Рекомендации к выполнению контрольной работы

Контрольная работа выполняется в в отдельной тетради.электронную почту преподавателю на адрес колледжа работы следует приступить только после изучения материала, соответствующего данному разделу программы, внимательного ознакомления с примерами решения задач, приведённых в данном пособии по каждому разделу физики.

При выполнении контрольной работы необходимо руководствоваться следующими правилами.

1. В контрольной работе приводятся следующие сведения: номер контрольной работы, курс, специальность, ФИО, номер варианта, домашний адрес.

2.В контрольной работе студент должен решить задачи того варианта, номер которого совпадает с начальной буквой фамилии. Номера задач определяются по таблице вариантов.

3.Для замечаний рецензента в работе оставлять место после каждой задачи. Каждая следующая задача должна начинаться с новой страницы. Условия задач в контрольной работе должно быть представлено полностью без сокращений.

4. При решении задач следует пользоваться Международной системой единиц (СИ). Все величины, входящие в условия задачи, выражаются в единицах этой системы.

5. Решение задач должны сопровождаться краткими, но исчерпывающими пояснениями, раскрывающими физический смысл употребляемых формул. В тех случаях, когда это, возможно, дать чертёж.

Если при решении задачи применяется формула, получаемая для частного случая, не выражающая какой-нибудь физический закон или не являющаяся определением какой-нибудь физической величины, то её следует вывести.

6. В конце контрольной работы следует указать учебники и учебные пособия, которыми пользовались при решении задач. Это необходимо для того, чтобы рецензент в случае необходимости мог указать, что следует изучить для завершения контрольной работы.

7. Получив проверенную работу, следует внимательно ознакомиться с замечаниями и указаниями рецензента. Если при выполнении контрольной работы были допущены ошибки, необходимо выполнить работу над ошибками в той же работе и направить её на повторную проверку.

8. Если при решении отдельных задач встречаются затруднения, и Вы не можете решить их самостоятельно, то оформите работу, изложив Ваши соображения и затруднения. Такая работа не будет зачтена, но консультация рецензента поможет Вам найти правильное решение.

ВАРИАНТЫ И ЗАДАЧИ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Контрольная работа включает решение пяти задач. Вариант контрольной работы выбирается по первой букве фамилии, номера задач – по таблице. Справочные материалы приведены в приложении.

Вариант, первая буква фамилии	Номера задач
1- A, Б
2- В, Г
3 – Д, Е, Ж
4 – З, И
5 – К, Л
6 – М, Н, О
7 – П, Р, С
8 – Т, У
9 – Ф, Х
10 – Ц, Ч,
11- Ч, Ш, Щ
12 - Э, Ю, Я

1. В баллоне ёмкостью находится сжатый воздух при температуре 27°С. После того как часть воздуха выпустили, давление понизилось на 2·10⁵ Па. Определить массу выпущенного воздуха. Процесс считать изотермическим. Молярная масса воздуха равна 0,029 кг/моль.

2. В сосуде, имеющем форму шара, радиус которого находится 80 г азота. До какой температуры можно нагреть сосуд, если его стенки выдерживают давление 7·10⁵ Па. Молярная масса азота равна
0,028 кг/моль.

3. Азот массой 1 кг, находящийся при температуре 300 К, сжимают адиабатно, увеличивая давление в десять раз. Определить работу, затраченную на сжатие газа. Молярная масса азота равна 0,028 кг/моль.

4. Баллон содержит 80 г кислорода и 320 г аргона. Давление смеси равно 1 МПа, температура – 300 К. Принимая данные газы за идеальные, определить объём баллона. Молярная масса кислорода равна
0,032 кг/моль, а молярная масса аргона равна 0,040 кг/моль.

5. При температуре 270 К и давлении 2∙10⁵ Па газ занимает объем 0,10 м³. Какую работу производит газ при изобарическом нагревании до 360 К?

6. Определить КПД двигателя самолета, если при скорости 450 км/ч он развивает мощность 220,8 кВт и расходует 76,8 кг бензина на 500 км пути.

7.Плоский воздушный конденсатор с расстоянием между пластинами 5 миллиметров подключили к источнику постоянного напряжения 300 вольт. Площадь одной пластины 314 сантиметров квадратных. Какой заряд имеет каждая пластина конденсатора?

