Колебания и волны
Решебник к сборнику задач по физике Н. А. Парфентьева
633. Через какой наименьший промежуток времени от начала движения из положения равновесия тело, подвешенное на нити, смещается на половину амплитуды? Данную систему нить — тело считайте математическим маятником, период колебаний которого 12 с. За какое время тело проходит оставшуюся часть пути до максимального смещения?
634. Шарику массой 100 г, висящему на пружине жесткостью 1,6 Н/м, сообщили скорость 0,04 м/с, направленную вертикально вниз, и одновременно включили секундомер. Запишите закон изменения координаты шарика х от времени. Ось ОХ направлена вертикально вверх.
635. Грузик, надетый на гладкую горизонтальную спицу, соединен двумя невесомыми пружинами (рис. 154). Свободные концы пружин прикреплены к неподвижным стенкам. В положении равновесия пружины не деформированы. Определите период колебаний грузика, если известно, что при его поочередном подвешивании к каждой из пружин по отдельности они удлиняются соответственно на 4 и 6 см.
636. Тело массой 1 кг колеблется на пружине с амплитудой 0,02 м. Максимальное ускорение тела равно 0,3 м/с2. Определите полную механическую энергию колебаний.
639. На гладкой горизонтальной поверхности на пружине жесткостью k находится брусок массой т. Свободный конец пружины прикреплен к стене. В брусок попадает пуля, летящая со скоростью v0 под углом а к горизонту, и застревает в нем (рис. 156). Масса пули, равная т0, много меньше массы бруска. Определите энергию колебаний системы и запишите уравнение колебаний бруска вдоль оси ОХ, считая за нуль его начальное положение.
642. Небольшой шарик массой 20 г, подвешенный на нерастяжимой непроводящей нити, совершает колебания в однородном электрическом поле напряженностью 20 В/м, силовые линии которого вертикальны. После того как ему сообщили некоторый заряд q, период колебаний изменился в 1,2 раза. Определите заряд q.
643. Ускорение свободного падения на поверхности Марса 3,7 м/с2. Сравните периоды колебаний математического и пружинного маятников на Марсе и Земле.
648. Колебательный контур состоит из катушки и двух конденсаторов, которые можно подключать по отдельности и параллельно. При подключении поочередно одного из конденсаторов периоды колебаний в колебательном контуре равны 3 и 4 с. Определите период колебаний при параллельном подключении обоих конденсаторов.
651. В колебательном контуре, состоящем из катушки индуктивностью 2 Гн и конденсатора емкостью 1,5 мкФ, максимальное значение заряда на пластинах 2 • 10“6 Кл. Определите значение силы тока в контуре в тот момент, когда заряд на пластинах конденсатора станет равным 10“6 Кл.
652. В колебательном контуре, состоящем из конденсатора емкостью 10 мкФ и катушки индуктивностью
0,4 Гн, происходят затухающие колебания. В некоторый момент времени сила тока в контуре 10
3 А, а заряд на пластинах конденсатора 10
6 Кл. Определите количество теплоты, выделившейся в проводниках, когда колебания полностью прекратятся.
653. Определите период колебаний в контуре (рис. 157). В цепь включены два идеальных полупроводниковых диода. С = 0,25 мкФ, Lx = 2,5 мГн, Ь2 = 4,9 мГн.
655. На рисунке 158 показан график зависимости силы тока от времени. Определите действующее значение силы переменного тока.
658. К генератору переменного тока подключили печь сопротивлением 440 Ом. Определите количество теплоты, выделившейся в печи за 2 мин работы, если амплитуда напряжения 220 В.
663. В цепи (рис. 159) индуктивность катушки равна 2,53 мГн, а емкость конденсатора равна 10 мкФ, частота источника переменного тока равна 103 Гц. Определите силу тока, идущего через резистор.
665. Определите амплитуду установившихся колебаний силы тока при резонансе в колебательном контуре, если активное сопротивление равно 5 Ом, а амплитудное значение внешнего напряжения равно 100 В.
667. В колебательный контур с конденсатором емкостью 10 мкФ и катушкой индуктивностью 0,1 Гн последовательно включили источник переменной ЭДС. При какой частоте ЭДС амплитуда силы тока в контуре будет максимальной?
670. Первичная обмотка трансформатора в ламповом радиоприемнике имеет 2000 витков, напряжение в сети 220 В. Определите число витков во вторичной обмотке трансформатора, используемого для питания электролампы, рассчитанной на напряжение 10 В и силу тока 0,5 А, если сопротивление вторичной обмотки 2 Ом.
