Задачник по физике для поступающих в вузы: электричество, колебания, оптика - Борисов С.Н.
Скачать (прямая ссылка):
С.2. Заряженная частица движется равномерно и прямолинейно во взаимно перпендикулярных электрическом и магнитном полях. Какова минимальная скорость частицы, если напряженность электрического поля Е, индукция магнитного поля В?
С.З. В короткозамкнутую катушку один раз быстро, другой раз медленно вдвигают постоянный магнит: а) одинаковый ли заряд протекает по катушке? б) одинаковая ли совершается работа внешней силой?
С.4. Замкнутый проводом металлический стержень ЛВ перемещают в неоднородном магнитном поле так, что по нему идет ток от точки А к точке В (рис. 1.50). В какой из этих точек выше потенциал?
С.5. Индукция магнитного поля, силовые линии которого перпендикулярны плоскости тонкого проводящего кольца, изменяется так, как показано на ^
D
рисунке 1.51. Нарисуйте график зави- • симости силы индукционного тока в кольце от времени. Радиус кольца г, его сопротивление R. Какое количество q тепла выделится в кольце за время 2^>?
С.6. Имеются две катушки, расположенные
коаксиально. Во внешней катушке поддействием ЭДС источника сила тока изменяется со временем так, как показано на
Е5_
г, it, t Рис. 1.51
22
Рис. 1.52
Рис. 1.53
рисунке 1.52. Как /, при этом изменяется сила тока во внутренней катушке?
С.7. Зависимость силы тока в катушке индуктивности L
является квадратичной функцией от времени (рис. 1.53). Как зависит ЭДС самоиндукции от времени?
С.8. Нарисуйте примерный график тока в цепи от времени при распрямлении проволоки, из которой сделана катушка индуктивности (рис. 1.54).
С.9. В однородное магнитное поле вносят тонкое стальное кольцо так, что его плоскость параллельна силовым линиям. Нарисуйте картину силовых линий.
Рис. 1.54
Глава 2. Колебания и волны
2.1. Механические колебания и волны
Программа А.
А.1. Смещение материальной точки описывается уравнением: jc(f)=5cos(nr+n/2), где х - в метрах, г - в секундах, а) В какой точке траектории частица находилась в начальный момент времени? б) Чему равна амплитуда Л, циклическая частота и начальная фаза <р0 колебаний? х> *
в) Какова максимальная скорость уж частицы?
А.2. На рисунке 2.1 представлена зависимость координаты х колеблющегося тела от времени, а) Чему равна циклическая частота колеба-
Ък t, с
Рис. 2.1
7-17
23
ний? б) Напишите закон движения тела х(г). в) Определите зависимость проекции скорости vx тела от времени, г) В какой из точек: В или С ускорение тела больше?
А.З. К пружине поочередно подвешивают два различных груза и измеряют периоды малых колебаний. Для 1руза массой/и,=1 кг перйод колебаний Г,=1- с. Чему равна масса второго груза, если период его колебаний Г2=2 с?
А.4. В каких пределах изменяется вес тела массы т, совершающего малые вертикальные колебания с амплитудой А на пружипе жесткостью к? При каких значениях амплитуды колебаний тело в некоторые моменты времени испытывает невесомость?
А.5. За одно и то же время первый математический маятник делает 1 колебание, а второй - 3. У какого из них короче нить и во сколько раз?
А.6. Чему равна энергия гармонических колебаний груза массы т (рис. 2.2)?
Амплитуда колебаний А, жесткость пружины к. Изменится ли полученное Вами выражение, если груз будет подвешен па пружипе к потолку?
А,7. На рисунке 2.3 изображена зависимость кинетической энергии колеблющегося тела от времени. Чему равен период колебаний тела?
А.8. Чему равен период колебаний математического маятника с длиной 15ити I, находящегося па борту искусственного спутника Земли?
Чему равен период пружинного маятника (жесткость пружины к, масса груза ш), прикреплеппого к потолку спутника?
А.9. Собственная частота колебаний моста равна v. С какой скоростью не следует идти по мосту, если длина Вашего шага I ?
А.10. Поперечная волна распространяется в среде со скоростью v=100 м1с (рис. 2.4).=Чему равна длина волны X? Каков пе-
X.,
т 2т Зт 4т t
/
4
*
/
к
АДАДАД
/
/777777?
т I
77к
Рис. 2.2
24
S'
1 :
Рис. 25
риод колебаний частиц среды? Нарисуйте профиль волны через 1/4 периода.
Программа .В.
В.1. На рисунке 15 представлен [рафик зависимости фазы колебаний от времени. Амплитуда колебаний
Л=1 см. Напишите уравнение колебаний тела (зависимость смещения х от времени), если они происходят по закону косинуса.
В.2. Подвешенное на пружине тело совершает малые вертикальные колебания.
Максимальное значение скорости тела уж, максимальное значение ускорения аш-Определите амплитуду и циклическую частоту колебаний.
В.З. На рисунке 2.6 представлен график зависимости проекции скорости колеблющегося тела от смещения, а) Определите циклическую частоту колебаний,
б) В начальный момент времени состояние движения тела выражается точкой
В. Какой точкой будет выражено состояние движения тезта через % секунд?
В.4. Тело, способное совершать гармонические колебания, отвели от положения равновесия и придали ему некоторую скорость, направленную: а) к положению равновесия; б) от положения равновесия. Величина скорости и начального отклонения в обоих случаях одинакова. В каком случае амплитуда колебаний будет больше?
