Мои Конспекты
Главная | Обратная связь

...

Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

На колі всі точки мають однаковий потенціал, отже 13 страница





Помощь в ✍️ написании работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Д.Правильної відповіді не подано.

 

6д. До джерела струму з ЕРС 40 В і внутрішнім опором 1 Ом приєднали котушку з опором 4 Ом та індуктивністю 0,2 Гн. Яке середнє значення ЕРС самоіндукції виникає у контурі при розмиканні кола протягом 0,015с ?

А. 90 В. Б. 100 В. В. 110 В. Г. 120 В. Д. Правильної відповіді не подано.

 

7д. По горизонтальних рейках, розташованих у вертикальному магнітному полі з індукцією 10-2Тл, ковзає провідник завдовжки 1 м зі сталою швидкістю 10м/с. Кінці рейок на резистор, опір якого 2 Ом. Яка кількість теплоти виділяється на резисторі за 1 с? Опором провідника і рейок можна знехтувати.

А. 2 мДж. Б. 3 мДж. В. 4 мДж. Г. 5 мДж. Д. Правильної відповіді не подано.

 

8в. Великі надпровідні котушки в майбутньому можуть бути використані, як накопичувачі енергії. Нехай сила струму в такій котушці з індуктивністю 100 Гн дорівнює 10 кА. Скільки льоду,взятого за температури 0°С, можна перетворити на воду й нагрівати до 100°С за рахунок енергії магнітного поля цієї котушки?

 

Варіант 8

1с. Вихрове електричне поле породжується…

А.…нерухомими електричними зарядами.

Б.…рухомими електричними зарядами.

В.…магнітними зарядами, які рухаються.

Г.… магнітними зарядами, які не рухаються.

Д.Правильної відповіді не подано.

 

2с. Густина енергії магнітного поля визначається за формулою:…
А. ω= Б.ω = В. ω= Г.ω = 2v.

Д. Правильної відповіді не подано.

 

3c. Який магнітний потік пронизує плоску поверхню площею 50 см2 при індукції поля 0,4 Тл, якщо ця поверхня розміщена під кутом 45° до вектора індукції поля?
А. 0,42 мВб. Б. 1,42 мВб В. 2,42 мВб Г. 3,42 мВб.

Д. Правильної відповіді не подано.

 

4с. Котушку індуктивністю 4Гн, в якій проходить струм 5 А, замикають. Яка кількість теплоти виділиться в котушці?

А. 40 Дж. Б. 25 Дж. В. 50Дж. Г. 55Дж.

Д. Правильної відповіді не подано.


5с. Яка ЕРС самоіндукції виникає в котушці з індуктивністю 60 мГн, якщо відбувається рівномірна зміна сили струму на 12 А за 1 с ?

А. 5 мВ. Б. 20 мВ. В. 72 мВ. Г. 720 мВ
Д. Правильної відповіді не подано.

 

6д. Енергія магнітного поля коротко замкнутої надпровідної котушки зменшується внаслідок електричного опору контактів кола на 0,1% за 10 хв. Яким є опір контактів, якщо індуктивність котушки дорівнює 8 Гн ?

А. 6,7 мкОм. Б. 8 мкОм. В. 10 мкОм. Г. 5,6 мкОм.

Д. Правильної відповіді не подано.

 

7д. Визначте індуктивність котушки завдовжки 20см і діаметром 2см, якщо в ній 400 витків і вставлено осердя з магнітною проникністю 3.

А. 0,85 нГн. Б. 0,95 нГн. В. 1,05 нГн. Г. 1,15 нГн.

Д. Правильної відповіді не подано.