8.На каком расстоянии друг от друга следует поместить два одноимённых точечных заряда в воде, чтобы они отталкивались с такой же силой, с какой эти заряды отталкиваются в вакууме на расстоянии . Диэлектрическая проницаемость воды равна 81.

9.Конденсатор с парафиновым диэлектриком заряжен до разности потенциалов . Напряженность поля в нем , площадь пластин . Определить емкость конденсатора.

10.На пластинах плоского конденсатора равномерно распределен заряд с поверхностной плотностью Расстояние между пластинами равно 1мм. Насколько изменится разность потенциалов на его обкладках при увеличении расстояния между пластинами до 3 мм?

11.Плоский конденсатор с площадью пластин каждая, заряжен до разности потенциалов . Расстояние между пластинами равно . Диэлектрик – стекло . Определить энергию поля конденсатора.

12.Два одинаковых резистора соединены параллельно и подключены к источнику тока с э.д.с. 4 В и внутренним сопротивлением 1,2 Ом. Определить сопротивление одного резистора, если сила тока в нем 0,4 ампера.

13.Падение напряжения во внешней цепи равно 5,1 В. Определить силу тока в цепи, ЭДС источника тока, если его внутреннее сопротивление 1,5 Ом, а сопротивление внешней цепи 8,5 Ом.

14. Найдите сопротивление участка цепи, представленного на рис. 12, между точками А и В

Рис. 12

15. Определите плотность тока в железном проводнике длиной 10 м, если провод находится под напряжением 6 В. Удельное сопротивление железа равно 9,8 нОм×м.

16. Определить длину медного проводника, плотность тока которого равна 23,5 МА/м², если он находится под напряжением . Удельное сопротивление меди равно 1,7 нОм×м.

17. Найти напряженность и индукцию магнитного поля в точке, удаленной на расстояние 4,6 сантиметра от прямолинейного проводника с током в нем, равным 12,56 ампера. Значение магнитной проницаемости принять за магнитную проницаемость вакуума.

18. Два длинных прямых параллельных проводника, по которым текут в противоположных направлениях токи и , находятся на расстоянии . Найти индукцию магнитного поля в точке, расположенной между проводниками на расстоянии от первого из них. Решение задачи пояснить рисунком.

19. Магнитная индукция в бруске стали 0,5 Тл при напряженности внешнего магнитного поля 500 А/м. Какова относительная магнитная проницаемость стали? Что показывает эта величина?

20. В катушке при изменении силы тока от до за время возникает ЭДС самоиндукции . Определить индуктивность катушки.

21. Электрон движется по окружности со скоростью в однородном магнитном поле с индукцией . Вычислить радиус окружности. Решение задачи пояснить рисунком.

22.Определите энергию конденсатора, если его емкость 0,25 мкФ, а разность потенциалов между пластинами 400 В. Какой заряд имеет этот конденсатор?

23.У двух конденсаторов с емкостями 4 и 2 мкФ, заряженных до разности потенциалов 300 и 600 В соответственно, соединяют одноименно заряженные пластины. Определите напряжение на батарее конденсаторов и энергию.

24.Определите силу взаимодействия между двумя точечными зарядами по 1 Кл, находящимися на расстоянии 10 м один от другого в вакууме. Правдоподобен ли полученный ответ с точки зрения физики?

25.Два конденсатора с емкостями 4 и 1 мкФ соединены последовательно. Определите общую электроемкость и напряжения на конденсаторах, если на батарею конденсаторов подано напряжение 220 В.

26.На заряд 2∙10 ^{– 7} Кл в некоторой точке электрического поля действует сила 0,015 Н. Определить напряженность поля в этой точке.

27.Реостат изготовлен из никелиновой проволоки длиной 15 м и сечением 1 мм². Определить ток в реостате при напряжении на его зажимах 12 В.

28.Определите силу, с которой притягиваются два облака, имеющие заряды по 20 Кл каждое, если между ними 10 км.

29.Не разматывая с катушки покрытую изоляцией нихромовую проволоку, определить ее длину, если при подключении катушки в сеть с напряжением 120 В возникает ток 1,2 А. Сечение проволоки 1,55 м².

30.Не разматывая с катушки покрытую изоляцией нихромовую проволоку, определить ее длину, если при подключении катушки в сеть с напряжением 120 В возникает ток 1,2 А. Сечение проволоки 1,55 м².

