Вариант №2

3002. На каком расстоянии r друг от друга следует поместить два одноименных точечных заряда в воде, чтобы они отталкивались с такой же силой, с какой эти заряды отталкиваются в вакууме на расстоянии r₁ = 9 см?

3027. На тонком кольце равномерно распределен заряд c линейной плотностью заряда τ = 0,2 нКл/см. Радиус кольца R = 15 см. На перпендикуляре к плоскости кольца, восставленном из его середины, находится точечный заряд Q = 10 нКл. Определить силу F, действующую на точечный заряд со стороны заряженного кольца, если он удален от центра кольца на: 1) a₁ = 20 см; 2) a₂ = 10 м.

3052. Три заряженные водяные капли радиусом 1 мм каждая сливаются в одну большую каплю. Найти потенциал большой капли, если заряд каждой малой 10^–10 Кл.

3077. Стальной шар радиусом 0,5 см, погруженный в керосин, находится в однородном электрическом поле напряженностью 35 кВ/см, направленной вертикально вверх. Определить заряд шара, если он находится во взвешенном состоянии.

3102. Расстояние между пластинами плоского конденсатора d = 2 мм, разность потенциалов U = 600 В. Заряд каждой пластины Q = 40 нКл. Определить энергию W поля конденсатора и силу F взаимного притяжения пластин.

3127. Плотность тока j в алюминиевом проводе равна 1 А/мм². Найти среднюю скорость упорядоченного движения электронов предполагая, что число свободных электронов в 1 см³ алюминия равно числу атомов.

3152. К концам свинцовой проволоки длиной 1 м приложена разность потенциалов 10 В. Сколько времени пройдет от начала пропускания тока до момента, когда свинец начнет плавиться? Начальная температура свинца 27 ºС.

3177. Металлический проводник движется с ускорением a = 100 м/с². Используя модель свободных электронов, определить напряженность Е электрического поля в проводнике.

4002. По бесконечно длинному прямому проводу, согнутому под углом α = 120°, течет ток I = 50 А. Найти магнитную индукцию В в точках, лежащих на биссектрисе угла и удаленных от вершины его на расстояние а = 5 см.

4027. Какой силы ток следует пропустить по двум длинным параллельным проводам, чтобы между проводами действовала сила F = 0,2 мН на каждый метр длинны. Расстояние между проводами d = 40 см.

4052. Электрон в атоме водорода движется вокруг ядра по круговой орбите некоторого радиуса. Найти отношение магнитного момента эквивалентного кругового тока к моменту импульса орбитального движения электрона (p_m/L). Заряд электрона и его массу считать известными. Указать на чертеже направление векторов p_m и L.

4077. По сечению проводника равномерно распределен ток плотностью j = 2 МА/м². Найти циркуляцию вектора напряженности вдоль окружности радиусом R = 5 мм, проходящей внутри проводника и ориентированной так, что ее плоскость составляет угол  = 30° с вектором плотности тока.

4102. В однородном магнитном поле c индукцией B = 0,5 Тл вращается c частотой n = 10 c^–1 стержень длиной ℓ = 20 см. Ось вращения параллельна линиям индукции и проходит через один из концов стержня перпендикулярно его оси. Определить разность потенциалов U на концах стержня.

4127. Источник тока замкнули на катушку сопротивлением r = 10 Ом и индуктивностью L = 0,2 Гн. Через сколько времени сила тока в цепи достигнет 50% максимального значения?

4152. В цепь переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц последовательно включены резистор сопротивлением R = 100 Ом, катушка индуктивностью L = 0,5 Гн и конденсатор емкостью C = 10 мкФ. Определите силу тока в цепи, падение напряжения на конденсаторе и падение напряжения на катушке.

4177. В цепь переменного тока частотой 50 Гц включена катушка длиной 30 см и площадью поперечного сечения 10 см², содержащая 1000 витков. Определите активное сопротивление катушки, если известно, что сдвиг фаз между напряжением и током составляет 30º.

5002. Преломляющий угол θ стеклянной призмы равен 30°. Луч света падает на грань призмы перпендикулярно ее поверхности и выходит в воздух из другой грани, отклоняясь на угол σ = 20° от первоначального направления. Определить показатель преломления п стекла.

5027. На пути монохроматического света с длиной волны λ = 0,6 мкм находится плоскопараллельная стеклянная пластина толщиной d = 0,1 мм. Свет падает на пластину нормально. На какой угол φ следует повернуть пластину, чтобы оптическая длина пути L изменилась на λ/2?

5052. На диафрагму с круглым отверстием диаметром d = 4 мм падает нормально параллельный пучок лучей монохроматического света (λ = 0,5 мкм). Точка наблюдения находится на оси отверстия на расстоянии b = 1 м от него. Сколько зон Френеля укладывается в отверстии? Темное или светлое пятно получится в центре дифракционной картины, если в месте наблюдений поместить экран?

5077. Луч света последовательно проходит через два николя, главные плоскости которых образуют между собой угол  = 40°. Принимая, что коэффициент поглощения k каждого николя равен 0,15, найти, во сколько раз луч, выходящий из второго николя, ослаблен по сравнению c лучом, падающим на первый николь.