 

8в. Металевий стержень під дією постійної сили F ковзає без тертя з постійною швидкістю по паралельних горизонтальних рейках, що розміщені на відстані l одна від одної. Рейки з`єднано перемичкою, опір якої R(див. рисунок). Система знаходиться у вертикальному однорідному магнітному полі з індукцією В. Знайдіть швидкість стержня, якщо електричним опором стержня та рейок можна знехтувати. Явище самоіндукції не враховуйте.

l R

 

Варіант 9

1с. Індукційне електричне поле – це поле, …

А.В якого лінії напруженості замкнені навколо ліній магнітної індукції.

Б.В якого лінії напруженості не замкнені навколо ліній магнітної індукції

В.В якого лінії напруженості починаються на позитивних зарядах,а закінчуються на негативних.

Г.В якого лінії напруженості починаються на негативних зарядах,а закінчуються на позитивних.

Д.Правильної відповіді не подано.

 

2с. За одиницю індуктивності в СІ прийнято…
А. ...генрі. Б. …фарад. В. …тесла. Г. …вебер.

Д. Правильної відповіді не подано.

 

3c. У котушку, яка має 2000 витків, вставляється постійний магніт, при цьому за 0,2 с магнітний потік збільшується з 0 до 5 • 10-5 Вб. Визначте середнє значення ЕРС індукції у котушці.
А. 2 В. Б. 1,5 В. В. 1 В. Г. 0,5 В.

Д. Правильної відповіді не подано.

 

4с. Магнітний потік, напрямлений вздовж осі котушки, за 3 мс рівномірно змінюється з 15 мВб до 3 мВб. Визначте кількість витків у котушці, якщо в ній виникає ЕРС 12 В.

А. 3. Б. 4. В. 5. Г. 6. Д. Правильної відповіді не подано.


5с. Якою є енергія магнітного поля котушки з індуктивністю 150 мГн, сила струму в якій дорівнює 4 А?

А. 0,6 Дж. Б. 1,2 Дж. В. 2,4 Дж. Г. Більшою, ніж 3 Дж.
Д. Правильної відповіді не подано.

 

6д. Дротяне кільце діаметром 5 см розміщене у магнітному полі з індукцією 1 Тл так, що вектор індукції перпендикулярний до площини кільця. Визначте ЕРС індукції, яка виникає у кільці, якщо його повернути на кут 90° за 0,1 с.

А. 5,85 мВ. Б. 6,85 мВ. В. 7,85 мВ. Г. 8,85 мВ.

Д. Правильної відповіді не подано.

 

7д. Визначте зміну енергії магнітного поля котушки, якщо при зміні в ній сили струму з 5 А до 10 А за 0,1 с в ній виникає ЕРС самоіндукції 10 В.

А. 7,5 Дж. Б. 6,5 Дж. В. 5,5 Дж. Г. 4,5 Дж.

Д. Правильної відповіді не подано.

 

8в. Який заряд пройде через резистор R2 (див. рисунок) після розмикання ключа? ЕРС джерела ε = 12 В, внутрішній опір r = 1,5 Ом, індуктивність котушки L = 0,2 Гн, опори резисторів R1 = 7,5 Ом і R2 = 3 Ом. Опором котушки можна знехтувати.

 


ε,r

R
 

 

 


Варіант 10

1с. Навколо замкненої котушки розміщена інша котушка, під`єднана до джерела постійного струму через вимикач. Виберіть правильне твердження.

А.Індукційний струм у замкненій котушці буде існувати весь час, поки ключ замкнений.

Б.При замиканні ключа в замкненій котушці на короткий час виникає індукційний струм.

В.У замкненій котушці не виникатиме індукційний струм.

Г.При розмиканні ключа в замкненій котушці не виникатиме індукційний струм.

Д.Правильної відповіді не подано.

 

2с. У замкнутому контурі, що знаходиться в змінному магнітному полі, викає індукційний струм. Магнітне поле індукційного струму завжди напрямлене…

А. …так само, як зовнішнє поле.

Б. …протилежно до зовнішнього поля.

В. …перпендикулярно до зовнішнього поля.

Г. …так, щоб протидіяти зміні магнітного потоку через контур.

Д. Правильної відповіді не подано.