675. Для определения числа витков в первичной обмотке трансформатора на его сердечник намотали 10 витков провода и концы подключили к вольтметру. При подаче на первичную обмотку переменного напряжения 220 В вольтметр показал напряжение 1,1 В. Чему равно число витков в первичной обмотке трансформатора?
680. Камень брошен со скалы. Всплеск от его падения в воду был услышан через 5 с. Определите высоту скалы. Скорость звука в воздухе 330 м/с.
685. Волна возбуждается источником, уравнение колебаний которого s = 0,lsin57rt. Скорость распространения волны 100 м/с. Запишите уравнение волны и найдите смещение от положения равновесия, скорость и ускорение точки, находящейся на расстоянии 180 м от источника колебаний в момент времени, равный 2 с.
689. Определите расстояние от наблюдателя до места, где вспыхнула молния, если промежуток времени между вспышкой и громом был равен 5 с. Скорость звука в воздухе 330 м/с, скорость света 3 • 108 м/с.
692. Наибольшая частота волн, воспринимаемых ухом как звук, равна 20 000 Гц. При повышении температуры от 0 до 20 °С скорость звука возрастает на 12 м/с. Определите, на сколько возрастает при этом наименьшая длина звуковых волн.
696. Определите, на каком расстоянии от источника плотность потока излучения уменьшится в 100 раз по сравнению с плотностью потока излучения на расстоянии 100 м от источника.
704. Радиолокатор, ведя разведку месторождений, работает на волне 12 см и дает 5000 импульсов в секунду. Длительность импульса 3 мкс. Сколько колебаний содержится в каждом импульсе и какова наибольшая глубина разведки локатора?
Источник
Контрольная работа по физике по теме «Электромагнитная индукция»
Описание разработки
1. Магнитный поток через катушку, состоящую из 75 витков, равен 4, 8*10 -3 Вб. Рассчитайте время, за которое должен исчезнуть этот поток, чтобы в катушке возникла ЭДС индукции, равная 0, 74 В?
2. В катушке, индуктивность которой равна 0, 4 Гн, возникла ЭДС, равная 20В. Рассчитайте изменение силы тока и энергии магнитного поля катушки, если это произошло за 0, 2 с.
3. Проволочное кольцо радиусом 5 см расположено в однородном магнитном поле, индукция которого равна 1 Тл, так, что вектор индукции перпендикулярен плоскости кольца. Определите ЭДС индукции, возникающую в кольце, если его повернуть на угол 90 0 за время, равное 0, 1 с.
4. Какой заряд пройдет через поперечное сечение витка, сопротивление которого равно 0, 03 Ом, при уменьшении магнитного потока внутри витка на 12 мВб?
1. Обмотка трансформатора со стальным сердечником имеет индуктивность, равную 0, 6 Гн. При какой силе тока энергия магнитного поля трансформатора будет равной 90 Дж?
2. В катушке индуктивностью 0, 005 Гн проходит ток силой 20 А. Определите ЭДС самоиндукции, которая возникает в катушке при исчезновении в ней тока за 0, 009 с.
3. В результате изменения силы тока с 4 до 20А поток магнитной индукции через площадь поперечного сечения катушки, имеющей 1000 витков, изменился на 0, 002 Вб. Найдите индуктивность катушки.
4. Проводник длиной 2м и сопротивлением 5Ом находится в однородном магнитном поле, у которого индукция равна 0, 5 Тл. Проводник подсоединен к источнику тока с ЭДС, равной 3В, и внутренним сопротивлением 1Ом. Какова сила тока в проводнике, если он движется со скоростью 10 м/с?
1. Магнитный поток через катушку, состоящую из 75 витков, равен 4, 8*10 -3 Вб. Рассчитайте время, за которое должен исчезнуть этот поток, чтобы в катушке возникла ЭДС индукции, равная 0, 74 В?
2. В катушке, индуктивность которой равна 0, 4 Гн, возникла ЭДС, равная 20В. Рассчитайте изменение силы тока и энергии магнитного поля катушки, если это произошло за 0, 2 с.
3. Проволочное кольцо радиусом 5 см расположено в однородном магнитном поле, индукция которого равна 1 Тл, так, что вектор индукции перпендикулярен плоскости кольца. Определите ЭДС индукции, возникающую в кольце, если его повернуть на угол 90 0 за время, равное 0, 1 с.
4. Какой заряд пройдет через поперечное сечение витка, сопротивление которого равно 0, 03 Ом, при уменьшении магнитного потока внутри витка на 12 мВб?
1. Обмотка трансформатора со стальным сердечником имеет индуктивность, равную 0, 6 Гн. При какой силе тока энергия магнитного поля трансформатора будет равной 90 Дж?
