Повторительный цикл по физике - Грушин В.В.
Скачать (прямая ссылка):
37 давление P = \атм). Объем шара V = 100л* '. Определите массу квадратного метра материала оболочки шара. Универсальная газовая постоянная R = 8,3 Дж/(моль • К).
13.9. В вертикальном закрытом цилиндре находится идеальный газ, разделенный на две части тяжелым поршнем, который может перемещаться без трения. В нижней части цилиндра масса газа вдвое больше, чем в верхней. При температуре T, одинаковой во всем цилиндре, объем нижней части цилиндра равен объему верхней части. Каким будет отношение объемов Г), если температуру газа увеличить в 2 раза?
13.10. В цилиндрическом сосуде 1 под поршнем массой т = 5кг
находится одноатомный идеальный газ
1 . 2 (рис.73). Сосуд I соединен трубкой,
|м m ^ nzzni сна5женной краном, с таким же сосудом
H 2, в котором под поршнем массой _ у__M = I Окг находится такой же газ. Сосуды и трубка теплоизолированы. В на-
рис. 73
чальном состоянии кран К закрыт, температура газа в обоих сосудах одинакова, поршень в сосуде 2 расположен на высоте H = I0c.w от дна. На какое расстояние h передвинется поршень в сосуде 1 после открывания крана? Объемом трубки с краном можно пренебречь, атмосферное давление не учитывайте.
14. НАПРЯЖЕННОСТЬ И ПОТЕНЦИАЛ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ
14.1. Два шарика с одинаковыми зарядами и массами т = 0,1г соединены двумя нитями, одна из которых (/ = 10см) в два раза короче другой. Когда систему потянули вертикально вверх за середину длинной нити с ускорением а = 0,3 м/с2, натяжение в короткой нити практически исчезло. Найти заряд q шарика.
14.2. Посередине между зарядами q{ и q2 напряженность поля E0 = 1,2кВт/м, а в равноудаленных от них точках напряженность поля параллельна указанному вектору E0, Определить заряды qx и q-,, если расстояние между ними а = 20см. Какова напряженность поля E в точках, расположенных на одинаковом расстоянии а от каждого заряда?
38 14.3. Два небольших шарика с одинаковыми массами т и зарядом q сЛч соединены нерастяжимым стержнем малой массы и длинны /. Эти шарики соединены с закрекпленным шариком с зарядом q нитями длинной / m,q/ \m,q (рис.74). Найти ускорение шариков А _ _ и В непосредственно после переже- А В гания нити AC.
14.4. На шелковой нити подвешен маленький шарик массой т = ЗОО.мг. Шарику сообщен заряд q = 3-10-8 Кл. Как близко надо поднести к нему равный ему заряд, чтобы сила натяжения нити уменьшилась втрое?
14.5. На оси очень тонкого нейтрального металлического диска радиусом R = 10.W.W на расстоянии г = Lw от него находится точечный заряд q = 40нКл. Найти заряд q', индуцированный на задней поверхности диска, и напряженность поля E' вблизи этой поверхности.
14.6. Электрическое поле создано двумя точечными разноименными зарядами, одинаковыми по абсолютной величине и находящимися в однородной среде на расстоянии / = 10см друг от друга. В точке поля, удаленной на / от первого и 2/ от второго зарядов, напряженность Ei =30 Bfм, а потенциал ф, отрицателен. Найти потенциал ф2 в точке, расположенной на расстояниях 21 от первого и / от второго зарядов.
14.7. Два разноименных точечных заряда, одинаковых по абсолютной величине, находятся на расстоянии S = 20мм друг от друга. В точке пространства, отстоящей на расстояниях г, = 10лш от одного и r2 = ЗОлш от другого зарядов, потенциал электрического поля равен ф0 =0,0755. Определить напряженность E электрического поля в указанной точке пространства.
14.8. Какую минимальную работу нужно совершить, чтобы точечный заряд q = 29нКл из бесконечности перенести в точку электростатического поля, находящуюся на расстоянии S = 90лш от поверхности металлического шара радиусом R = 24мм, заряженного до потенциала ф0 = 23кВ ?
14.9. Металлический шар радиуса Ri, заряженный до потенциала
39 ф, окружают концентрической проводящей оболочкой радиуса R2. Чему станет равен потенциал шара, если заземлить внешнюю оболочку? Соединить шар с оболочкой проводником?
14.10. Точечный заряд (q <0) находится в центре нейтральной металлической оболочки, образованной концентрическими сферами радиусов R и 2R. Найти напряженность поля E и потенциал ф на расстоянии г от центра оболочки. Построить графики Е(г) и ф(г) (0 < г < оо).
14.11. Чему равна потенциальная энергия взаимодействия трех одинаковых точечных зарядов q, расположенных в углах равностороннего треугольника со стороной / ? Какую работу нужно совершить, чтобы эти заряды расположить в цепочку на расстоянии 21 друг от друга?
15. ДВИЖЕНИЕ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ
15.1. Однородное электрическое поле создано разноименно заряженными вертикальными пластинами высотой h = 50с.и, расположенными на расстоянии d = 20мм друг от друга (рис.75). Небольшой шарик массой т = 20г с зарядом q = 8нКл вначале удерживают на тонкой нити вблизи верхнего края одной из пластин. После пережигания нити шарик ударяется о нижний край другой пластины. Записать закон движения шарика x{t), y(t). Найти уравнение траектории >'(дг) и напряженность поля E между пластинами. Сопротивлением воздуха пренебречь.
15.2. В однородном электрическом поле напряженностью E = 102 В/см на легкой нити удерживается шарик массой т = 1г и зарядом q ==+10-5/б? (рис.76). Найти разность натяжений нити в положении равновесия шарика для двух случаев: 1) шарик
