Решение: похожее

На протяжении ряда лет строительная организация разрабатывала карьер по добыче строительного камня в горах Кавказских минеральных вод.

Исследования института курортологии показали, что эти работы разрушают микроклимат курорта, загрязняют минеральную воду и ее источники. В ответ на требования органов санитарно-эпидемиологического надзора о прекращении разработки карьера организация заявила, что прекращение работ по добыче камня принесет невосполнимый вред хозяйственной деятельности, так как в прилегающих районах Европейской части России нет подобного месторождения строительного камня.

 

Какими принципами и приоритетами, закрепленными в действующем законодательстве об охране окружающей среды, следует руководствоваться при столкновении экономических и экологических интересов? Подтвердите свой вывод нормами действующего экологического законодательства.

 

 

Факультет__________________

Кафедра ______________________

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА.

ДИСЦИПЛИНА «ФИЗИКА»

ВАРИАНТ 2

 

 

Выполнил студент группы ЗЭТ-51-13

Капитонов А. В.

Преподаватель, доцент

Митрюхин Л. К.

 

Чебоксары 2014

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 3

302. Три одинаковых точечных заряда q1 = q2= q3 =2 нКл находятся в вершинах равностороннего треугольника со сторонами а=10см. Определить модуль и направление силы F, действующей на один из зарядов со стороны двух других.

Дано:

Q₁= Q₂= Q₃= Q₄= 2 нКл

а= 10 см = 0,1 м

Найти:

F –?

Решение: похожее

 

 

318. Две одинаковые круглые пластины площадью S= 400 см² каждая расположены параллельно друг другу. Заряд одной пластины 400 нКл. Другой -200 нКл. Определить силу взаимного притяжения пластин, если расстояние между ними: а) 3 мм; б) 10 м.

Найти:

F –?

Решение:

 

Ну что: это конденсатор, если нормали к пластинам находятся на одной прямой, т.е. пластины напротив друг друга, а не смещены. Тогда этот конденсатор имеет общий заряд 100 нКл, а его пластины по 300 нКл плюс и минус соответственно. Про общий заряд забываем.
Считаем его емкость, чтобы найти разность потенциалов:
C = эпсилон*епсилон-ноль*S/d (диэлектрическая проницаемость среды на электрическую постоянную на площадь деленные на расстояние; полагаем эпсилон = 1, эпсилон-ноль = 10^7/(4*пи*с^2) = 8,85E–12 [Ф/м], d = либо 0,003, либо 10 м)
Итого: Са = 118 пФ, Сб = 35,4 фФ.
Находим разность потенциалов: U = Q/C —> Ua = 300Е–9/118Е–12 = 2,54 кВ, Uб = 8,47 МВ
Находим напряженности полей: Uа = Uб = 847 кВ/м.
Проверим другим образом:
Напряженность однородного электростатического поля двух равномерно и разноименно заряженных бесконечных параллельных плоскостей равна:
E = сигма/(эпсилон*епсилон-ноль), сигма – поверхностная плотность заряда, в данном случае это 300 нКл/0,04 кв.м = 7500 нКл/кв.м. Соответственно, Е = 7500Е–9/8,85E–12 = 847 кВ/м
Результаты совпали: мы на правильном пути. Даже в предположении того, что пластины небесконечны — просто в ф-ле для конденсатора не учитывается влияние краевых емкостей, а считается, что их просто нет. Для таких размеров они несущественны.
Подходим к концу. В поле напряженностью Е на заряд действует сила F = Eq = 847E3*0,3E–6 = 254E–3 = 254 мН. Здесь 0,3Е–6 Кл то же самое, что и 300 нКл = 0,3 мкКл. Еще надо поставить "минус", что означает притяжение.
Осталось учесть "забытые" 100 нКл. Считаем, что они сообщены каждой пластине перед тем незаряженного конденсатора, а потом воспользуемся принципом суперпозиции и полученную силу отталкивания одинакового знака зарядов добавим к полученной ранее силе притяжения. Тут уже будет закон Кулона:
F = 1/(4*пи*эпсилон-ноль) * q1*q2/r^2, т.е Fа' = 9,99 Н, Fб' = 899 нН
Итого, в первом случае сила отталкивания в 40 раз больше силы притяжения, а во втором — в 300 тысяч раз меньше. Эту можно не учитывать:
Fа = –0,254 + 9,99 = 9,74 Н (отталкивание при 3 мм), Fб = –0,254 Н (притяжение при 10 м)

 

 

332. Тонкая квадратная рамка равномерно заряжена с линей­ной плотностью заряда τ =200 пКл/м. Определить потенциал φ поля в точке пересечения диагоналей.

