Создан заказ №3323204
11 ноября 2018
Контрольная работа № 3 Вариант 8 1 Потенциал некоторого поля зависит от координат
Как заказчик описал требования к работе:
Срочно решить контрольную работу по физике из 6 задач в двух вариантах. Все решения нужно подробно расписать.
Фрагмент выполненной работы:
Контрольная работа № 3
Вариант 8
1. Потенциал некоторого поля зависит от координат:φ=ax2+by3+cz2, где a,b,c- заданные коэффициенты. Найти вектор E этого поля.
Решение. Напряженность поля связана с его потенциалом соотношением:
E=-gradφ
E=-dφdxi+dφdyj+ddzk
Где i,j,k- орты координатных осей. В нашем случае:
E=-dax2+by3+cz2dxi+dax2+by3+cz2dyj+dax2+by3+cz2dzk=-2axi+3by2j+2czk
Ответ. E=-2axi+3by2j+2czk
2. (работа была выполнена специалистами Автор 24) Сила тока вцепи изменяется по закону: I=I0sinωt. Найти количество теплоты, которое выделится в проводнике сопротивлением R=10 Ом за время, равное четверти периода (от t1=0c до t2=T4c, где T=10c), если I0=10А.
Решение. Выделим бесконечно малый промежуток времени, в течении которого силу тока в цепи можно считать постоянной. Согласно закона Джоуля – Ленца количество теплоты, выделившееся в цепи за это время:
dQ=I2Rdt
Где R- сопротивление цепи. В нашем случае:
dQ=I02Rsin2ωtdt
Где I0- амплитудное значение силы тока, ω- циклическая частота тока. Как известно:
ω=2πT
Где T- период колебаний тока. Следовательно:
Q=0T4I02Rsin22πTtdt=I02R0T4sin22πTtdt=I02R20T41-cos2∙2πTtdt=I02R2t|0T4-0T4cos2∙2πTtdt=I02R2T4-T4πsin4πTt|0T4=I02RT8
Выполним числовую подстановку:
Q=10А2∙10 Ом∙10с8=1,25 кДж
Ответ. 1,25 кДж
3. Расстояние между зарядами q1=1мкКл и q2=-1мкКл равно 10 см. Определить напряженность электрического поля в точке, удаленной на расстояние 10 см от первого заряда и лежащей на линии, проходящей через первый заряд перпендикулярно к направлению от q1 к q2.
365252061595q1
+
-
q2
E1
E2
E
A
a
b
c
α
q1
+
-
q2
E1
E2
E
A
a
b
c
α
Решение. Используя закон Кулона, определим напряженности электростатических полей, создаваемых каждым из зарядов точке A:
E1=kq1b2
Где k- электрическая постоянная, b- расстояние от заряда до рассматриваемой точки поля, q1- величина заряда. Аналогично:
E2=kq2c2
Согласно теоремы Пифагора:
c2=a2+b2
Используя теорему косинусов и принцип суперпозиции электростатических полей, найдем напряженность результирующего поля:
E=E12+E22-2E1E2cosα
cosα=bc=ba2+b2
E=kq1b22+q2a2+b22-2q1b2∙q2a2+b2∙ba2+b2=kq1b22+q2a2+b22-2q1q2ba2+b232
Выполним числовую подстановку:
E=9∙109∙Нм2Кл2∙10-6Кл10-1м22+10-6Кл10-1м2+10-1м22-2∙10-6Кл∙10-6Кл10-1м∙10-1м2+10-1м232=6,63∙105НКл
Ответ. 6,63∙105НКл
4. Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что две ее стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи силой I=2кА. Определить силу, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится на расстоянии, равном ее длине 10 см.
Решение.
253809590805a
F1
I
I
a
B1
a
dx
F2
F3
F4
0a
F1
I
I
a
B1
a
dx
F2
F3
F4
Сила взаимодействия между двумя проводниками с током:
F=μ0I1I22πdl
Где μ0- магнитная постоянная, I1,I2- силы тока в проводниках, d- расстояние между проводниками, l- длина проводников. Запишем для сил:
F1=μ0II2πaa=μ0I22π
F2=μ0II2πa+aa=μ0I24π
Рассмотрим силы, действующие на верхнюю и нижнюю стороны рамки. Выделим бесконечно малый элемент стороны рамки dx, в пределах которого расстояние до провода можно считать постоянным. Индукция магнитного поля, создаваемого проводом:
B=μ04π2Ia+x
Сила ампера, действующая на выделенный элемент стороны рамки:
dF3=μ02II4πa+xdx
F3=F4=0aμ02I24πa+xdx=μ02I24πlna+x|0a=μ0I22πln1+aa=μ0I22πln2
Результирующая сил F1 и F2 вызывает перемещение рамки:
F=μ0I24π
Силы F3,F4 вызывают деформацию рамки. Выполним числовую подстановку:
F=4π∙10-7Гнм∙2∙103А24π=0,4 Н
Ответ. 0,4 Н
Контрольная работа 4
Вариант 8
1. Электрон находится в бесконечно глубокой одномерной прямоугольной потенциальной яме шириной l. Найти вероятность того, что электрон, находящийся в возбужденном состоянии (n=2), находится на расстоянии 0,15l от левого края ямы в интервале шириной 0,01l.
Решение:
Частице, находящейся в бесконечно глубокой потенциальной яме, соответствует собственная волновая функция:
ψn=2lsinπnlx
где l- ширина ямы, n- номер энергетического уровня частицы. Плотность вероятности обнаружения частицы:
W=ψn2=2lsin2πnlx
Для нашего случая:
W=0,15l0,16l2lsin22πlxdx
Изобразим график плотности вероятности обнаружения частицы и покажем на нем границы выбранного участка (рис.). Выполним числовую подстановку:
W=0,15l0,16l2lsin22πlxdx=1l0,15l0,16l1-cos4πlxdx=1l0,01l-l4πsin4πlx|0,15l0,16l=1l0,01l-l4πsin0,64π-sin0,6π=0,01+0,0464π=0,014
Ответ. 0,014
-10985580010l
W
0l
W
2. Чему равен коэффициент поглощения некоторого тела, если известна его испускательная способность?
Решение. Согласно закона Кирхгофа отношение испускательной способности тела rλ,T к его поглощательной способности αλ,T не зависит от природы тела и является для всех тел универсальной функцией длины волны и температуры, равной испускательной способности абсолютно черного тела:
rλ,Tαλ,T=rλ,T0
Согласно формулы Планка испускательная способность абсолютно черного тела:
rλ,T0=2πν2c2hνehνkT-1
Где ν- частота излучения, c- скорость света в вакууме, h- постоянная Планка, k- постоянная Больцмана, T- температура тела. Следовательно:
αλ,T=rλ,T2πν2c2hνehνkT-1
3. На металл направлен пучок ультрафиолетового излучения (λ=0,25 мкм). Фототок прекращается при напряжении Uз=1В. Какова работа выхода A электрона из этого металла?
Решение...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
12 ноября 2018
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Контрольная работа № 3
Вариант 8
1 Потенциал некоторого поля зависит от координат.docx
2018-11-15 21:30
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4
Положительно
Выполнено строго по заданию и в срок, следовательно все что мне нужно - выполнено качественно. Спасибо автору!
Хочешь такую же работу?
300 ₽
