Содержание
- 2. 27
- 3. Для правильного ответа на поставленный вопрос потребуется знание закона Ома для замкнутой цепи, явления электромагнитной индукции,
- 4. Замечания, которые не нужно озвучивать (могут встретиться в других вариациях этой задачи) 1. Результат не зависит
- 5. Дано R=4 см l=10 см m=0,9 г h=4 см ρж=0,75ρп F-?
- 6. В гладкий высокий стакан радиусом 4 см поставили однородную тонкую палочку длиной 10 см и массой
- 7. Вначале найдем высоту конца палочки относительно дна стакана, используя теорему Пифагора: здесь l – длина палочки,
- 8. Отсюда находим Мы нашли силу реакции правой стенки стакана действующую на палочку. Нам же необходимо найти
- 9. 30 Со дна озера, имеющего глубину H=20 м, медленно поднимается пузырек воздуха. У дна озера пузырек
- 10. Со дна озера, имеющего глубину H=20 м, медленно поднимается пузырек воздуха. У дна озера пузырек имел
- 11. Считаем воздух идеальным газом, температура воздуха внутри пузырька постоянная, следовательно можем применить закон Бойля – Мариотта.
- 12. 31 Маленький шарик массой m с зарядом q=5 нКл, подвешенный к потолку на легкой шелковой нити
- 13. Маленький шарик массой m с зарядом q=5 нКл, подвешенный к потолку на легкой шелковой нити длиной
- 14. Электрическое поле однородно, поэтому для определения работы поля можно воспользоваться формулой (она справедлива только для однородного
- 15. 32 Ядро покоящегося нейтрального атома, находясь в однородном магнитном поле с индукцией В, испытывает α-распад. При
- 16. Ядро покоящегося нейтрального атома, находясь в однородном магнитном поле с индукцией В, испытывает α-распад. При этом
- 18. Скачать презентацию
27
27
Для правильного ответа на поставленный вопрос потребуется знание закона Ома для
Для правильного ответа на поставленный вопрос потребуется знание закона Ома для
Начинаем рассуждать:
При перемещении движка реостата резко вверх, его сопротивление уменьшается до нуля, в соответствии с законом Ома для замкнутой цепи
(E – ЭДС), сила тока в катушке при этом резко возрастет, увеличится и индукция магнитного поля, создаваемая катушкой.
Следовательно, магнитный поток Ф=ВS, создаваемый катушкой, пронизывающий медное кольцо так же увеличится.
В соответствии с правилом Ленца, в медном кольце возникнет такой индукционный ток, и соответственно, магнитное поле этого тока, препятствующее увеличению внешнего магнитного потока.
Индукция магнитного поля кольца будет направлена противоположно магнитному полю катушки, поэтому кольцо будет отталкиваться от катушки и отклонится влево.
Замечания, которые не нужно озвучивать (могут встретиться в других вариациях этой
Замечания, которые не нужно озвучивать (могут встретиться в других вариациях этой
1. Результат не зависит от полярности подключения источника тока.
2. Нет необходимости искать, где у магнитного поля катушки северный полюс и где южный (для этого используют правило буравчика, но по этому рисунку сложно определить, т.к. не совсем понятно которые провода у катушки ближе к нам и которые дальше).
3. Если ток в катушке будет убывать, тогда кольцо будет притягиваться.
Согласно правилу Ленца возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым он вызван. Более кратко это правило можно сформулировать следующим образом: индукционный ток направлен так, чтобы препятствовать причине, его вызывающей.
Дано
R=4 см
l=10 см
m=0,9 г
h=4 см
ρж=0,75ρп
F-?
R=4 см
l=10 см
m=0,9 г
h=4 см
ρж=0,75ρп
F-?
В гладкий высокий стакан радиусом 4 см поставили однородную тонкую палочку
В гладкий высокий стакан радиусом 4 см поставили однородную тонкую палочку
Дано СИ
R=4 см 0,04 м
l=10 см 0,10 м
m=0,9 г 0,0009 кг
h=4 см 0,04 м
ρж=0,75ρп
F-?
Решение
Законы необходимые для решения: II закон Ньютона, Закон Архимеда, Правило моментов, III закон Ньютона
Вначале найдем высоту конца палочки относительно дна стакана, используя теорему Пифагора:
Вначале найдем высоту конца палочки относительно дна стакана, используя теорему Пифагора:
здесь l – длина палочки, R – радиус стакана.
Сила Архимеда
где Vп.п. – объем погруженной части палочки, Vп – объем всей палочки, ρп – плотность палочки, ρж – плотность жидкости.
Т. к. палочка находится в покое, то сумма сил приложенных к ней равна нулю, но применение II закона Ньютона приведет к появлению в формулах неизвестных сил реакции F1 и F2. Используем правило моментов. Если его записать относительно оси проходящей через нижний конец палочки перпендикулярно плоскости рисунка, то упомянутые силы в формулах исчезают, т.к. плечи этих сил оказываются равными нулю.
