменении направления тока контур будет притягиваться,
Dii/' 1 ОЛ
Указание. Контур с током можно заме-лить постоянным магнитом (рис. 1.22).
В.4. Отталкиваются. См.указание к задаче В.З.
В.5. Ускорение равно нулю. См.указание к задаче В.1.
В.6. Равна нулю за любой промежуток времени. Указание. Сила Лоренца перпендикулярна скорости заряженной частицы.
48
В.7. См.рис. 123.
В.8. Согласно правилу Ленца: а) против часовой стрелки; б) по часовой стрелке. Указание. Индукция магнитного поля прямого провода с током B-VLjICtnr), где г - кратчайшее расстояние до провода.
В.9. См.рис. 1.24.
В.10. Согласно правилу Ленца: от Я к С.
0,8
0,4
0
-0,4
-0,8
иsit в
1 2 3 4 Чс
Рис. 1.24
Рис. 1.25
В.11. См.рис. 1.25.
С.1.
С.2.
С.З.
С.4.
/
яг%
Программа С.
По спирали. Радиус спирали /J=mvsina/jg|fl, шаг спирали h=2-Kmvcosaj\q\B.
а) Одинаковый; б) в первом случае больше. Указйние. Прошедший заряд определяется изменением магнитного потока, а работа - ЭДС самоиндукции.
Потенциал точки В выше. Указание. Утверждение "ток течет от точки с большим потенциалом к тбчке с меньшим потенциалом" справедливо только для однородного участка цепи.
О
2/, t
и lt% 3f, t
R+r
Рис. 1.26
Рис. 1.27
Рис. 1.28
49
С.5. См.рис. 1.26,
С.6. См.рис. 1.27.
С.7»
С.8. См.рис.1.28.
С.9. См.рис^. 1.29.
Рис. 129
Глава 2. Колебания и волпы
2.1. Механические колебания и волны
Программа А.
АЛ. a) x(0)=5cos(n/2) =0; б) Л=5 м, ы=п рад!с, <р0--я/2;
в) уи»Л«=5я м/с.
А.2. а) 4»»2ж/Г-2к/2ж»1 рад!с; б) х(г)-яа*; в) vx=cos/; по абсолютной величине в точке В.
АЗ. «2=4 zr. Указание. Период колебаний пружинного маятника Т=2п/(т]к), где к. - жесткость пружины.
А.4. mg-kA<P<mg*kA. Невесомость при Azmglk.
А.5. У второго короче в 9 раз. Указание. Частота колебаний математического маятника v *(l/2n)V(g/0, где / - длина нити.
А 6. Ё=кАг12. Не изменится.
А.7. Г=4т.
А.8. Математический маятник не колеблется: Г-«; пружинный колеблется с периодом T~2hfim/k) .Указание. Система отсчета, связанная со спутником, является неинерциальной; она движется с ускорением свободного падения относительно Земли.
А.9. При v=vl амплитуда колебаний моста резко возрастает. Указание.
Рассмотрите явление резонанса, в котором шаги человека являются периодической вынуждающей силой.
А.10. А-100 и; Г=А/у=1 с. См рис. 2.1.
50
Программа В.
В.1. х(г) =0,0 lcos(n г/4+л/2)=-0,01sin(it t/4).
В.2. v>=ajvm\ A^Jam.
В.З. a) u =2 рад/с; б) точкой В. Указание, а) Воспользуйтесь графиком ул(х) для нахождения максимальных значений смещения и скорости, а также ответом к задаче В.2. б) Период колебания тела Г=2л/ш=л секунд.
В.4. Амплитуда одинакова в о’боих случаях.
В.5. T=2n<f(Ajg).
В.6. v2/v,=2.
В.7. Г=0,5 с. Решение. Поплавок совершает гармонические
колебания под действием квазиупругой силы F=FA-mg=(pgSx+mg)-mg=pgSx, возникающей при погружении поплавка на х (здесь S - сечение поплавка массы m ). Отсюда коэффициент квазиупругой силы k=pgS, а период колебаний поплавка T2=2jiJimlk)=2nJ(mJpgS). Учитывая, что Г,=2лу/(т/рж gS), получим Г2=Г,^р, /р)=0,5 с.
В.8. T=2njQI\[(a2+g1)). Изменится.
В.9. ?=FAx/2.
В.10. a) E=MEJ(M+m) \ б) Е=Е0, где Е0 - энергия колебаний до падения шарика. Указание. Воспользуйтесь законом сохранения горизонтальной проекции импульса; примите также во внимание изменение массы колеблющейся системы.
В.11. E=mgla2l2; A=mvz(2.
В.12. Уменьшилась в 4 раза; перешла во внутреннюю энергию колеблющегося тела и окружающей среды.
В.13. Vj<v2. Указание. Расстояние между соседними штриховыми линиями равно длине волны, которая при одинаковой частоте источника прямо пропорциональна скорости распространения волны в данной среде.
В.14. Вниз (см.рис. 2.2).
Рис. 2.2
сл.
С.2. С.З. С,4. С.5. С.6. С.7.
С.8.
С.9.
С.10.
СД1.
Программа С.
уи=2 *с. Указание. Проекция ускорения и смещение точки связаны соотношением ах=-ыгх. Воспользуйтесь графиком для отыскания о и по значениям ш и хп определите va См.рис. 2.3. Т,=1]2 в обоих случаях. a'=Jag.
тв
T=2nJil/Jia2+g2-2agsinu.)). о/=о/>/сова. wi/wj=V^P2/Pi);
?1/?J=(p#-p1)i/(p,-p2)2. Указание. Из решения задачи В.7 видно, что , но т1*тг. Кроме того, амплитуды колебаний двух кубиков
