Розв'язання контрольної роботи з фізики

Нижче наведено розв'язання завдань контрольної роботи з фізики, оформлене для переписування в зошит. Задача 1 Відповідь: а) Обґрунтування: За правилом правої руки (або правилом свердлика), якщо великий палець спрямувати за струмом \( I \), то чотири зігнуті пальці вкажуть напрямок ліній магнітної індукції. На малюнку "а" цей напрямок показано правильно. Задача 2 Відповідь: а), в), г) Обґрунтування: Індукційний струм виникає лише тоді, коли змінюється магнітний потік через кільце. а) Магніт рухається — потік змінюється. б) Магніт нерухомий — струму немає. в) Зміна опору реостата змінює силу струму в котушці, а отже і магнітне поле. г) Рух кільця відносно котушки змінює магнітний потік. Задача 3 Дано: Відстань між кулею та зображенням \( L_1 = 60 \) см. Переміщення \( \Delta d = 20 \) см (ближче). Розв'язання: Спочатку відстань від кулі до дзеркала була \( d_1 = L_1 / 2 = 30 \) см. Після переміщення відстань стала \( d_2 = 30 - 20 = 10 \) см. Оскільки у плоскому дзеркалі відстань від предмета до дзеркала дорівнює відстані від зображення до дзеркала (\( f = d \)), то нова відстань від зображення до дзеркала \( f_2 = 10 \) см. Відповідь: в) ...відстань від зображення кулі до дзеркала стала 10 см. Задача 4 (Графічна) Для виконання в зошиті: Проведіть два промені від точки А через краї дверного отвору в кімнату. Область між цими променями всередині кімнати і буде освітленою ділянкою. Задача 5 Дано: Кут падіння \( \alpha = 60^\circ \). Знайти: Кут між падаючим і відбитим променями \( \gamma \). Розв'язання: За законом відбиття світла, кут падіння дорівнює куту відбиття: \[ \beta = \alpha = 60^\circ \] Кут між променями дорівнює їх сумі: \[ \gamma = \alpha + \beta = 60^\circ + 60^\circ = 120^\circ \] Відповідь: \( 120^\circ \). Задача 6 (Графічна) Для виконання в зошиті: Від кожної лампи (А і В) проведіть по два промені, що торкаються країв колони С. 1. Область, куди не потрапляє світло від жодної лампи — тінь. 2. Області, куди потрапляє світло лише від однієї лампи — півтінь. Задача 7 Розв'язання: На ліву частину рамки діє сила Ампера, спрямована вгору, на праву — вниз (судячи з напрямку обертання за годинниковою стрілкою). Використовуючи правило лівої руки для лівої сторони рамки (струм "від нас", сила вгору), отримуємо, що лінії магнітної індукції \( B \) спрямовані зліва направо. Магнітні лінії виходять з північного полюса \( N \) і входять у південний \( S \). Відповідь: Ліворуч — \( N \) (північний), праворуч — \( S \) (південний). Задача 8 Дано: \( m = 10 \) г \( = 0,01 \) кг \( B = 30 \) мТл \( = 0,03 \) Тл \( l = 20 \) см \( = 0,2 \) м \( I = 6 \) А \( g = 10 \) м/с\(^2\) Знайти: \( T \) — силу натягу кожної нитки. Розв'язання: На провідник діють: сила тяжіння \( F_g = mg \), сила Ампера \( F_A = BIl \sin \alpha \) (тут \( \alpha = 90^\circ \)) та дві сили натягу \( 2T \). За правилом лівої руки сила Ампера спрямована вгору. Умова рівноваги: \[ 2T + F_A = mg \] \[ 2T = mg - BIl \] \[ T = \frac{mg - BIl}{2} \] Обчислення: \[ T = \frac{0,01 \cdot 10 - 0,03 \cdot 6 \cdot 0,2}{2} = \frac{0,1 - 0,036}{2} = \frac{0,064}{2} = 0,032 \text{ Н} \] Відповідь: \( 0,032 \) Н (або \( 32 \) мН). Задача 9 Дано: \( d = 25 \) см \( = 0,25 \) м \( f = -15 \) см \( = -0,15 \) м (зображення у розсіювальній лінзі завжди уявне) Знайти: \( F \) — фокусна відстань. Розв'язання: Скористаємося формулою тонкої лінзи для розсіювальної лінзи: \[ \frac{1}{F} = \frac{1}{d} + \frac{1}{f} \] Оскільки лінза розсіювальна, а зображення уявне: \[ -\frac{1}{F} = \frac{1}{d} - \frac{1}{|f|} \] Або просто підставимо значення з урахуванням знаків: \[ \frac{1}{F} = \frac{1}{0,25} - \frac{1}{0,15} = 4 - 6,67 = -2,67 \text{ дптр} \] \[ F = \frac{d \cdot f}{d + f} = \frac{25 \cdot (-15)}{25 - 15} = \frac{-375}{10} = -37,5 \text{ см} \] Відповідь: Фокусна відстань дорівнює \( 37,5 \) см (знак мінус вказує на те, що лінза розсіювальна).