2015__ЗАтСб__Сабитов р.Р.

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 коаксиальных цилиндрах радиусами R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями s₁ и s₂. Найти напряженность электрического поля в точках, находящихся на расстояниях от оси цилиндров: r₁=0,5R, r₂=R, r₃=1,5R, r₄=2R, r₅=3R. Построить график зависимости Е(r) для областей 1, 2, 3. Принять s₁=–2s, s₂=s, где s=50нКл/м².

Ответ: Е₁=0; Е₂= –11,3кВ/м; Е₃= –7,53кВ/м; Е₄= –5,65кВ/м; Е₅=0.

3 . Конденсаторы соединены так, как показано на рисунке. Электроёмкости конденсаторов С₁=0,2 мкФ, С₂=0,6 мкФ, С₃=0,3 мкФ, С₄=0,5 мкФ. Разность потенциалов U между точками А и В равна 320 В. Определить разность потенциалов и заряд на пластинах каждого конденсатора.

Ответ: q₁=q₂=48мкКл, U₁=240B, U₂=80B, q₃=q₄=60мкКл, U₃=200B, U₄=120B.

4 . В схеме на рисунке ЭДС батареи e=120 В, сопротивления R₁ = 30 Ом, R₂ = 60 Ом. Через сопротивление R₁ течет ток I=2 А. Найти мощность, выделяемую в резисторе с сопротивлением R₃. Сопротивлением батареи пренебречь.

Ответ: P = 60 Вт.

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. В однородное магнитное поле с индукцией В=0,085 Тл влетает электрон со скоростью u=4,6×10⁷ м/с, направленной перпендикулярно к силовым линиям. Определить силу F, действующую на электрон в магнитном поле и радиус окружности R, по которой он движется. Ответ: F=6,3×10-¹³Н; R=3,1 мм.

7. Какой ток пройдет через гальванометр, присоединенный к железнодорожным рельсам, когда к нему приближается поезд со скоростью V= 60км/ч? Вертикальная составляющая магнитного поля Земли B= 5×10^-5Тл. Сопротивление гальванометра R=100 Ом, расстояние между рельсами L=1,2 м. Рельсы изолированы от земли. Ответ: I = 10 мкА.

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. При увеличении в 2 раза силы тока в катушке с индуктивностью L=0,5Гн, энергия магнитного поля возросла на DE=3 Дж. Найти начальные значения силы тока и энергии поля. Ответ: I = 2А; E = 1 Дж.

10. На стеклянный клин (n = 1,5) падает нормально монохроматический свет с длиной волны l = 582 нм. Преломляющий угол клина равен 20¢¢. Какое число темных интерференционных полос приходится на единицу длины? Ответ: 5 полос на 1см.

11. На дифракционную решетку нормально падает свет от разрядной трубки, наполненной гелием. На какую линию в спектре третьего порядка накладывается красная линия гелия (l₁ = 6,7×10^-5см) спектра второго порядка? Ответ: l₂ = 447 нм.

12. Естественный свет проходит через два николя, поставленные так, что угол между их плоскостями пропускания равен j. Оба николя поглощают 8% падающего на них света. Оказалось, что интенсивность луча, вышедшего из анализатора (из второго николя), равна 9% интенсивности естественного света, падающего на первый николь. Чему равен угол j? Ответ: j = 62⁰32¢.