Контрольная работа по физике 20 вариант

• Номер работы:
  1618946
• Раздел:
  Все работы   →   Контрольные работы   →   Физика
• Год добавления:
  20.10.2025 г.
• Объем работы:
  14 стр.
• Содержание:
  10. Два точечных заряда Q1=2 нКл и Q2=4 нКл находятся на расстоянии d=60 см друг от друга. Определить точку, в которую нужно поместить третий заряд Q3 так, чтобы система зарядов находилась в равновесии. Определить заряд Q3 и его знак.
  Дано:
  Q1=2 нКл
  Q2=4 нКл
  d=60 см
  Q-?
  
  Силы взаимодействия определяются законом Кулона:
  F1=1/(4???_0 )?(|q1|?|q|)/x^2
  F2=1/(4???_0 )?(|q|?|q2|)/((L-x)^2 )
  "Эти силы должны быть " противоположны по направлению и одинаковыми по модулю (3-й закон Ньютона)
  Тогда
  1/(4???_0 )?(|q1|?|q|)/x^2 =1/(4???_0 )?(|q|?|q2|)/((L-x)^2 )
  Искомая величина равна:
  x=L/(1+v(q2/q1))
  Подставляем числа системы
  x=(0.6" " m)/(1+v((4?10^(-9) Kл)/(2?10^(-9) Kл)))=0,25 м=0,25 см
  То есть между зарядами на расстоянии 25см от заряда q1
  Для того,чтобы заряд q 1находился в равновесии необходимо,чтобы сила взаимодействия
  между q1 и q2:
  F=1/(4???_0 )?(|q1|?|q2|)/L^2 " " была равна силе взаимодействия между q1и q:
  F1=1/(4???_0 )?(|q1|?|q|)/x^2 .
  То есть "(" (|q1|?|q2|)/L^2 =(|q1|?|q|)/x^2 ")"
  Откуда заряд равен
  q=(|q2|?x^2)/L^2
  А так как
  x=L/(1+v(q2/q1))," "
  "тo " q=(|q2|?L^2)/(L^2?(1+v(q2/q1))^2 )=|q2|/(1+v(q2/q1))^2 =|4нКл|/(1+v(4нКл/2нКл))^2 =0.69нКл
  12. По тонкому полукольцу радиуса R=10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью 1 мкКл/м. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого зарядом в точке, совпадающей с центром кольца.
  Дано:
  R=10 с
  ?=1мкКл/м
  Найти: E-?
  Заряд всего кольца равен
  Q=?dQ=???r,
  где ?-линейная плотность.
  Напряженность от заряда" " dQ=??r?d?" " вцентрекруга O,равна
  dE=dQ/(4???_0?r^2 )
  Ввиду симметрии задачи, суммарная напряженность E будет направлена вдоль оси х ,а другие проекции равны нулю.Вклад в Eдает только проекция вектора dE на ось x
  
  dEx=dE?sin??=(dQ?sin??)/(4???_0?r^2 )=(??r?sin???d?)/(4???_0?r^2 )
  Полная напряженность равна интегралу:
  E=?dEx=?_0^? (??r?sin???d?)/(4???_0?r^2 )=-?(??cos??)/(4???_0?r)|?_0^?=(2??)/(4???_0?r)=?/(2???_0?r).
  Подставляем числа
  E=(10^(-6) "Кл/м" )/(2??8,85?10^(-12) ?/M?0,1M)=180" " KB/M
  
  30. Два точечных заряда Q1=1 мкКл и Q2=2 мкКл находятся на расстоянии R 1=40 см друг от друга. Какую работу необходимо совершить, чтобы сблизить их до расстояния R2=20 см?
  Дано:
  Q1=1 мкКл=10^(-6) Кл
  Q2=2 мкКл?=2*10?^(-6) Кл
  R 1=40 см=0,4 м
  R2=20 см=0,2 м
  Найти: A-?
  Решение:
  Работа А,совершаемая при перемещении зарядов,равна разности их конечной и
  начальной потенциальной энергии:
  A=W_2-W_1
  Потенциальная энергия взаимодействия зарядов:
  W=k?(Q_1?Q_2)/r " г" де" " k=9?10^9 H?m^2/(Кл"(" ^2 )
  Q_1=1мкКл=10^(-6) Кл,
  Q_2=2мкКл=2"*" 10^(-6) Кл
  W_1=k?(Q_1?Q_2)/R_1 =9?10^9?(10^(-6)?2?10^(-6))/0.4=0,045 Дж
  W_2=k?(Q_1?Q_2)/R_2 =9?10^9?(10^(-6)?2?10^(-12))/0.2=0,09 Дж
  A=W_2-W_1=0,09-0,045=0,045 Дж
  
  35. Пылинка массой m=5 нг, несущая на себе N=10 электронов, прошла в вакууме ускоряющую разность потенциалов U=1 MB. Какова кинетическая энергия пылинки? Какую скорость она приобрела?
  Дано:
  m=5?10^(-15) гр
  N=10
  U=10^6 В
  Найти:
  E_К-?
  v-?
  Решение:
  Пылинка имеет заряд:
  q=N?e=10?1.6?10^(-19)=1.6?10^(-18) " Кл"
  " " Кинетическая энергия при ускорении в электрическом поле
  E_К=q?U=1.6?10^(-18)?10^6=1.6?10^(-12) " Дж"
  Кинетическая энергия также выражается как:
  E_К=(m?v^2)/2
  Выразим скорость v:
  ………………………………………………………………….
  
