Олімпіадні завдання і тестові завдання з фізики (Рівняння коливань заряду. Залежність потужності від сили і струму)

Олімпіадні завдання з фізики

2012-2013 навчальний рік

1.  Рівняння коливань заряду на обкладинках конденсатора коливального контуру має вигляд

q = 100sin (1000t + π / 4) Кл.

Чому дорівнює індуктивність контуру (в Гн), якщо ємність конденсатора 10 пФ?

2.  Світло  падає перпендикулярно на дифракційну гратку. Лінія якої довжини хвилі (в нм) в спектрі четвертого порядку збігається з лінією в спектрі третього порядку, що має довжину хвилі 560 нм?

3.  Якою повинна бути ЕРС джерела струму в схемі, щоб напруженість електричного поля у плоскому конденсаторі Е=2,25 кВ/м. Внутрішній опір джерела струму r=0,5 Ом, R=4,5 Ом. Відстань між пластинами конденсатора d=0,2см.

4.  До дугової лампи з опором 5 Ом послідовно підключили реостат з опором 7,5 Ом. Знайти силу струму в лампі, якщо напруга на затискувачах генератора дорівнює 127В, проводка зроблена мідним проводом довжиною 20м з площею поперечного перерізу 1,8мм², а реостат введений повністю. (ρ  = 1,7·10^-8Ом·м).

5.  Конденсатор ємністю 60 мкФ підключили до джерела напругою 1000В. Не відключаючи його від джерела, відстань між пластинами конденсатора збільшили в 2 рази.

Яка робота була зроблена про цьому?

6.  Негативний заряд  –0,27 мкКл і позитивний заряд 0,18 мкКл знаходяться на відстані 45см один від одного.

В якій точці напруженість електричного поля буде дорівнювати 0?

7.  Будівлю лісника підключили до електромережі за допомогою довгого кабелю з великим опором. Лісник помітив, що 2 однакових чайника закипають при послідовному і паралельному підключенні за один і той же час. Чому дорівнює опір кабелю, якщо кожен з чайників споживає при напрузі 220 В потужність 400 Вт?

8.  Увесь простір між пластинами конденсатора займає парафінова пластина.

Ємність конденсатора 40мкФ, його заряд 2мКл.

Яку роботу треба зробити проти сил електричного поля, щоб вийняти пластину з конденсатора? Конденсатор відключили від джерела напруги. ε_n=2.

9.  В електричному колі із зовнішнім опором 12 Ом виділяється така сама потужність, що й з опором 3 Ом. Визначити внутрішній опір джерела.

10.  Напруга на обкладках плоского конденсатора, заповненого парафіном, дорівнює 100 В. Площа кожної обкладки 50 см², відстань між ними 1 мм. Визначить заряд конденсатора.

11.  По горизонтально розташованому провіднику завдовжки 20 см і масою 4 г проходить струм 10 А. Визначити індукцію магнітного поля, у якому треба розмістити провідник, щоб сила тяжіння зрівноважилася силою Ампера.

12.  Трансформатор підвищує напругу від 220 до 660 В й містить у первинній обмотці 840 витків. Визначити коефіцієнт трансформації. Скільки витків міститься у вторинній обмотці? У якій обмотці провід має більший поперечний переріз?

13.  Газ під тиском 0,2 МПа і при температурі 15°С має об’єм 5 л. Чому дорівнює об'єм цієї маси газу за нормальних умов?

14.  Визначити масу вантажу, який підвисили до пружини, що має жорсткість 250 , робить 20 коливань за 16 с.

15.  Тіло, що рухається з певного моменту часу рівнозагаяно, пройшло за 8 с 180 м, і після цього його швидкість була 5 м/с. Визначити початкову швидкість і прискорення руху.

16.  По похилій дошці пустили котитися знизу нагору кульку. На відстані 0,3 м від початку шляху кулька побувала двічі: через 1 с і 2 с після початку руху. Визначте початкову швидкість і прискорення кульки.

17.  Камінь, кинутий горизонтально з даху будинку зі швидкістю υ₀ =15 м/с, упав на землю під кутом α = 60° до обрію. Яка висота будинку Н?

18.  Крижана гірка становить із обрієм кут α = 10°. По ній пускають нагору камінь, який піднімається на деяку висоту, а потім зсковзує по тому ж шляху вниз. Який коефіцієнт тертя, якщо час спуску в 2 рази більше часу підйому.

19.  Два човни рухаються за інерцією паралельними курсами назустріч один одному. Коли човни зрівнялися, з одного на інший обережно переклали вантаж масою 25 кг. Після цього човен, у який переклали вантаж, зупинився, а другий продовжував рухатися зі швидкістю 8 м/с. З якими швидкостями V₁ і V₂ рухалися човни до зустрічі, якщо маси човнів М = 1 т?

20.  Вакуумна лампа накалювання об'ємом 100 см³ має щілину, через яку щомиті проникає мільйон молекул газу. Скільки часу необхідно для заповнення лампи для нормального тиску, якщо швидкість проникнення газу залишається постійної?

21.  За 10 діб повністю випарувалося зі склянки 100 г води. Скільки в середньому вилітало молекул з поверхні води за 1 с?

22.  Скільки молекул повітря виходить із кімнати об'ємом 120 м³ при підвищенні температури від 15°С до 25°С? Атмосферний тиск р₀ = 10⁵ Па.