2014__ЗММб-14-3__Шульга д.Е.

1. Точечные заряды q₁= 20нКл и q₂= - 10нКл находятся в воздухе на расстоянии d = 10см друг от друга. Определить напряженность электрического поля в точке, удаленной на расстояние r₁ = 8см от первого и на r₂ = 6см от второго заряда. Ответ: Е = 3,76·10⁴ В/м.

2. На двух бесконечных параллельных плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями s₁ и s₂.Определить напряженность электрического поля: между плоскостями; вне плоскостей. Построить график изменения напряженности поля вдоль линии, перпендикулярной пластинам. Принять s₁=s, s₂=–2s, где s=20нКл/м². Ответ: Е₁ = 3,39кВ/м; Е₂ =1,13кВ/м.

3. Два конденсатора электроёмкостями С₁=3 мкФ и С₂=6 мкФ соединены между собой и присоединены к батарее с ЭДС Е=120 В. Определить заряды конденсаторов и разность потенциалов U₁ и U₂ между их обкладками, если конденсаторы соединены: 1) параллельно, 2) последовательно.

Ответ: 1) U₁=U₂=120 B, q₁=360 мкКл, q₂=720 мКл; 2) q₁=q₂=240 мкКл, U₁=80 B, U₂=40 B.

4. Два гальванических элемента соединены параллельно одноименными полюсами и замкнуты на внешнее сопротивление. Э.д.с. элементов одинаковы и равны 2В, внутренние сопротивления r₁=1 Ом, r₂=2 Ом. Через сопротивление r₁ течет ток I₁=1 А. Найти токи, текущие через r₂ и R, а также чему равно сопротивление R.

Ответ: I₂=0,5 А; I_R=1,5 А; R=0,67 Ом.

5 . По двум бесконечно длинным прямым проводникам, скрещенным под прямым углом (см. рис.) текут токи I₁=30 А и I₂=40 А. Расстояние между проводами d=20 см. Определить индукцию магнитного поля в точке С, удаленной от обоих проводников на расстояние, равное d.

Ответ: В=50 мкТл.

6. На прямолинейный проводник с током 14,5 А в однородном магнитном поле с индукцией 0,34 Тл действует сила 1,65Н. определить длину проводника, если он расположен под углом 38° к силовым линиям.

Ответ: l=0,54 м.

7. Прямоугольная рамка вращается в однородном магнитном поле с частотой n =50 об/с. Площадь рамки S=100см², индукция магнитного поля B=0,2 Тл. Ось вращения перпендикулярна вектору магнитной индукции. Найти амплитуду ЭДС. Как изменится амплитуда ЭДС, если частоту увеличить в два раза?

Ответ: e = 0,628 мВ.

8. Индуктивность соленоида, намотанного в один слой на немагнитный каркас, равна L=0,5 мГн. Его длина ℓ=0,6 м, а диаметр D=2 см. Определить число витков, приходящихся на единицу длины соленоида.

Ответ: n = 1454 м-¹.

9. На катушке сопротивлением R=8,2 Ом и индуктивностью L=25 мГн поддерживается постоянное напряжение U=55 В. Сколько энергии выделится при размыкании цепи катушки? Какая средняя ЭДС самоиндукции появится при этом в катушке, если энергия будет выделяться в течение Dt=12 мс.

Ответ: E = 0,56 Дж; e_si = 14 В.

10. На стеклянный клин нормально к его грани падает монохроматический свет с длиной волны l = 0,6мкм. В возникшей при этом интерференционной картине на отрезке длиной ℓ = 1см наблюдается 10 полос. Определить преломляющий угол клина.(n_ст = 1,5). Ответ: a =2×10-⁴ рад » 41².

11. На дифракционную решетку длиной L=1,5мм, содержащую N = 300 штрихов, падает нормально монохроматический свет с длиной волны l=550 нм. Определить: 1) число максимумов, наблюдаемых в спектре дифракционной решетки; 2) угол, соответствующий последнему максимуму.

Ответ: k_общ = 19; j_max » 82⁰.

12. Главные плоскости поляризатора и анализатора параллельны друг другу. Какая часть интенсивности естественного света проходит через эту систему? Коэффициент поглощения света в поляризаторе и анализаторе составляет 10%. Ответ: I₂=0,405 I₀.