2014__ЗАНб-14-1__Борисенко с.В.

1. С какой силой будут притягиваться два одинаковых свинцовых шарика радиуса R = 1см, расположенные на расстоянии r = 1м друг от друга, если у каждого атома первого шарика отнять по одному электрону и все электроны перенести на второй шарик? (Указание: число атомов можно посчитать по формуле: N = (m/μ)N_А, где μ – молярная масса свинца, N_А – число Авогадро.) Ответ: F = 4,4·10¹⁸Н.

2. На металлической сфере радиусом R=10 см находится заряд q =1 нКл. Определить напряженность электрического поля: 1) на расстоянии r₁=8см от центра сферы, 2) на поверхности сферы, 3) на расстоянии r₃=15см от центра сферы. Построить график зависимости напряженности поля от расстояния до центра сферы. Ответ: Е₁= 0; E₂= 900 В/м; E₃= 400 В/м.

3. На два конденсатора ёмкостью С₁=1 мкФ и С₂=2 мкФ, соединённых последовательно, подано напряжение 900 В. Возможна ли работа схемы при указанных условиях, если напряжение пробоя конденсаторов U₀=500В? Ответ: U₁=600 В. Работа схемы невозможна.

4. Элемент замыкают сначала на внешнее сопротивление R₁=2 Ом, а затем на внешнее сопротивление R₂=0,5 Ом. Найти ЭДС элемента и его внутреннее сопротивление, если известно, что в каждом из этих случаев, мощность, выделяемая во внешней цепи, одинакова и равна P= 2,54 Вт. Ответ: r = 1 Ом, e = 3,4 В.

5. Тонкий провод изогнут в виде правильного шестиугольника. Длина стороны шестиугольника d=10 см. Определить магнитную индукцию B в центре шестиугольника, если по проводу течет ток I = 25A.

Ответ: В = 173 мкТл.

6. В однородном магнитном поле с индукцией В=0,25 Тл находится прямолинейный проводник длиной l=1,4м на который действует сила 2,1 Н. Определить угол между направлением тока в проводнике и направлением магнитного поля, если сила тока в проводнике 12 А? Ответ: a=30°.

7. Горизонтальный стержень длиной L=1м вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через один из его концов. Ось вращения параллельна силовым линиям магнитного поля, индукция которого B=5×10^-5Тл. При каком числе оборотов в секунду разность потенциалов на концах этого стержня будет равна Dj=1 мВ.

Ответ: n = 6,4 об/с.

8. Соленоид, площадь S сечения которого равна 5 см², содержит 1200 витков. Индукция В магнитного поля внутри соленоида при силе тока I=2 А равна 0,01 Тл. Определить индуктивность соленоида.

Ответ: L=3 мГн.

9. Какова индуктивность соленоида, в котором равномерное изменение силы тока на DI=2А в течение t=0,25 с возбуждает ЭДС самоиндукции e_си=20 мВ. Ответ: L = 2,5 мГн.

10. От двух когерентных источников S₁ и S₂ лучи падают на экран (l = 0,8 мкм). На экране наблюдается интерференционная картина. Когда на пути одного из лучей перпендикулярно ему поместили мыльную пленку (n = 1,33), интерференционная картина изменилась на противоположную. При какой наименьшей толщине d пленки это возможно? Ответ: d = 1,21мкм.

11. Постоянная дифракционной решетки в n = 4 раза больше длины световой волны монохроматического света, нормально падающего на ее поверхность. Определить угол a между двумя первыми симметричными дифракционными максимумами. Ответ: a = 29⁰.

12. Пучок естественного света последовательно проходит через два николя, плоскости пропускания которых образуют между собой угол j=40⁰. Принимая, что коэффициент поглощения каждого николя k=0,15, найти, во сколько раз пучок света I₂, выходящий из второго николя, ослаблен по сравнению с пучком света I₀, падающим на первый николь. Ответ: I₀/I₂= 4,72.