Кинематика Определить кинетическую энергию

Преобразования Лоренца и следствия из них приводят к выводу об относительности длин и промежутков времени, значение которых в различных системах отсчета разнос. В то же время относительный характер длин и промежутков времени в теории Эйнштейна означает относительность отдельных компонентов какой-то реальной физической величины, не зависящей от системы отсчета, т. е. являющейся инвариантной по отношению к преобразованиям координат.

Вариант №7

законы постоянного тока

электромагнетизм

Часть А

Чему равна скорость изменения тока, протекающего через катушку индуктивностью 0,1 Гн, в которой возникает э.д.с. самоиндукции 0,5 В?

Дано:

L = 0,1 Гн

ε = 0.5 В

Решение:

э.д.с. самоиндукции , тогда  (A/c).

DJ/Dt – ?

Ответ: DJ/Dt = 0.5 А/с.

Если сила тока в проводнике за 10 с равномерно возрастает от 0 до 100 А, то величина заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника за это время равна:

1) 50 Кл 2) 100 Кл 3) 200 Кл 4) 300 Кл 5) 500 Кл

Дано:

t = 10 c

J1 = 0

J2 = 100 A

Решение:

По определению сила тока , если J = const, то Dq = JDt; если J ¹ const и зависимость J = f(t) – линейная,

Dq – ?

то в расчетах берем среднее значение Jср, тогда   (Кл).

Ответ: q = 500 Кл.

На сколько изменилась температура медного проводника, если его сопротивление возросло в 2 раза, начальная температура 20°С?

1) 180°С 2) 200°С 3) 250°С 4) 300°С  5) 350°С

Зависимость сопротивления от температуры выражается формулой

R1 = R0(1 + αt1); где R0 – сопротивление при t = 0°C. R2 = R1(1 + αDt), отсюда

Ответ: Dt = 250°С.

14. В установке для наблюдения колец Ньютона свет с длиной волны λ = 0,5 мкм падает нормально на плосковыпуклую линзу с радиусом кривизны R1 = 1 м, положенную выпуклой стороной на вогнутую поверхность плосковогнутой линзы с радиусом кривизны R2 = 2 м. Определите радиус r3 третьего темного кольца Ньютона, наблюдаемого в отраженном свете.

Дано:

Решение:

λ = 0,5 мкм = 5×10-7 м

R1 = 1 м

R2 = 2 м

n = 1

k = 3

Из треугольника 123:

  Из треугольника 456:

r3 = ?

Приравняем правые части.

 

Подставим полученное выражение в формулу для радиуса кольца Ньютона.

Т.е. для определения радиуса кольца необходимо знать толщину прослойки d между линзами. Ее можно определить из разности хода лучей. Т.к. в задаче рассматривается радиус темного кольца Ньютона, то должно выполняться условие минимума при интерференции.

Кроме того, в отраженном свете один луч отстает от другого на расстояние, равное

Приравниваем.

   

2dn = kl.

Тогда радиус r3 третьего темного кольца Ньютона:

Ответ: r3 = 1,73 мм

Чему равна скорость изменения тока, протекающего через катушку индуктивностью 0,1 Гн, в которой возникает э.д.с. самоиндукции 0,5 В?

При замыкании на сопротивление 5 Ом батарея элементов дает ток 1 А. Ток короткого замыкания батареи 6 А. Какую полезную наибольшую мощность может дать батарея?

Пройдя ускоряющую разность потенциалов 320 В, электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией 0,3 Тл перпендикулярно к линиям магнитной индукции. Определить радиус окружности, которую опишет электрон и период его вращения. Будет ли изменяться энергия электрона при движении в этом магнитном поле? 

Виток из проволоки сечением S, удельным сопротивлением ρ и диаметром D расположен в однородном магнитном поле с индукцией В перпендикулярно к полю. Какой заряд пройдет по витку, если направление поля изменить на противоположное? Виток вытянуть в сложенную вдвое прямую? Площадь, ограниченная витком, уменьшалась равномерно.

Как изменится температура медного провода, если по нему в течение 0,5 с пропускать ток плотностью 9 А/мм2, а 25% тепловой энергии отдается окружающей среде? Удельное сопротивление меди 1,7×10-8 Ом×м, плотность меди 8,9×103 кг/м3, удельная теплоемкость меди 380 Дж/(кг×К). Удельное сопротивление меди считать постоянным. Результат представьте в единицах СИ и округлите до сотых.

Конденсатор, подключенный к источнику тока проводами сопротивлением 100 Ом, имеет первоначальную емкость 2 мкФ. Затем его емкость за некоторое время равномерно увеличивают в 5 раз. При этом в подводящих проводах выделяется в виде тепла 2,56 мДж энергии. Сколько времени длилось увеличение емкости конденсатора? Напряжение на конденсаторе считать постоянным и равным 2 кВ. результат представьте в единицах СИ.

Рассматривая выводы специальной теории относительности, видим, что она, как, впрочем, и любые крупные открытия, потребовала пересмотра многих установившихся и ставших привычными представлений. Масса тела не остается постоянной величиной, а зависит от скорости тела; длина тел и длительность событий не являются абсолютными величинами, а носят относительный характер; наконец, масса и энергия оказались связанными друг с другом, хотя они и являются качественно различными свойствами материи.
Тепловые машины