здесь ρ=m/v
Отсюда находим
Мы нашли силу реакции правой стенки стакана действующую на
Отсюда находим
Мы нашли силу реакции правой стенки стакана действующую на
ρ=m/v
F=N=4∙10-3 Н
Ответ: F=4∙10-3 Н
30
Со дна озера, имеющего глубину H=20 м, медленно поднимается пузырек воздуха.
30
Со дна озера, имеющего глубину H=20 м, медленно поднимается пузырек воздуха.
Для решения задачи необходимо знать закон Паскаля, принцип сложения давлений, законы идеального газа, в частности закон Бойля – Мариотта.
Закон Паскаля: столб жидкости высотой H оказывает давление (независимо от направления) p=ρgH;
Закон Бойля – Мариотта: для постоянной массы газа и при постоянной температуре произведение давления газа на его объем есть величина постоянная pV=const.
Замечание: объем в систему СИ переводить совсем в данной задаче не обязательно, т.к. из закона Бойля – Мариотта уже видно, что если подставить первоначальный объем в миллиметрах кубических, то и получаться кубические миллиметры, размерность давления сократится.
Со дна озера, имеющего глубину H=20 м, медленно поднимается пузырек воздуха.
Со дна озера, имеющего глубину H=20 м, медленно поднимается пузырек воздуха.
Дано
H=20 м
V1=1 мм3
h=1 м
pA=105 Па
V2-?
Решение
Давление внутри пузырька воздуха на дне озера складывается из внешнего атмосферного и гидростатического давления столба воды H (по закону Паскаля) p1=pA+ ρgH.
Аналогично и на глубине h: p2=pA+ ρgh.
Здесь ρ - плотность воды, g – ускорение свободного падения.
Считаем воздух идеальным газом, температура воздуха внутри пузырька постоянная, следовательно можем
Считаем воздух идеальным газом, температура воздуха внутри пузырька постоянная, следовательно можем
Подставляем данные
Ответ: V2=2,7 мм3
31
Маленький шарик массой m с зарядом q=5 нКл,
подвешенный к потолку
31
Маленький шарик массой m с зарядом q=5 нКл,
подвешенный к потолку
Какие разделы физики необходимо здесь рассмотреть?
Механика: кинематика, динамика, механическая энергия (какой раздел применить?);
Электростатика: закон Кулона, энергия электрического поля (что применить?)
Шарик начнет совершать колебания около положения равновесия, где выполняется условие: mgsinβ=qEcosβ (проекции силы тяжести и силы Кулона на касательную к траектории в положении равновесия должны быть равны). Движение шарика по окружности неравномерное, следовательно, исключаем из рассмотрения кинематику с динамикой и закон Кулона. Еще один аспект в пользу этого: Куда движется шарик в это время? Поднимается или опускается? Дан модуль скорости! Применяем закон сохранения и превращения энергии.
Маленький шарик массой m с зарядом q=5 нКл,
подвешенный к потолку
Маленький шарик массой m с зарядом q=5 нКл, подвешенный к потолку
Дано СИ
q=5 нКл 5*10-9 Кл
l=0,8 м
E=6*105 В/м
α= 30о
υ=0,9 м/с
m-?
Решение
При подъеме шарика на высоту h=l (1-cosα) сила тяжести совершает отрицательную работу Amg=-mgh=-mgl(1-cosα)
Электрическое поле однородно, поэтому для определения работы поля можно воспользоваться формулой
Электрическое поле однородно, поэтому для определения работы поля можно воспользоваться формулой
Суммарная работа этих полей приводит к увеличению кинетической энергии шарика, ΔEкин=Aвсех потенциальных сил.
Или mυ2/2-0=-mgl(1-cosα)+qElsinα
Отсюда находим массу шарика
Ответ: m≈8,1∙10-4 кг.
32
Ядро покоящегося нейтрального атома, находясь в однородном магнитном поле с индукцией
32
Ядро покоящегося нейтрального атома, находясь в однородном магнитном поле с индукцией
Что имеем здесь?
Понятно что α-распад относится к ядерной физике, но нас здесь не заставляют находить ни период полураспада, ни дефект массы.
Речь идет об энергии ΔЕ значит один из законов: закон сохранения энергии.
Была одна покоящаяся частица, стало две движущихся, логично применить закон сохранения импульса.
α-частица имеет заряд и все действие происходит в перпендикулярном магнитном поле. На движущуюся в магнитном поле заряженную частицу может действовать сила Лоренца F=qυBsinβ, q – заряд частицы, υ – ее скорость, В – индукция магнитного поля, β – угол между вектором скорости и вектором индукции. В нашем случае β=90о.
Движение по окружности, следовательно, с центростремительным ускорением a= υ2/r. Таким образом, используем второй закон Ньютона.
Ядро покоящегося нейтрального атома, находясь в однородном магнитном поле с индукцией
Ядро покоящегося нейтрального атома, находясь в однородном магнитном поле с индукцией
Дано
В
m
M
ΔЕ
r-?
Решение
Запишем законы сохранения энергии и импульса для частицы и иона. За положительное направление координатной оси выберем направление движения α-частицы сразу же после распада.