
- •Часть 2
- •Фундаментальные физические константы
- •Тригонометрические тождества
- •В прямоугольном треугольнике
- •Решение квадратных уравнений
- •Действия со степенями
- •Приставки для образования кратных и дольных единиц
- •Значения синусов и тангенсов для углов 0-90°
- •Раздел III. Основы электродинамики Физические величины в электродинамике и их единицы измерения в си
- •Тема 1. Электрическое поле (электростатика)
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 2. Законы постоянного тока. Краткая теория
- •Примеры решения задач
- •61. Определить плотность тока, если за 0,4 с через проводник, площадь поперечного сечения которого равна 1,2 мм2, прошло 6·1018 электронов.
- •62. Какова напряжённость поля в алюминиевом проводнике сечением 1,4 мм2 при силе тока 1а?
- •64. Сопротивление вольфрамовой нити электрической лампы при 20°с равно 20 Ом. Сопротивление той же нити в рабочем состоянии 188 Ом. Какова температура накала нити?
- •65. Как изменятся показания амперметра и вольтметра (см. Рисунок), если замкнуть ключ?
- •67. Куда нужно передвинуть скользящий контакт реостата (см. Рисунок), чтобы напряжение на участке ab увеличилось?
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 3. Магнитное поле Краткая теория
- •Примеры решения задач
- •137. В однородное магнитное поле индукцией мТл перпендикулярно линиям индукции влетает электрон с кинетической энергией кэВ. Каков радиус кривизны траектории движения электрона в поле?
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 4. Электромагнитная индукция Краткая теория
- •Алгоритм решения задач на правило Ленца
- •Примеры решения задач
- •156. Магнит, находящийся над замкнутым проводником, двигают вверх (см. Рисунок). В каком направлении возникает ток в проводнике на участке аб (направо или налево)? Ответ обоснуйте.
- •163. Определить индуктивность катушки, в которой при равномерном увеличении силы тока на 2а энергия магнитного поля увеличивается на 10 мДж. Средняя сила тока в цепи равна 5 а.
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Раздел IV. Колебания и волны
- •Тема 1. Механические и электромагнитные колебания Краткая теория
- •1. Основные характеристики гармонических колебаний
- •Примеры решения задач
- •200. При каких фазах смещение по модулю равно половине амплитуды?
- •203. Пружина под действием прикреплённого к ней груза массой 5кг совершает 45 колебаний в минуту. Найти коэффициент жёсткости пружины.
- •204. За одно и то же время один математический маятник делает 50 колебаний, а второй 30. Найти их длины, если один из них на 32 см короче другого.
- •205. Груз массой 400 г совершает колебания на пружине с жёсткостью 250 н/м. Амплитуда колебаний 15 см. Найти полную механическую энергию колебаний и наибольшую скорость движения груза.
- •206. Определить период и частоту собственных колебаний в контуре, ёмкость которого составляет 2,2 мкФ и индуктивность равна 0,65 мГн.
- •207. Катушку какой индуктивности надо включить в колебательный контур, чтобы при ёмкости конденсатора 50 пФ получить частоту свободных колебаний 10 мГц?
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 2. Механические и электромагнитные волны Краткая теория
- •Примеры решения задач
- •236. Человек воспринимает звуки с частотой от 16 до 20·103 Гц. Определить интервал длин волн, воспринимаемых человеком. Скорость звука в воздухе равна 340 м/с.
- •237. Определить длину звуковой волны в воде, если её длина в воздухе равна 0,797 м. Скорость звука в воздухе принять равной 343 м/с, в воде – равной 1483 м/с.
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Тема 3. Волновая оптика Краткая теория
- •Примеры решения задач
- •266. Какова угловая высота Солнца над горизонтом, если для освещения дна колодца солнечными лучами использовали плоское зеркало, наклонив его под углом 25º к вертикали?
- •267. Скорость распространения света в некоторой жидкости равна 240·103 км/с. На поверхность этой жидкости под углом 25° из воздуха падает световой луч. Определить угол преломления луча.
- •268. Луч света падает на поверхность раздела двух прозрачных сред под углом 35° и преломляется под углом 25°. Чему будет равен угол преломления, если луч будет падать под углом 50°?
- •269. Определить угол падения луча в воздухе на поверхность воды, если угол между преломленным и отражённым лучами равен 90°.
- •270. Предельный угол падения при переходе луча из скипидара в воздух равен 41°51’. Чему равна скорость распространения света в скипидаре?
- •271. Луч света переходит из метилового спирта в воздух. Выйдет ли этот луч в воздух, если он падает на поверхность под углом 45°?
- •273. Определить толщину плоскопараллельной пластинки с показателем преломления 1,7, если луч света, пройдя через эту пластинку, смещается на 2 см. Угол падения луча на пластинку равен 50°.
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Раздел 5. Квантовая физика Тема 1. Квантовая оптика Краткая теория
- •Примеры решения задач
- •313. Какой должна быть длина волны излучения, падающего на стронций, чтобы при фотоэффекте максимальная кинетическая энергия электронов равнялась Дж? Красная граница фотоэффекта стронция – 550 нм.
- •314. Какое запирающее напряжение надо подать на зажимы a и b, чтобы электроны, вырванные ультрафиолетовыми лучами с длиной волны мкм из вольфрамовой пластинки p, не могли создать ток в цепи?
- •Задачи для самостоятельного решения
- •315. По приведённым длинам волн найти частоту , энергию e, массу m и импульс p фотонов.
- •Тема 2. Физика атома и атомного ядра Краткая теория
- •Примеры решения задач
- •345. Вычислить энергию связи ядра дейтерия (в МэВ).
- •346. Какая энергия выделяется при ядерной реакции
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Плотность некоторых веществ
- •Удельная теплоемкость некоторых веществ
- •Температура плавления и удельная теплота плавления твердых тел (при нормальном давлении)
- •Удельная теплота сгорания некоторых видов топлива
- •Максимальная магнитная проницаемость μmax ферромагнитных материалов
- •Литература
- •Раздел III. Основы электродинамики
- •Тема 1. Электрическое поле
- •Тема 2. Законы постоянного тока.
- •Тема 3. Магнитное поле
- •Тема 4. Электромагнитная индукция
- •Раздел IV. Колебания и волны
- •Тема 1. Механические и электромагнитные колебания
- •Тема 2. Механические и электромагнитные волны
- •Тема 3. Волновая оптика
- •Раздел 5. Квантовая физика
- •Тема 1. Квантовая оптика
- •Тема 2. Физика атома и атомного ядра
163. Определить индуктивность катушки, в которой при равномерном увеличении силы тока на 2а энергия магнитного поля увеличивается на 10 мДж. Средняя сила тока в цепи равна 5 а.
Дано:
|
Решение:
Ответ: 1 мГн. |
|
|
|
Задачи для самостоятельного решения
164. При подключении к гальванометру источника постоянного тока, как показано на рисунке «а», стрелка гальванометра отклонилась влево. В каком направлении отклониться стрелка гальванометра: 1) при вдвигании постоянного магнита со скоростью v северным полюсом в катушку(рис. «б»); 2) при остановке магнита внутри катушки; 3) при выдвигании постоянного магнита северным полюсом вперёд со скоростью v из катушки (рис. «в»)? (1- вправо; 2- не отклонится; 3- вправо)
165. В каком направлении нужно перемещать постоянный магнит относительно катушки, чтобы магнитная стрелка расположилась, как показано на рисунке? (вправо)
166. Два замкнутых контура 1 и 2 расположены один за другим параллельно друг другу (см. рисунок). Определить направление отклонения стрелки гальванометра при перемещении движка реостата в контуре 1, как показано на рисунке. Зависимость направления тока такая же, как и на рисунке (а) из задачи №376. (вправо)
167. Два одинаковых магнита одновременно начинают падать с одной и той же высоты через закреплённые на одной высоте проводящие кольца. Первый магнит пролетает через замкнутое кольцо, второй – через разомкнутое. Какой магнит упадёт раньше? Почему? (второй)
168. Какой магнитный поток пронизывает плоскую поверхность площадью 50 см2 при индукции поля 0,4 Тл, если эта поверхность: а) перпендикулярна вектору индукции поля; б) расположена под углом 45° к вектору индукции; в) расположена под углом 30° к вектору индукции? (2 мВб; 1,4 мВб; 1мВб)
169. При равномерном изменении потока, пронизывающего контур проводника, на 0,6 Вб ЭДС индукции в контуре была равна 1,2 В. Найти время изменения магнитного потока. Найти силу тока в контуре, если сопротивление проводника 0,24 Ом. (0,5 с; 5 А)
170. В соленоиде из 80 витков проволоки магнитный поток за 5 мс равномерно изменился от 3·10-3 до 1,5·10-3 Вб. Найти ЭДС индукции. (24 В)
171. За 5 мс магнитный поток, пронизывающий контур, убывает с 9 до 4 мВб. Найти ЭДС индукции в контуре. (1 В)
172. Найти скорость изменения магнитного потока в соленоиде из 2000 витков при возбуждении в нём ЭДС индукции 120 В. (60 мВб/с)
173. Проволочная прямоугольная рамка со сторонами 18 и 5 см расположена в однородном магнитном поле перпендикулярно к линиям магнитной индукции. Определить индукцию этого поля, если при его исчезновении за 0,015 с в рамке наводится средняя ЭДС 4,5·10-3 В. (7,5·10-3 мТл)
174. Рамка, содержащая 25 витков, находится в магнитном поле. Определить ЭДС индукции, возникающую в рамке при изменении магнитного потока в ней от 0,098 до 0,013 Вб за 0,16 с. (13 В)