 

3c. Визначте зміну магнітного потоку через котушку, якщо вона має 2 • 103 витків і за 10-2 с у ній виникає ЕРС індукції 200 В.
А. 0, 5 мВб . Б. 1 мВб. В. 1,5 мВб. Г. 2 мВб.

Д. Правильної відповіді не подано.

 

4с. Визначте індуктивність котушки, в якій при протіканні струму 3 А утворюється магнітний потік 4,2 мВб.

А. 1,4 мГн. Б. 2, 4 мГн. В. 3, 4 мГн. Г. 4,4 мГн.

Д. Правильної відповіді не подано.


5с. Магнітний потік крізь замкнутий контур рівномірно зростає від 7 до 25 мВб за 3 мс. Якою є ЕРС індукції в контурі?

А. Меншою, ніж 1 мВ. Б. 6 мВ В. 6 В. Г. Більшою, ніж 10 В.

Д. Правильної відповіді не подано.

 

6д. Котушку опором 100 Ом, що має 103 витків і площу 5 см2 ,поміщено у магнітне поле. Протягом деякого часу індукція магнітного поля зменшилась з 0,8 Тл до 0,3Тл. Який заряд індуковано у котушці за цей час?

А. 1 мКл. Б. 1,5 мКл. В. 2 мКл. Г. 2,5 мКл.

Д. Правильної відповіді не подано.

 

7д. Котушку з індуктивністю 0,7 Гн, сила струму в якій дорівнює 2 А, замкнули на коротко. Через який час сила струму в ній зменшиться на 0,01 А, якщо електричний опір котушки дорівнює 10 Ом?

А. 0,5 мс. Б. 0,35 мс. В. 0,48 мс. Г. 0,6 мс.

Д. Правильної відповіді не подано.

 

L
  R R  
8в. Якою є енергія магнітного поля котушки в показаному на рис. колі, якщо ЕРС джерела струму 18 В, його внутрішній опір 1,5 Ом, а опір кожного з резисторів 3 Ом? Індуктивність котушки дорівнює 0,9 Гн, її електричним опором можна знехтувати.

Варіант 11

1с. Якщо магнітне поле зростає, то вихрове електричне поле…

А.Зростає і його напрям визначається за правилом лівого обхвату.

Б.Зростає і його напрям визначається за правилом правого обхвату

В.Зменшується і його напрям визначається за правилом лівого обхвату.

Г.Зменшується і його напрям визначається за правилом правого обхвату.

Д.Правильної відповіді не подано.

 

2с. За якою формулою визначається ЕРС самоіндукції?
А. εsi = . Б. εsi = -L . В. εsi  = . Г. εsi  = .

Д. Правильної відповіді не подано.

 

3c. Яка індуктивність котушки, якщо при зміні в ній струму з 5 А до 10 А за 0,61 с виникає ЕРС самоіндукції 20 В?
А. 1,6 Гн. Б. 2 Гн. В. 2,4 Гн. Г. 2,8 Гн.

Д. Правильної відповіді не подано.

 

4с. Під яким кутом до лінії індукції однорідного магнітного поля з індукцією 0,5 Тл треба переміщувати провідник завдовжки 0,4 м зі швидкістю 15 м/с, щоб у ньому виникла ЕРС 2,12 В?

А. 10° . Б. 20°. В. 30°. Г. 40°.

Д. Правильної відповіді не подано.


5с. Лінії магнітної індукції однорідного магнітного поля утворюють кут 60° із вертикаллю. Знайдіть магнітний потік крізь горизонтальну квадратну дротяну рамку зі стороною 5 см, якщо модуль вектора магнітної індукції дорівнює 60 мТл.

А. 15 мкВб. Б. 75 мкВб. В. 130 мкВб. Г. 150 мкВб.

Д. Правильної відповіді не подано.