Решение:

338. Пылинка массой m=5 нг, несущая на себе N=10 электро­нов, прошла в вакууме ускоряющую разность потенциалов U=1 мВ. Какова кинетическая энергия Т пылинки? Какую скорость v приоб­рела пылинка?

Дано:

m=5 нг=5*10⁼¹²кг

U=1 мВ=10⁶В

N=10

Найти: Т-?

Решение:

345. Два одинаковых плоских воздушных конденсатора соеди­нены последовательно в батарею, которая подключена к источнику тока с э. д. с. ε = 12 В. Определить, насколько изменится напряже­ние на одном из конденсаторов, если другой погрузить в трансфор­маторное масло. Диэлектрическая проницаемость транс. масла = 2,2.

Решение:

Если конденсаторы соеденены последовательно, то
q=q1=q2;
C1=q/U1;
C2=q/U2;
Если конденсаторы одинаковые, то U=U1=U2=ЕДС/2;
C=E0*E*S/d;
C1/C2=U2/U1;
Пускай в масло погрузили второй конденсатор:
C1/C2=1/E;
E=2.2;
U2/U1=1/E;
U2=U1/E;
U2=6/2.2;

351. От батареи, э. д. с. которой ε=600 В, требуется передать энергию на расстояние l = 1 км. Потребляемая мощность Р=5 кВт. Найти минимальные потери мощности в сети, если диаметр медных подводящих проводов d=0,5 см.

Решение:

Похожее Условие:

От батареи с э.д.с. ε = 500 В требуется передать энергию на расстояние l = 2,5 км. Потребляемая мощность P = 10 кВт. Найти минимальные потери мощности dР в сети, если диаметр медных подводящих проводов d = 1,5 см.

 

Решение:

369. Две батареи (ε₁= 12 В,R₁=2 Ом, ε₂=24 В, R₂=6 Ом) и проводник сопротивлением R=16 Ом соединены, как показано на рис. Определить силу тока в батареях и реостате.

Решение:

378. Воздух ионизируется рентгеновскими излучениями. Опре­делить удельную проводимость у воздуха, если в объеме V=1 см³ газа находится в условиях равновесия n=10⁸ пар ионов.

Решение:

Подвижность положительных ионов 1.4 см²/В×с и отрицательных – 1.9 см²/В×с.
Решение
Удельная электропроводимость ионизированного газа равна: , где – концентрация ионов одного знака (или пар ионов). Тогда получим: .

Подставим численные значения: .

Найдём размерность:

Ответ: .
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 4

402. Магнитная стрелка помещена в центр кругового витка, плоскость которого расположена вертикально и составляет угол α = 30° с плоскостью магнитного меридиана. Радиус витка R = 20 см. Определить угол φ, если по проводнику пустить ток силой I = 25 А (дать два ответа*). Горизонтальную составляющую индукции земного магнитного поля принять равной B = 20 мкТл.

412 Прямой провод длиной l=40 см, по которому течет ток силой I=100 А, движется в однородном магнитном поле с индук­цией В=0,5 Тл. Какую работу А совершат силы, действующие на провод со стороны поля, переместив его на расстояние s=40 см, если направление перемещения перпендикулярно линиям индукции и проводу?

427 Электрон движется в однородном магнитном поле перпен­дикулярно линиям индукции. Определить силу F, действующую на электрон со стороны поля, если индукция поля В=0,2 Тл, а радиус кривизны траектории R=0,2 см.

Решение:

Fл=qBVsin(a)
sin(a)=1 (т.к. V перпендикулярен B)
R = (mV)/Bq => V=RBq/m
Fл=[R(qB)^2]/m
При таком решении значение получается 2.25 пН (пиконьютонов, т.е. 10 в -12 cтепени)???

