Решение задач 2 вариант

Ниже представлены ответы на вопросы и решения задач из вашего варианта. Оформление выполнено так, чтобы его было удобно переписать в школьную тетрадь. Второй вариант 1. Причина электризации — это перераспределение электрических зарядов (электронов) между телами при их соприкосновении или трении. 2. Линии напряженности всегда перпендикулярны поверхности проводника, потому что если бы они были направлены под углом, возникла бы тангенциальная составляющая силы, которая привела бы свободные заряды в движение. В состоянии равновесия заряды неподвижны, значит, поле направлено строго по нормали. 3. Описание напряжения: 1) Характеризует: энергетическое состояние электрического поля, работу поля по перемещению заряда. 2) Определение: физическая величина, равная отношению работы электрического поля по перемещению заряда к величине этого заряда. 3) Обозначение: \(U\). 4) Формула: \[U = \frac{A}{q}\] 5) Единица измерения: Вольт (В). 6) Измерение: прибором вольтметром (включается в цепь параллельно). 4. Носителями зарядов в полупроводниках являются электроны и дырки. 5. Полюсы магнита — это области, где магнитное действие проявляется сильнее всего. Нейтральная зона — область посередине магнита, где магнитное действие практически отсутствует. Разделить полюсы магнита невозможно: при распиле магнита всегда получается два новых магнита, каждый из которых имеет северный и южный полюсы. 6. Действие силы Лоренца: а) на незаряженную частицу — не действует; б) на покоящуюся заряженную частицу — не действует; в) на движущуюся вдоль линий — не действует; перпендикулярно линиям — действует (максимальна). 7. Различие есть. Параллельные проводники с током притягиваются за счет магнитного взаимодействия. Электронные пучки, помимо магнитного притяжения, испытывают сильное электрическое отталкивание (так как электроны одноименно заряжены), которое обычно превосходит магнитное. 8. Ферромагнетики состоят из доменов — областей самопроизвольной намагниченности. Под действием внешнего поля домены ориентируются в одном направлении. После снятия поля тепловое движение не может сразу разрушить эту ориентацию, поэтому сохраняется остаточная намагниченность. 9. Сила индукционного тока зависит от скорости изменения магнитного потока через контур и от электрического сопротивления самого контура. 10. Линии индукции прямого тока — концентрические окружности. Линии катушки (соленоида) — внутри параллельны оси, снаружи замкнуты как у полосового магнита. Направление определяется правилом правой руки (буравчика). Модуль индукции зависит от силы тока, среды (магнитной проницаемости) и геометрии проводника. 11. Трансформатор состоит из: замкнутого стального сердечника и двух (или более) обмоток с разным числом витков. Принцип действия основан на явлении электромагнитной индукции. 12. Дано уравнение: \(q = 10^{-4} \cdot \cos(10\pi t)\). Общий вид: \(q = q_m \cdot \cos(\omega t)\). Отсюда циклическая частота \(\omega = 10\pi\). Формула периода: \[T = \frac{2\pi}{\omega} = \frac{2\pi}{10\pi} = 0,2 \text{ с}\] Ответ: \(T = 0,2 \text{ с}\). 13. Электромагнитная волна возникает при ускоренном движении заряда. 14. Блок-схема телевидения: Передающая камера -> Видеоусилитель -> Модулятор (совместно с генератором ВЧ) -> Передающая антенна -> (Эфир) -> Приемная антенна -> Тюнер/Усилитель -> Демодулятор -> Кинескоп/Дисплей. Практическая часть Задача 1. Дано: \(m = 20 \text{ т} = 20000 \text{ кг}\) \(v = 54 \text{ км/ч} = 15 \text{ м/с}\) \(S = 450 \text{ м}\) \(\eta = 75\% = 0,75\) \(v_{конеч} = 0\) Найти: \(P_{потр}\) — ? Решение: 1) Работа силы трения при торможении равна изменению кинетической энергии: \[A_{полезн} = \frac{mv^2}{2} = \frac{20000 \cdot 15^2}{2} = 10000 \cdot 225 = 2,25 \cdot 10^6 \text{ Дж}\] 2) Эта работа совершалась силой трения \(F_{тр}\) на пути \(S\). Значит, \(F_{тр} = \frac{A_{полезн}}{S}\). 3) До торможения двигатель работал равномерно, значит его сила тяги \(F_{тяги} = F_{тр}\). 4) Полезная мощность двигателя: \(P_{полезн} = F_{тяги} \cdot v = \frac{A_{полезн}}{S} \cdot v\). \[P_{полезн} = \frac{2,25 \cdot 10^6}{450} \cdot 15 = 5000 \cdot 15 = 75000 \text{ Вт}\] 5) Потребляемая мощность с учетом КПД: \[P_{потр} = \frac{P_{полезн}}{\eta} = \frac{75000}{0,75} = 100000 \text{ Вт} = 100 \text{ кВт}\] Ответ: \(100 \text{ кВт}\). Задача 2. Дано: \(B = 1,2 \text{ Тл}\) \(l = 0,40 \text{ м}\) \(d = 0,25 \text{ м}\) (перемещение) \(I = 21 \text{ А}\) Найти: \(A\) — ? Решение: На проводник с током в магнитном поле действует сила Ампера: \[F_A = I \cdot B \cdot l \cdot \sin\alpha\] Так как перемещение перпендикулярно линиям и проводник расположен перпендикулярно (\(\sin 90^\circ = 1\)): \[F_A = 21 \cdot 1,2 \cdot 0,40 = 10,08 \text{ Н}\] Работа силы Ампера при перемещении на расстояние \(d\): \[A = F_A \cdot d = 10,08 \cdot 0,25 = 2,52 \text{ Дж}\] Ответ: \(A = 2,52 \text{ Дж}\).