 

6д. Замкнена котушка діаметром 10 см, яка має 200 витків, міститься у магнітному полі, індукція якого збільшується з 2 Тл до 6 Тл протягом 0,1 с. Визначте середнє значення ЕРС індукції у котушці, якщо площа її витків перпендикулярна до лінії індукції.

А. 42,8 В. Б. 52,8 В. В. 62,8 В. Г. 72,8 В.

Д. Правильної відповіді не подано.

i,A     0,5   0 10 20 t,мс

7д. Котушку з індуктивністю 0,4 Гн, по якій ішов струм, замкнули на коротко. На рис. показано графік залежності сили струму в котушці від часу. Яка кількість теплоти виділилася в котушці за перші 20 мс після замикання?

А. 0,15 Дж. Б. 0,25 Дж. В. 0,35 Дж. Г. 0,45 Дж.

Д. Правильної відповіді не подано.

 

8в. Котушку опором 20 Ом та індуктивністю 0,02 Тл вміщено у магнітне поле. Коли магнітний потік,створений цим полем, збільшився, то сила струму в котушці зросла на 0,05 А. Який додатковий заряд пройшов при цьому по котушці?

Варіант 12

1с. Виникнення ЕРС у провіднику, який рухається у магнітному полі, зумовлене роботою сили…

А. Ампера. Б. Архімеда. В.. Лоренца Г. Ленца

Д. Правильної відповіді не подано.

 

2с. Коли магнітне поле змінюється, виникає …
А. …електростатичне поле. Б. …вихрове електричне поле.

В. …додатний електричний заряд. Г. …від`ємний електричний заряд.

Д. Правильної відповіді не подано.

 

3c. Вектор магнітної індукції однорідного магнітного поля спрямований перпендикулярно до площини рамки, яка має площу 150 см2 . Яким є модуль вектора, якщо магнітний потік, що проходить крізь рамку, дорівнює 600 мкВб?
А. 40 мТл. Б. 90 мТл. В. 400 мТл. Г. 900 мТл.

Д. Правильної відповіді не подано.

 

4с. Яка ЕРС самоіндукції виникає у котушці з індуктивністю 68 мГн, якщо сила струму в ній за 0,012 с зменшується з 3,8 А до 0?

А. 1,5 В. Б. 4,5 В. В. 7,5 В. Г. 10,5 В.

Д. Правильної відповіді не подано.


5с. Прямий провідник завдовжки 40 см перетинає однорідне магнітне поле зі швидкістю 5 м/с перпендикулярно до ліній магнітної індукції. У провіднику індукується ЕРС 0,6 В. Визначте індукцію магнітного поля.

А. 1 Тл. Б 2 Тл. В. 3 Тл. Г. 4 Тл.

Д. Правильної відповіді не подано.

 

6д. Магнітний потік, що пронизує контур замкненого провідника,рівномірно змінюється на 0,6 Вб за 0,5 с. Визначте силу індукційного струму, якщо опір провідника 0,24 Ом.

А. 4 А. Б. 5 А. В. 6 А. Г. 7 А.

Д. Правильної відповіді не подано.

 

7д. На скільки змінюється за 50 мс індукція магнітного поля в осерді котушки з 300 витків, якщо в котушці виникає ЕРС індукція 2 В? Радіус осердя котушки 1 см.

А. 1,06 Тл. Б. 2 Тл. В. 1,08 Тл. Г. 2,8 Тл.

Д. Правильної відповіді не подано.

 

8в. У колі, показаному на рис., ЕРС джерела струму 12 В, його внутрішній опір 1,5 Ом, індуктивність котушки дорівнює 0,3 Гн, а її електричний опір – 3 Ом. Після переміщення повзунка реостата ліворуч опір реостата збільшується від 1,5 до 7,5 Ом. На скільки змінюється при цьому енергія магнітного поля котушки?

 

 


 

Відповіді до завдань.