31.Рассчитайте удельное сопротивление трамвайного провода, если его длина1км, сечение 70 мм², а сопротивление 3,5 Ом.

32. Прямолинейный проводник длиной 0,4 м помещен в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Определите индукцию магнитного поля, если при силе тока 2 А на проводник действует сила 4 Н.

33.Какова сила тока, проходящего по прямолинейному проводнику, расположенному перпендикулярно однородному магнитному полю, если на активную часть проводника длиной 40 см действует сила в 20 Н при индукции магнитного поля 10 Тл?

34.Два параллельных проводника, сила тока в которых по 100 А, находятся в вакууме. Определите расстояние между проводниками, если вследствие их взаимодействия на отрезок проводника длиной 75 см действует сила 0,05 Н.

35.Двор освещается двумя лампами по 300 кд каждая, подвешенных на высоте 4 метра. Расстояние между лампами 6 метров. Какова освещенность на земле по середине между лампами.

36.На дифракционную решетку длиной , содержащей штрихов, падает нормально монохроматический свет с длиной волны нм. Определить число максимумов, наблюдаемых в спектре дифракционной решетки.

37.Красной границе фотоэффекта для алюминия соответствует длина волны 0,332 мкм. Найти длину волны монохроматической световой волны, падающей на алюминиевый электрод, если фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов 1 В.

38.Работа выхода электрона из цезия 1,89 эВ. Определить красную границу фотоэффекта для цезия

39. Работа выхода электрона с поверхности меди равна 4,5 эВ. На нее падает излучение с частотой колебаний 1,2∙10¹⁵ Гц. Будет ли происходить фотоэффект?

40. Работа выхода у бария равна 1,1 эВ. При какой длине волны начнется фотоэффект на поверхности этого материала? К какому типу относится это излучение?

41.Найти энергию связи ядер: 1) ; 2) . Какое из этих ядер более устойчиво? Массы нейтральных атомов равны , , . Масса нейтрона равна .

42.Вычислить дефект массы , энергию связи ядра . Массы нейтральных атомов равны , . Масса нейтрона равна .

43.Определить энергию связи ядра атома изотопа алюминия , если = 1,00814 а.е.м., , = 26,9898 а.е.м. – соответственно массы протона, нейтрона и ядра.

44. Допишите ядерные реакции:

45.В ядро какого элемента превращается ядро изотопа урана после одного α-распада и двух β-распадов?

46.В ядро какого элемента превращается ядро изотопа тория , если оно претерпевает три последовательных α-распада?

47.Допишите ядерные реакции:

48.Какой изотоп образуется из изотопа сурьмы после четыре

β-распадов?

ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица 2

Множители и приставки для образования кратных

и дольных единиц системы Си и их наименование

Приставка	Множитель	Обозначение приставки
пико нано микро милли кило мега	10 ^{– 12} 10 ^{– 9} 10 ^{– 6} 10 ^{– 3} 10 ³ 10 ⁶	п н мк м к М

Таблица 3

Массы покоя некоторых частиц

Частица	Масса
а. е. м.	кг
Электрон Протон Нейтрон	5,48580×10^{– 4} 1,00728 1,00867	9,10953×10^{– 31} 1,67265×10^{– 27} 1,67495×10^{– 27}

Таблица 4

Некоторые физические постоянные (округлённые значения)

Физическая постоянная	Обозна– чение	Числовое значение	Единица измерения
Число p Ускорение свободного падения на Земле Гравитационная постоянная Газовая постоянная Постоянная Больцмана Постоянная Авогадро Скорость света в вакууме Электрическая постоянная Элементарный заряд Постоянная Планка Радиус первой боровской орбиты	p g G R k N_А с e e h r ₀	3,1416 9,81 6,67·10^{– 11} 8,31 1,38·10^{– 23} 6,02·10²³ 3·10⁸ 8,85·10^{– 12} 1,6·10^{– 19} 6,63·10^{– 34} 0,529·10^–¹⁰	м/с² Н·м²/кг² Дж/(моль·К) Дж/К моль^{– 1} м/с Ф/м Кл Дж·с м

Таблица 5

Соотношение между внесистемными единицами

и единицами Си

Температура	0 К = – 273,15°С
Атомная единица массы	1 а.е.м. = 1,66×10^{– 27 кг}
1 атомная единица массы эквивалентна	931,5 МэВ
1 электрон–вольт	1 эВ = 1,6×10^{– 19} Дж