Вариант №24
3024. Расстояние между двумя точечными зарядами Q1 = 2 нКл и Q2 = 4 нКл равно 60 см. Определить точку, в которую нужно поместить третий заряд Q3 так, чтобы система зарядов находилась в равновесии. Определить величину и знак заряда. Устойчивое или неустойчивое будет равновесие?
3049. Определить потенциальную энергию W системы двух точечных зарядов Q1 = 400 нКл и Q2 = 20 нКл, находящихся на расстоянии r = 5 см друг от друга.
3074. Электрон влетел в однородное поле с напряженностью Е = 20 кВ/м в направлении его силовых линий. Начальная скорость электрона υ = l,2 Мм/с. Найти ускорение, приобретаемое электроном в поле, и скорость по истечении времени t = 0,l нс.
3099. Площадь пластин плоского слюдяного (ε = 7) конденсатора 1,1 см2, зазор между ними 3 мм. При разрядке конденсатора выделилась энергия 1 мкДж. До какой разности потенциалов был заряжен конденсатор?
3124. Определить плотность тока j и число электронов N, проходящих в секунду через единицу площади поперечного сечения железной проволоки длиной ℓ = 20 м при напряжении на ее концах U = 16 В.
3
149.
Какой объем воды V
можно вскипятить, затратив электрическую
энергию W = 3 кВт·ч?
начальная температура воды t0 = 10 ºC.
3174. Определить разность потенциалов между точками А и В, если ε1 = 8 В, ε2 = 4 В, r1 = 4 Ом, r2 = 6 Ом, r3 = 8 Ом. Внутренними сопротивлениями источников тока пренебречь.
3199. Азот между плоскими электродами ионизационной камеры ионизируется рентгеновскими лучами. Сила тока, текущего через камеру, I = 1,5 мкА. Площадь каждого электрода S = 200 см2, расстояние между ними d = 1,5 см, разность потенциалов U = 150 В. Определить концентрацию n ионов между пластинами, если ток далек от насыщения. Заряд каждого иона равен элементарному заряду.
4024. В однородное магнитное поле с индукцией В = 0,04 Тл поместили прямой провод длиной ℓ = 15 см. Найти силу тока в проводе, если направление тока образует угол α = 60° с направлением индукции поля и на провод действует сила F = 10,3 мН.
4049. Тонкое кольцо радиусом R = 20 см несет равномерно распределенный заряд Q = 40 нКл. Кольцо вращается относительно оси, совпадающей c одним из диаметров кольца, c частотой n = 20 c-1. Определить: 1) магнитный момент рm, обусловленный вращением заряженного кольца; 2) отношение магнитного момента к моменту импульса (pm/L), если кольцо имеет массу m = 10 г.
4074. Заряженная частица движется по окружности радиусом R = 5 см в однородном магнитном поле с индукцией B = 200 мТл. Параллельно магнитному полю возбуждено однородное электрическое поле напряженностью Е = 1 кВ/м. Вычислить промежуток времени Δt, в течение которого должно действовать электрическое поле, для того чтобы кинетическая энергия частицы возросла вдвое.
4099. Рамка, содержащая N = 1000 витков площадью S = 100 см 2, равномерно вращается c частотой n = 10 c–1 в магнитном поле напряженностью Н = 104 А/м. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям напряженности. Определить максимальную э.д.c. индукции max, возникающую в рамке.
4124. В электрической цепи, содержащей сопротивление r = 20 Ом и индуктивность L = 0,06 Гн, течет ток силой I = 20 А. Определить силу тока в цепи через Δt = 0,2 мс после ее размыкания.
4149. В электрической цепи с малым активным сопротивлением, содержащей последовательно соединенные конденсатор емкостью 0,2 мкФ и катушку индуктивностью 1 мГн, сила тока при резонансе изменяется по закону I = 0,02 sin ωt. Найти мгновенное значение силы тока, а также мгновенные значения напряжений на конденсаторе и катушке через 1/3 периода от начала возникновения колебаний.
4174. Емкость переменного конденсатора контура приемника изменяется в пределах от С1 до С2 = 9 С1. Определить диапазон волн контура приемника, если емкости С1 конденсатора соответствует длина волны, равная 3 м.
4199. Напряженность Н магнитного поля в меди равна 1 МА/м. Определить намагниченность J меди и магнитную индукцию В, если известно, что удельная магнитная восприимчивость χуд = -1,1∙10-9 м3/кг.
5024. На главной оптической оси тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием F = 20 см на расстоянии d = 30 см от линзы находится точечный источник света. Линза совершает малые гармонические колебания с амплитудой А = 0,2 см перпендикулярно главной оптической оси. Найдите амплитуду колебаний изображения источника.
5049. Плосковыпуклая линза с оптической силой Ф = 2 дптр выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке. Радиус r4 четвертого темного кольца Ньютона в проходящем свете равен 0,7 мм. Определить длину световой волны.
5074. На дифракционную решетку с периодом d = 10 мкм под углом α = 30° падает монохроматический свет с длиной волны λ = 600 нм. Определить угол φ дифракции, соответствующий второму главному максимуму.
5099. Раствор глюкозы с массовой концентрацией C1 = 280 кг/м3, содержащийся в стеклянной трубке, поворачивает плоскость поляризации монохроматического света, проходящего через этот раствор, на угол φ = 32°. Определить массовую концентрацию С2 глюкозы в другом растворе, налитом в трубку такой же длины, если он поворачивает плоскость поляризации на угол φ = 24°.