2. В катушке индуктивностью 0, 005 Гн проходит ток силой 20 А. Определите ЭДС самоиндукции, которая возникает в катушке при исчезновении в ней тока за 0, 009 с.
3. В результате изменения силы тока с 4 до 20А поток магнитной индукции через площадь поперечного сечения катушки, имеющей 1000 витков, изменился на 0, 002 Вб. Найдите индуктивность катушки.
4. Проводник длиной 2м и сопротивлением 5Ом находится в однородном магнитном поле, у которого индукция равна 0, 5 Тл. Проводник подсоединен к источнику тока с ЭДС, равной 3В, и внутренним сопротивлением 1Ом. Какова сила тока в проводнике, если он движется со скоростью 10 м/с?
Источник
Контрольная работа по физике по теме «Электромагнитная индукция»
Описание разработки
1. Магнитный поток через катушку, состоящую из 75 витков, равен 4, 8*10 -3 Вб. Рассчитайте время, за которое должен исчезнуть этот поток, чтобы в катушке возникла ЭДС индукции, равная 0, 74 В?
2. В катушке, индуктивность которой равна 0, 4 Гн, возникла ЭДС, равная 20В. Рассчитайте изменение силы тока и энергии магнитного поля катушки, если это произошло за 0, 2 с.
3. Проволочное кольцо радиусом 5 см расположено в однородном магнитном поле, индукция которого равна 1 Тл, так, что вектор индукции перпендикулярен плоскости кольца. Определите ЭДС индукции, возникающую в кольце, если его повернуть на угол 90 0 за время, равное 0, 1 с.
4. Какой заряд пройдет через поперечное сечение витка, сопротивление которого равно 0, 03 Ом, при уменьшении магнитного потока внутри витка на 12 мВб?
1. Обмотка трансформатора со стальным сердечником имеет индуктивность, равную 0, 6 Гн. При какой силе тока энергия магнитного поля трансформатора будет равной 90 Дж?
2. В катушке индуктивностью 0, 005 Гн проходит ток силой 20 А. Определите ЭДС самоиндукции, которая возникает в катушке при исчезновении в ней тока за 0, 009 с.
3. В результате изменения силы тока с 4 до 20А поток магнитной индукции через площадь поперечного сечения катушки, имеющей 1000 витков, изменился на 0, 002 Вб. Найдите индуктивность катушки.
4. Проводник длиной 2м и сопротивлением 5Ом находится в однородном магнитном поле, у которого индукция равна 0, 5 Тл. Проводник подсоединен к источнику тока с ЭДС, равной 3В, и внутренним сопротивлением 1Ом. Какова сила тока в проводнике, если он движется со скоростью 10 м/с?
1. Магнитный поток через катушку, состоящую из 75 витков, равен 4, 8*10 -3 Вб. Рассчитайте время, за которое должен исчезнуть этот поток, чтобы в катушке возникла ЭДС индукции, равная 0, 74 В?
2. В катушке, индуктивность которой равна 0, 4 Гн, возникла ЭДС, равная 20В. Рассчитайте изменение силы тока и энергии магнитного поля катушки, если это произошло за 0, 2 с.
3. Проволочное кольцо радиусом 5 см расположено в однородном магнитном поле, индукция которого равна 1 Тл, так, что вектор индукции перпендикулярен плоскости кольца. Определите ЭДС индукции, возникающую в кольце, если его повернуть на угол 90 0 за время, равное 0, 1 с.
4. Какой заряд пройдет через поперечное сечение витка, сопротивление которого равно 0, 03 Ом, при уменьшении магнитного потока внутри витка на 12 мВб?
1. Обмотка трансформатора со стальным сердечником имеет индуктивность, равную 0, 6 Гн. При какой силе тока энергия магнитного поля трансформатора будет равной 90 Дж?
2. В катушке индуктивностью 0, 005 Гн проходит ток силой 20 А. Определите ЭДС самоиндукции, которая возникает в катушке при исчезновении в ней тока за 0, 009 с.
3. В результате изменения силы тока с 4 до 20А поток магнитной индукции через площадь поперечного сечения катушки, имеющей 1000 витков, изменился на 0, 002 Вб. Найдите индуктивность катушки.
4. Проводник длиной 2м и сопротивлением 5Ом находится в однородном магнитном поле, у которого индукция равна 0, 5 Тл. Проводник подсоединен к источнику тока с ЭДС, равной 3В, и внутренним сопротивлением 1Ом. Какова сила тока в проводнике, если он движется со скоростью 10 м/с?
Источник