• Выдержка из работы:
  Некоторые тезисы из работы по теме Контрольная работа по физике 20 вариант
  10. Два точечных заряда Q1=2 нКл и Q2=4 нКл находятся на расстоянии d=60 см друг от друга. Определить точку, в которую нужно поместить третий заряд Q3 так, чтобы система зарядов находилась в равновесии. Определить заряд Q3 и его знак.
  Дано:
  Q1=2 нКл
  Q2=4 нКл
  d=60 см
  Q-?
  
  Силы взаимодействия определяются законом Кулона:
  F1=1/(4???_0 )?(|q1|?|q|)/x^2
  F2=1/(4???_0 )?(|q|?|q2|)/((L-x)^2 )
  "Эти силы должны быть " противоположны по направлению и одинаковыми по модулю (3-й закон Ньютона)
  Тогда
  1/(4???_0 )?(|q1|?|q|)/x^2 =1/(4???_0 )?(|q|?|q2|)/((L-x)^2 )
  Искомая величина равна:
  x=L/(1+v(q2/q1))
  Подставляем числа системы
  x=(0.6" " m)/(1+v((4?10^(-9) Kл)/(2?10^(-9) Kл)))=0,25 м=0,25 см
  То есть между зарядами на расстоянии 25см от заряда q1
  Для того,чтобы заряд q 1находился в равновесии необходимо,чтобы сила взаимодействия
  между q1 и q2:
  F=1/(4???_0 )?(|q1|?|q2|)/L^2 " " была равна силе взаимодействия между q1и q:
  F1=1/(4???_0 )?(|q1|?|q|)/x^2 .
  То есть "(" (|q1|?|q2|)/L^2 =(|q1|?|q|)/x^2 ")"
  Откуда заряд равен
  q=(|q2|?x^2)/L^2
  А так как
  x=L/(1+v(q2/q1))," "
  "тo " q=(|q2|?L^2)/(L^2?(1+v(q2/q1))^2 )=|q2|/(1+v(q2/q1))^2 =|4нКл|/(1+v(4нКл/2нКл))^2 =0.69нКл
  12. По тонкому полукольцу радиуса R=10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью 1 мкКл/м. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого зарядом в точке, совпадающей с центром кольца.
  Дано:
  R=10 с
  ?=1мкКл/м
  Найти: E-?
  Заряд всего кольца равен
  Q=?dQ=???r,
  где ?-линейная плотность.
  Напряженность от заряда" " dQ=??r?d?" " вцентрекруга O,равна
  dE=dQ/(4???_0?r^2 )
  Ввиду симметрии задачи, суммарная напряженность E будет направлена вдоль оси х ,а другие проекции равны нулю.Вклад в Eдает только проекция вектора dE на ось x
  
  dEx=dE?sin??=(dQ?sin??)/(4???_0?r^2 )=(??r?sin???d?)/(4???_0?r^2 )
  Полная напряженность равна интегралу:
  E=?dEx=?_0^? (??r?sin???d?)/(4???_0?r^2 )=-?(??cos??)/(4???_0?r)|?_0^?=(2??)/(4???_0?r)=?/(2???_0?r).
  Подставляем числа
  E=(10^(-6) "Кл/м" )/(2??8,85?10^(-12) ?/M?0,1M)=180" " KB/M
  
  30. Два точечных заряда Q1=1 мкКл и Q2=2 мкКл находятся на расстоянии R 1=40 см друг от друга. Какую работу необходимо совершить, чтобы сблизить их до расстояния R2=20 см?
  Дано:
  Q1=1 мкКл=10^(-6) Кл
  Q2=2 мкКл?=2*10?^(-6) Кл
  R 1=40 см=0,4 м
  R2=20 см=0,2 м
  Найти: A-?
  Решение:
  Работа А,совершаемая при перемещении зарядов,равна разности их конечной и
  начальной потенциальной энергии:
  A=W_2-W_1
  Потенциальная энергия взаимодействия зарядов:
  W=k?(Q_1?Q_2)/r " г" де" " k=9?10^9 H?m^2/(Кл"(" ^2 )
  Q_1=1мкКл=10^(-6) Кл,
  Q_2=2мкКл=2"*" 10^(-6) Кл
  W_1=k?(Q_1?Q_2)/R_1 =9?10^9?(10^(-6)?2?10^(-6))/0.4=0,045 Дж
  W_2=k?(Q_1?Q_2)/R_2 =9?10^9?(10^(-6)?2?10^(-12))/0.2=0,09 Дж
  A=W_2-W_1=0,09-0,045=0,045 Дж
  
  35. Пылинка массой m=5 нг, несущая на себе N=10 электронов, прошла в вакууме ускоряющую разность потенциалов U=1 MB. Какова кинетическая энергия пылинки? Какую скорость она приобрела?
  Дано:
  m=5?10^(-15) гр
  N=10
  U=10^6 В
  Найти:
  E_К-?
  v-?
  Решение:
  Пылинка имеет заряд:
  q=N?e=10?1.6?10^(-19)=1.6?10^(-18) " Кл"
  " " Кинетическая энергия при ускорении в электрическом поле
  E_К=q?U=1.6?10^(-18)?10^6=1.6?10^(-12) " Дж"
  Кинетическая энергия также выражается как:
  E_К=(m?v^2)/2
  Выразим скорость v:
  ………………………………………………………………….