Задание 15-16. Электричество. Электромагнетизм

В А Р И А Н Т 1

Решение сопровождать рисунками и пояснениями.

Поле создано двумя параллельными пластинами, заряженными с поверхностными плотностями 221,25 пКл/м² и 8,85 пКл/м². Пространство между пластинами заполнено диэлектриком с  = 6. Найти:

0) напряженность поля между пластинами. (Сделать чертеж).

Электрон разгоняется однородным полем на участке 10^-2 см до скорости 410⁶ м/с. Найти:

1) работу поля;

2) разность потенциалов на концах участка;

К источнику с э.д.с. 1,25 В присоединен резистор 0,1 Ом. Сила тока в цепи 0,5 А. Найти:

3) внутреннее сопротивление источника;

4) его к.п.д. (в процентах);

Рамка из тонкого провода имеет площадь 25 см². По рамке течет ток I = 5 А. Найти:

5) магнитный момент рамки с током и нарисовать его вектор.

Электрон, ускоренный разностью потенциалов 1 кВ, влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно к линиям индукции. Индукция магнитного поля В = 1,19 мТл.

6) Найти радиус окружности, по которой движется электрон.

Для соленоида с числом витков 4300, длиной 43 см и площадью поперечного сечения 5,8 см² без сердечника, определить:

7) индуктивность;

8) потокосцепление при токе в обмотке соленоида 2 А;

9) модуль среднего значения Э.Д.С. индукции, возникающей в надетом на соленоид витке, если ток в соленоиде уменьшился до нуля за 2,3210^-2 с;

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
2	7,2810-18	45,5	2,4	4	1,2510-2	8.9610-2	3,1310-2	6,2610-2	6,2810-4

В А Р И А Н Т 2

Решение сопровождать рисунками и пояснениями.

Расстояние между зарядами 210^-8 Кл и 410^-8 Кл равно 10 см. Найти в точке посередине между зарядами:

0) напряженность поля;

1) потенциал.

Поле образовано плоскостью, заряженной с поверхностной плотностью 8,8510^-8 Кл/м².

2) работу перемещения электрона с расстояния 1 см до расстояния 0,5 см от плоскости;

3) разность потенциалов этих точек.

К источнику тока подключен резистор 5 Ом. Напряжение на резисторе 10 В. При замене резистора на 15 Ом напряжение стало 15 В. Найти:

4) Внутреннее сопротивление источника;

По тонкому кольцу радиусом 5 см течет ток 10 А. В центре кольца найти:

5) напряженность магнитного поля, нарисовать вектор.

Электрон, ускоренный разностью потенциалов в 1 кВ, влетает в однородное магнитное поле индукцией 1,1910^-3 Тл перпендикулярно силовым линиям. Найти:

6) момент импульса электрона.

Индуктивность соленоида без сердечника 910^-4 Гн, число витков 1200, площадь поперечного сечения 5 см². В этот соленоид ввели железный сердечник, и при токе в обмотке 2 А индукция магнитного поля составила 2,4 Тл.. Определить:

7) длину соленоида;

8) магнитную проницаемость железа.

Ток в катушке индуктивностью 0,4 Гн изменяется с течением времени по закону I = I₀ cos500t, где I₀ = 1 А. Найти:

9) максимальное значение э.д.с. самоиндукции в катушке.

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
7,2104	1,08104	410-18	25	5	100	1,5310-24	1	800	628

В А Р И А Н Т 3

Решение сопровождать рисунками и пояснениями.

Заряды по 10^-9 Кл расположены, как показано на рисунке.

АВ = ВС = 5 см. А В С

Найти в т. С:   

0) напряженность поля; + q₁ - q₂

1) модуль потенциала.

Емкость каждого воздушного конденсатора равна 1 пФ. Найти:

2) емкость системы в воде.

Э.Д.С. Источника 12 в. При токе в цепи 4 а к.П.Д. Его равен 60%. Найти:

3) внутреннее сопротивление;

4) полную мощность источника.

Два одинаковых круговых витка радиусом 5 см расположены в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях так, что центры этих витков совпадают. По каждому витку течет ток 5 А. Найти в центре витков:

5) Напряженность магнитного поля, нарисовать вектор.

По квадратной рамке со стороной 5 см течет ток 5 А. Рамка находится в однородном магнитном поле напряженностью 10 А/м, ее плоскость образует с линиями напряженности угол 60⁰. Найти:

6) действующий на нее вращающий момент.

Электрон, пройдя ускоряющую разность потенциалов 400 В, влетел в однородное магнитное поле с индукцией 1,510^-3 Тл и начал двигаться по окружности. Найти:

7) радиус окружности.

Обмотка соленоида длиной 0,55 м и площадью поперечного сечения 3,6410^-5 м² содержит 1730 витков. Найти:

8) модуль среднего значения э.д.с. индукции, возникающей в соленоиде при выключении тока за 1 миллисекунду;

9) Объемная плотность энергии магнитного поля внутри тороида, намотанного на стальной сердечник, равна 2,54 Дж/м³. Число витков обмотки равно 1500, длина средней линии тора 0,6 м. Определить величину тока в обмотке, если магнитная проницаемость стали при этих условиях равна 320.

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
2,7103	90	8,110-11	1,2	48	70,7	7,8510-8	4,510-2	200	4,510-2

В А Р И А Н Т 4

Решение сопровождать рисунками и пояснениями.

Параллельно плоскости, заряженной с поверхностной плотностью

4 мкКл/м², расположена нить, заряженная с плотностью 100 нКл/м².

Найти:

0) силу, действующую на 1 м нити. Сделать рисунок.

Заряженная частица массой 10^-12 кг, пройдя разность потенциалов

100 В, приобрела скорость 10³ м/с.

Найти: