Контрольная работа по "Физике"
Автор: ishmulkin • Август 25, 2019 • Контрольная работа • 667 Слов (3 Страниц) • 314 Просмотры
Контрольная работа №3
Вариант 3
Задача 1
Точка совершает простые гармонические колебания, уравнение которых x=Asinωt, где А=5 см, ω=2 с-1. В момент времени, когда точка обладала потенциальной энергией П=0,1 мДж, на нее действовала возвращающая сила F=5 мН. Найти этот момент времени t.
Дано: уравнение колебаний x=Asinωt, П=0,1·10-3 Дж, F=5·10-3 Н.
Решение
Скорость точки в момент времени t:
[pic 1]
Кинетическая энергия точки в момент времени t:
[pic 2]
В момент времени, когда скорость точки максимальна, точка находится в положении равновесия и ее потенциальная энергия равна нулю. Тогда полная энергия равна
[pic 3]
Потенциальная энергия точки в момент времени t:
[pic 4]
Ускорение точки
[pic 5]
Сила, действующая на точку по второму закону Ньютона:
[pic 6]
Модуль этой силы:
[pic 7]
Разделим потенциальную энергию на силу:
[pic 8]
Откуда
[pic 9]
[pic 10]
[pic 11]
Ответ: t=0,46 с.
Задача 2
Период колебаний контура, состоящего из индуктивности и емкости, составляет 10-5 с. Чему равна максимальная сила тока в катушке, если максимальная разность потенциалов на обкладках конденсатора 900 В. Максимальная энергия электрического поля 9·10-4 Дж.
Дано: T=10-5 c; Uмакс=900 В; Wэл=9·10-4 Дж.
Решение
При максимальном токе в катушке заряд конденсатора равен нулю и энергия электромагнитных колебаний равна
[pic 12]
При максимальном заряде конденсатора вся энергия колебаний сосредоточена в конденсаторе:
[pic 13]
Емкость конденсатора равна
[pic 14]
По формуле Томсона период колебаний в контуре
[pic 15]
Откуда находим индуктивность
[pic 16]
По закону сохранения энергии
[pic 17]
Откуда находим максимальный ток в катушке
[pic 18]
Ответ: Iмакс=1,58 А.
Задача 3
Луч света переходит их стекла в воду. Угол падения луча на поверхность раздела между стеклом и водой i=30°. Определить угол преломления. При каком наименьшем значении угла падения луч полностью отразится?
Дано: nc=1,6; nв=1,33; i=30°.
Решение
По закону преломления
[pic 19]
Откуда
[pic 20]
[pic 21]
В случае полного отражения угол α=90°, тогда угол падения будет равен
[pic 22]
[pic 23]
Ответ: α=37°, i=56°.
Задача 4
Расстояние L от щелей до экрана в опыте Юнга равно 1 м. Определить расстояние между щелями, если на отрезке длиной l=1 см укладывается N=10 темных интерференционных полос. Длина волны λ=0,7 мкм.
Дано: L=1 м; l=0,01 м; N=10; λ=0,7·10-6 м.
Решение
[pic 24]
В опыте Юнга ширина интерференционной полосы равна
[pic 25]
По условию на отрезке l=1 см укладывается N=10 темных и соответственно N=10 светлых полос, то есть всего 2N полос.
Иными словами
l=2N·Δx
Откуда
Δx=l/2N
Приравнивая Δx, получим
[pic 26]
Откуда
[pic 27]
Ответ: d=1,4 мм.
Задача 5
На дифракционную решетку падает нормально параллельный пучок белого света. Спектры третьего и четвертого порядка частично накладываются друг на друга. На какую длину волны в спектре четвертого порядка накладывается граница (λ=780 нм) спектра третьего порядка?
Дано: λ1=780·10-9 м; k1=3; k2=4.
...