444 На длинный картонный каркас диаметром d=5 см уложе­на однослойная обмотка (виток к витку) из проволоки диаметром d=0,2 мм. Определить магнитный поток Ф, создаваемый таким соленоидом при силе тока I=0,5 А.

451 В однородном магнитном поле (В=0,1 Тл) равномерно с частотой n=5 с^-1 вращается стержень длиной l=50 см так, что плоскость его вращения перпендикулярна линиям напряженности, а ось вращения проходит через один из его концов. Определить ин­дуцируемую на концах стержня разность потенциалов U.

похожа Частица массой 6 ∙ 10 ^{– 12} кг и зарядом 3 ∙ 10 ^{– 10} Кл движется в однородном магнитном поле с индукцией 10 Тл. Кинетическая энергия частицы 10 ^{– 6} Дж. Какой путь пройдет частица за время, в течение которого ее скорость изменит направление на угол 180°? Магнитное поле перпендикулярно скорости частицы.

Заряженная частица движется в магнитном поле по окружности. Скорость в каждой точке траектории направлена по касательной к ней. Значит, направление скорости поменяется на противоположное, когда частица пройдет путь, равный половине длины окружности s = πR.

 

457 Соленоид сечением S=10 см² содержит N=1000 витков. Индукция В магнитного поля внутри соленоида при силе тока I =5 А равна 0,1 Тл. Определить индуктивность L соленоида.

466 Соленоид содержит N=800 витков. Сечение сердечника (из немагнитного материала) S=10 см². По обмотке течет ток, создаю­щий поле с индукцией В=8 мТл. Определить среднее значение э. д. с, < ε_s > самоиндукции, которая возникает на зажимах соленоида, ес­ли сила тока уменьшается практически до нуля за время ∆t=0,8 мс.

475 Диаметр тороида (по средней линии) D=50 см. Тороид со­держит N = 2000 витков и имеет площадь сечения S=20 см². Вычис­лить энергию W магнитного поля тороида при силе тока I=5 А. Считать магнитное поле тороида однородным. Сердечник выполнен из немагнитного материала.

Список использованной литературы

1. Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников инженерно-технических специальностей вузов (включая сельскохозяйственные вузы) / А.А. Воробьев, В.П. Иванов, В.Г. Кондакова, А.Г. Чертов – М.: Высш. шк., 1987. – 208 с.: ил.

2. Фирганг, Е. В. Руководство к решению задач по курсу общей физики: учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по техническим и технологическим направлениям и специальностям. – Изд. 2-е, испр. – Спб.: Лань, 2008. – 352 с.

3. Белонучкин, В. Е. Курс общей физики: учебник для вузов. В 2-х т. Т. 2. Квантовая и статистическая физика. Термодинамика. – 2-е изд., испр. / В. Е. Белонучкин, Д. А. Заикин, Ю. М. Ципенюк; под ред Ю. М. Ципенюка. – М.: Физматлит, 2007. – 608 с.

4. Фриш, С. Э. Курс общей физики: учебник. В 3-х т. Т. 1. Физические основы механики. Молекулярная физика. Колебания и волны. – Изд. 12-е, стер. – Спб.: Лань, 2007. – 480 с.

5. Фриш, С. Э. Курс общей физики: учебник. В 3-х т. Т. 2. Электрические и электромагнитные явления. – Изд. 11-е, стер. – Спб.: Лань, 2007. – 528 с.

6. Фриш, С. Э. Курс общей физики: учебник. В 3-х т. Т. 3. Оптика. Атомная физика. – Изд. 11-е, стер. – Спб.: Лань, 2007. – 656 с.

7. Савельев, И. В.. Курс физики: учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по техн. и технолог. направлениям и специальностям. В 3-х т. Т. 1. Механика. Молекулярная физика. Колебания и волны. – Изд. 3-е, стер. – Спб.: Лань, 2007. – 352 с.

8. Савельев, И. В.. Курс физики: учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по техн. и технолог. направлениям и специальностям. В 3-х т. Т. 2. Электричество. Колебания и волны. Волновая оптика. – Изд. 3-е, стер. – Спб.: Лань, 2007. – 480 с.