175.В катушке, состоящей из 75 витков, магнитный поток равен 4,8·10-3 Вб. За какое время должен исчезнуть этот поток, чтобы в катушке возникла средняя ЭДС индукции, равная 0,74 В? (за 0,49с)
176. Сколько витков должна иметь катушка, чтобы при изменении магнитного потока внутри неё от 0,024 до 0,056 Вб за 0,32с в ней создавалась средняя ЭДС индукции, равная 10 В? (100)
177. В магнитное поле индукцией B = 0,1Тл помещён контур, выполненный в форме кругового витка радиусом R = 3,4 см. Виток сделан из медной проволоки, площадь поперечного сечения которой S = 1 мм2. Нормаль к плоскости витка совпадает с линиями индукции поля. Какой заряд пройдёт через поперечное сечение витка при исчезновении поля? (0,1 Кл)
178. В витке, выполненном из алюминиевого провода длиной 10 см и площадью поперечного сечения 1,4 мм2, скорость изменения магнитного потока 10 мВб/с. Найти силу индукционного тока. (5 А)
179. Магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется со временем, как показано на рисунке. Начертить график изменения ЭДС индукции, наводимой в катушке. Каково максимальное значение ЭДС индукции, если в катушке 400 витков проволоки? (4 В)
Ф,
Вб
0,001
t,c
0 0,1 0,2 0,3 0,4
180. Магнитный поток, пронизывающий контур проводника, изменяется, как показано на графике, приведённом на рисунке. Показать ход графика изменения наводимой в контуре ЭДС.
Ф
0 t
181. В проводящем контуре A, имеющем сопротивление 0,1 Ом (см. рисунок), магнитный поток равномерно возрастает на 0,2 Вб. Какой заряд пройдёт в контуре за время изменения магнитного поля? Каково направление индукционного тока? В каком направлении пойдёт индукционный ток при убывании магнитного потока? (2,0 Кл; по часовой; против часовой) →
В
А
182. Почему отключение от питающей сети мощных электродвигателей производят плавно и медленно при помощи реостата?
183. Какие превращения энергии происходят в электрической цепи при нарастании тока после её замыкания?
184. При электросварке применяется стабилизатор – катушка со стальным сердечником, включаемая последовательно с дугой. Почему такая катушка обеспечивает устойчивое горение дуги?
185. Электромагнит с разомкнутым сердечником включён в цепь постоянного тока. При замыкании сердечника якорем происходит кратковременное уменьшение силы тока в цепи. Почему?
186. Какова индуктивность витка проволоки, если при токе 6 А создаётся магнитный поток 12 мВб? Зависит ли индуктивность витка от силы тока в нём? (2·10-3 Гн; нет)
187. В катушке из 150 витков проволоки течёт ток 7,5 А. При этом создаётся магнитный поток 2 мВб. Какова индуктивность катушки? Изменится ли индуктивность, если в катушку внести стальной сердечник? (40 мГн; увеличится)
188. 1. Какой формы должны быть катушки для получения большой индуктивности?
2. Как сделать намотку, чтобы получить безындуктивную катушку? (бифилярно)
189. При помощи реостата равномерно увеличивают силу тока в катушке со скоростью 100 А/с. Индуктивность катушки 200 мГн. Найти ЭДС самоиндукции. (20 В)
190. При равномерном изменении в течение 0,1 с силы тока в катушке от нуля до 10 А в ней возникла ЭДС самоиндукции 60 В. Определить индуктивность катушки. (0,6 Гн)
191. Какая ЭДС самоиндукции возникнет в катушке с индуктивностью 68 мГн, если ток силой 3,8 А в ней уменьшится до нуля за 0,012 с? (22 В)
192. Определить индуктивность катушки, если при уменьшении силы тока на 2,8 А за 62 мс в катушке появляется средняя ЭДС самоиндукции, равная 14 В. (0,31 Гн)
193. За какое время в катушке с индуктивностью 240 мГн происходит нарастание силы тока от нуля до 11,4 А, если при этом возникает средняя ЭДС самоиндукции, равная 30 В? (за 91 мс)
194. В катушке индуктивностью 0,6 Гн сила тока равна 20 А. Какова энергия магнитного поля этой катушки? Как изменится энергия поля, если сила тока уменьшится вдвое? (120 Дж; уменьшится в 4 раза)
195. Какой должна быть сила тока в обмотке дросселя индуктивностью 0,5 Гн, чтобы энергия поля оказалось равной 1 Дж? (2 А)
196. Определить энергию магнитного поля катушки, содержащей 120 витков, если при силе тока 7,5 А магнитный поток в ней равен 2,3 мВб. (1 Дж)
197. Определить индуктивность катушки, если при силе тока 6,2 А её магнитное поле обладает энергией 0,32 Дж (17 мГн)
198. Магнитное поле катушки с индуктивностью 95 мГн обладает энергией 0,19 Дж. Чему равна сила тока в катушке? (2 А)