Физика ВСГУТУ 24 вариант

ЗАДАЧА 1
Материальная точка движется прямолинейно. Ускорение материальной точки меняется по закону , где м/с2, м/с3, м/с4 – постоянные вели-чины. Какой скорости достигнет материальная точка через с после начала дви-жения из состояния покоя? Какой путь пройдет она за это время?
ЗАДАЧА 2
Горизонтальная платформа массой кг вращается вокруг вертикальной оси, про-ходящей через центр платформы. На платформе на расстоянии м от ее центра стоит человек массой кг. Если человек перейдет на расстояние м от центра платформы, частота ее вращения изменится в раз. Считая платформу одно-родным диском радиуса м, а человека – точечной массой, найти .
ЗАДАЧА 3
Заряженная частица (позитрон) влетает в плоский конденсатор с горизонтально распо-ложенными пластинами параллельно его пластинам со скорос ...

Решение расписано подробно

8 задач

(8)
Отсюда получаем:
→ →
→ (9)
Подставляем численные значения:
м/с; В/м;
ОТВЕТ: м/с; В/м;
ЗАДАЧА 4
Между полюсами электромагнита создается однородное магнитное поле индукция которого равна Тл. По проводу длиной см, расположенному между полюсами электромагнита под углом к силовым линиям, за время проходит электричества, определяемое законом Кл. Найти силу , действующую при этом на провод.
РЕШЕНИЕ:
Протекание заряда по проводнику = протекание по проводу тока. А на проводник с током в магнитном поле действует сила Ампера:
(1)
где - сила тока, текущего по проводу, связанная с количеством заряда соотношением ; - длина провода с током; - индукция магнитного поля.
Величина силы Ампера равна:
(2)
Согласно условию:
(*)
Подставляем численные значения и получаем:
Н;
ОТВЕТ: Н;
ЗАДАЧА 5
Определить силу тока, показываемую амперметром в схеме. Напряжение на зажимах элемента в замкнутой цепи равно В. Сопротивления Ом, Ом, Ом известны. Сопротивлением амперметра пренебречь.
РЕШЕНИЕ:
Выбираем направления обхода контуров, как показано на рисунке. Обозначаем токи системы: через R1 течет ток I1, через R2 течет ток I2 и через R3 течет ток I3 (он же искомый ток амперметра).
Тогда записываем уравнение первого правила Кирхгоффа, например, для нижнего узла:
(1)
Запишем уравнения второго правила Кирхгоффа для контуров 1 и 2 соответственно:
(2)
(3)
Из (3) имеем , и подставляем в (2):
→ (4)
Из (1) находим:
→ →
(5)
Подставляем численные значения:
А;
ОТВЕТ: А;
ЗАДАЧА 6
Заряженная α-частица влетает в однородное магнитное поле под углом к направлению магнитного поля и движется по винтовой линии, радиус которой равен см. Индукция магнитного поля Тл, кинетическая энергия частицы при этом Дж. Найти .
РЕШЕНИЕ:
Если частица движется под углом α  к направлению вектора магнитной индукции В, то траектория движения частицы будет винтовой линией. Движение частицы состоит из равномерного прямолинейного движения вдоль вектора В со скоростью v|| = v∙cos  и равномерного вращательного движения в плоскости перпендикулярной к вектору В со скоростью v = v∙sin.
По окружности в магнитном поле частица движется под действием силы Лоренца:
(1)
где q – заряд частицы.
Это движение с поперечной скоростью , поэтому из (1) получаем:
(1а)
Согласно 2-му закону Ньютона (, где m – масса α-частицы):
(2)
Отсюда для поперечной скорости α-частицы получаем:
(3)
Кинетическая энергия заряженной частицы равна:
(4)
Отсюда для искомого угла получаем:
→ (5)
Подставляем численные значения и получаем:
;
ОТВЕТ: ;
ЗАДАЧА 7