№ варіантів
В Г А Б Г А Б 2,3А
А Б Г В А Г Г _
Д Б Г Б В Б Д 9,2А
Б Б Б В Б В Б 13,7мкКл
Б А Б В Г А Б 0,785А
Б Г В В В В Г I=
Б Г В В Б Б Д 6,7т
Д Б Б В Г А Б υ=
А А Г А Б В А 90мКл
Б Г Б А В В Б 7,2Дж
А Б В Д Б В А 50мкКл
Б Б А Д Д Б А на 0,45Дж

 

 

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ:розв’язати задачі.

1 Магнітна індукція однорідного магнітного поля змінюється із швидкістю 20 Тл за секунду. При цьому в котушці з площею поперечного перетину 6 см2 збуджується ЕРС індукції 12 В. Вісь котушки паралель лініям магнітної індукції. Кількість витків в котушці...

2 В котушці з 200 витків дроту протягом 5 мс збуджувалася постійна ЕРС індукції 160 В. Як змінювався магнітний потік через кожний виток?

3 Який заряд пройде через поперечний переріз замкнутого провідника з опором 10 Ом при зміні магнітного потоку від 35 мВб до 15 мВб?

 

ВИКЛАДАЧ – Марінець І.С.

 

 

ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ № 13 (2 год.)

ТЕМА:Розв’язування задач на механічні коливання

МЕТА:

- навчальна: закріпити знання основних понять, означень, формул з теми, сформувати практичні вміння і навички розв’язування типових задач;

- розвиваюча: розвивати обчислювальні навички, логічне мислення та кмітливість, показати, що практика – це основа наукового процесу пізнання;

- виховна: виховувати прагнення отримати нові знання, зосередженість, старанність; формувати осмислене ставлення до виконуваної роботи, вміння працювати ефективно, якісно, економічно.

ОБЛАДНАННЯ:дошка, довідникові матеріали, калькулятори.

ПЛАН

1 Розв’язування задач на коливання маятників

2 Розв’язування задач на коливання точки

 

 

Основні закони і формули.

Рівняння гармонічних коливань і його розв’язок

, ,

де х – зміщення точки від положення рівноваги, А - амплітуда, φ – початкова фаза, -

циклічна частота, T – період.

Швидкість точки, що здійснює коливання

і прискорення

.

Сила, під дією якої точка масою m здійснює гармонічні коливання

,

де , звідки

,

де T – період коливань точки під дією сили F = - kx, де k - коефіцієнт пружності.

Кінетична енергія точки, що коливається

і потенціальна енергія

.

Повна енергія

.

Період коливань математичного маятника

,

де – довжина маятника, – прискорення вільного падіння.

При додаванні двох однаково направлених гармонічних коливань однакового періоду отримують гармонічне коливання того ж періоду з амплітудою

 

і з початковою фазою, яку визначають з рівняння

,

де і - амплітуди коливань, і - їх початкові фази.

Рівняння затухаючих коливань і його розв’язок

, ,

де β – коефіцієнт затухання, ω – частота затухаючих коливань

Логарифмічний декремент затухання

= βΤ,

добротність

Q .

ЗМІСТ ПРАКТИЧНОГО ЗАНЯТТЯ

 

1 Розв’язування задач на коливання маятників

 

Задача 1 До нижнього кінця пружини, підвішеної вертикально, приєднана друга пружина, до кінця якої прикріплений вантаж. Коефіцієнти жорсткості пружини становлять відповідно k1=300 Н/м і k1=750 Н/м. Нехтуючи силою тяжіння пружин порівняно з силою тяжіння вантажу, знайти відношення потенційних енергій цих пружин .

 

Дано:

k1=300 Н/м

k1=750 Н/м

____________

Розв’язок

Під дією сили вантажу масою m обидві пружини розтягуються відповідно на Dl1 i Dl2. Виконана вантажем робота з розтягування пружин йде на збільшення потенціальної енергії пружин. Робота, виконана вантажем з розтягування першої пружини:

,

а робота з розтягування другої пружини:

Оскільки

,

то

Відповідь. .

 

Задача 2 Частинка масою m=0,01 кг здійснює гармонічні коливання з періодом Т=2 с. Повна енергія частинки, що коливається Е=0,1 мДж. Визначити амплітуду коливань А і найбільшу силу F , що діє на частинку.

Дано:

m=0,01 кг

Т=2 с

Е=0,1 мДж

_______________

А-?, F-?

Розв’язок

Для визначення амплітуди коливань використаємо вираз для повної енергії частинки:

,

де

.

Звідси амплітуда:

=0,045 м.

Оскільки частинка здійснює гармонічні коливання, то сила, яка діє на неї, є квазіупружною і може бути виражена співвідношенням:

,

де k-коефіцієнт квазіупружної сили, х – зміщення точки, що коливається.

Максимальна сила буде при максимальному зміщенні хmax=A:

.

Коефіцієнт квазіупружної сили:

.

Тоді:

=4,44 Н.

Відповідь. А=0,045 м, F=4,44 Н.

Задача 3 Матеріальна точка масою m = 50 г виконує гармонічні коливання з частотою n = 2 Гц. Амплітуда коливань А = 10 см. Визначити швидкість точки на момент часу, коли х = 0,5 с, максимальну силу, яка діє на точку та повну енергію її коливань.

Дано: Рівняння гармонічного коливання має вигляд:

m = 50 г = 5×10-2 кг х = ACos(w t+j0). Звідки: Cos(w t+j0) = х/А.

n = 2 Гц Формулу швидкості отримаємо

А = 10 см = 0,1 м uх = dx/dt = –Aw Sin(w t+j0). Звідси:

x = 6 см = 0,06 м , оскільки w = 2pn.

V, Fmax, W –? Урахувавши, що Cos2(w t+j0) + Sin2(w t+j0) = 1,

 

 

отримуємо: .Звідси: , » ±1,0 (м/с).

Максимальну силу, яка діє на точку, знайдемо з 2-го закону Ньютона:
Fmax = mamax,де amax максимальне (амплітудне) значення прискорення, яке отримаємо з другої похідної:

= –Aw 2 Cos(w t+j0), або aх = –A 4p 2n 2Cos(w t+j0).

Звідси: аmax = 4p 2n 2A, , Fmax = 4p 222 0,1×5×10–2 » 0,8 (Н).

Повна енергія точки дорівнює максимальній потенціальній або кінетичній енергії. Звідси: , де umax = wA = 2pnА, тобто: .

W = 2p 222×0,12×5×10–2 » 0,04 (Дж).

Відповідь: 1 м/с, 0,8 Н, 0,04 Дж.

 

Задача 4 На кінцях невагомого стрижня завдовжки l = 1,0 м закріплено два тягарці, масою m i 2m. Визначити зведену довжину L і період коливань T даного фізичного маятника відносно горизонтальної осі, що проходить через середину стрижня.

 

 

 


m1 l/2 О loc С m2 Рис.14
Дано: Період коливань фізичного маятника визначається

l = 1,0 м з формули: , де L – зведена довжина

m1 = m фізичного маятника: .

m2 = 2m інерції маятника відносно осі коливань – т. О,

g = 9,8 м/с2 M = m1+m2 = 3m – його маса, locвідстань від

L, T –? центра мас т. С маятника до осі коливань т. О.

Момент інерції маятника: Jo = J1 + J2 = m1(l/2)2 + m2(l/2)2 = m(l/2)2 + 2m(l/2)2 =

. Відстань loc від осі коливань т.О до центра мас т. С дорівнює:

, де х1 = -l/2 – відстань від першого тягарця до осі коливань т. О, х2 = l/2 – відстань від другого тягарця до осі коливань.

Підставляючи до відповідної формули, отримуємо:

, .

 

Обчислюємо: = 1,5(м), 2,46(с).

Доверь свою работу ✍️ кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой



Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.