В.И. Юшков для мт15-07, -08 Вариант № 12

1. Электрическая лампочка с вольфрамовой нитью потребляет мощность 50 Вт. Температура нити при горении лампочки 2500 С. Какую мощность будет потреблять лампочка в первый момент включения ее в сеть? Начальная температура 20 С. Удельное сопротивление вольфрама равно 55 нОм×м. Температурный коэффициент сопротивления 4.810^–3 1/К.

2. К источнику подключен резистор. Кроме того, в цепь включены два амперметра, соединенных между собой параллельно. Амперметры показывают токи 2 А и 3 А. Если амперметры включить в цепь последовательно, то они показывают ток 4 А. Определить, какая будет сила тока в цепи, если амперметры не включать.

3. Н а рисунке R₁=R₂=R₃=100 Ом. Вольтметр показывает U_v=200 В, сопротивление вольтметра R_v=800 Ом. Определить ЭДС батареи, пренебрегая ее сопротивлением.

4. Н а рисунке сопротивление потенциометра R=2000 Ом, внутреннее сопротивление вольтметра R_v=5000 Ом, U₀=220 B. Определить показание вольтметра, если подвижный контакт находится посередине потенциометра.

5. Два одинаковых заряженных шарика, подвешенных на нитях равной длины, опускают в жидкость с относительной диэлектрической проницаемостью 4. Какова должна быть (в г/см³) плотность материала шариков, чтобы угол расхождения нитей и в воздухе, и в жидкости был одинаков? Плотность жидкости равна 0.88 г/см³.

6. В центре сферы радиусом 15 см находится точечный заряд 18 нКл. Определить (в нКл) поток вектора электрической индукции через часть этой сферической поверхности площадью 30 см².

7. Три одноименных заряда по 10 нКл каждый расположены в вершинах равностороннего треугольника со стороной 10 см. Под действием взаимного отталкивания заряды стали перемещаться, в результате чего каждая сторона треугольника увеличилась вдвое. Какая (в мкДж) при этом была совершена работа?

8. Электрон влетел в плоский горизонтальный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью 10 Мм/с. Расстояние между пластинами 16 мм, разность потенциалов 30 В и длина пластин 6 см. Hа какое (в мм) расстояние приблизится электрон к положительно заряженной пластине за время движения внутри конденсатора (поле считать однородным).

9. Шар радиусом 1 м заряжен до потенциала 30 кВ. Найти (в мДж) энергию заряженного шара.

10. Определить (в мкФ) электроемкость C Земли, принимая ее за шар радиусом R=6400 км.

11. Находящаяся в вакууме изолирующая пластина с относительной диэлектрической проницаемостью 14 внесена в однородное электрическое поле с напряженностью 400 В/м и расположена так, что угол между нормалью к пластине и направлением внешнего поля равен 45. Найти напряженность поля в пластине.

12. Во внешнем электрическом поле напряженностью E₀=40 МВ/м поляризованность P жидкого азота оказалась равной 109 мкКл/м². Определить диэлектрическую проницаемость  жидкого азота.

13. В центре медного кольца с сечением провода 1 мм², по которому течет ток 5 А, создается магнитное поле с напряженностью 25 А/м. Найти (в мВ) разность потенциалов, к которой подключено это кольцо. Удельное сопротивление меди 17 нОмм.

14. Два медных кольца радиусом 10 см расположены в плоскостях, параллельных друг другу, так, что отрезок прямой, соединяющей их центры, перпендикулярен обеим плоскостям и равен 30 см. По каждому кольцу протекает ток силой 2 А в противоположных направлениях. Найти индукцию магнитного поля в точке, находящейся на середине отрезка, соединяющего центры колец.

15. Заряженная частица с энергией 1 кэВ движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом 1 мм. Определить силу Лоренца, действующую на частицу со стороны поля.

16. Протон влетает в магнитное поле под углом 60 к направлению вектора магнитной индукции. Найти (в см) шаг винтовой линии, по которой движется заряд, если индукция магнитного поля равна 0.5 Тл, а скорость протона – 1000 км/с.

17. При протекании по обмотке катушки тока силой 1 А возникает магнитное поле, энергия которого равна 8 Дж. Определить индуктивность катушки.

18. Небольшой плоский контур с током 100 А и площадью 5 см² был перемещен из области магнитного поля с индукцией 0.2 Тл в область с индукцией 0.5 Тл. Определить (в мДж) совершенную при этом работу, если вектор нормали к поверхности контура параллелен вектору магнитной индукции.

19. Имеется катушка длиной 10 см и диаметром 2 см. Обмотка катушки состоит из 200 витков медной проволоки (удельное сопротивление 17 нОмм), площадь поперечного сечения которой равна 1 мм². Катушка включена в цепь с источником напряжения. При помощи переключателя источник выключается и катушка замыкается накоротко. Через какое (в мс) время после выключения источника ток в цепи уменьшится в два раза.

20. Катушка имеет индуктивность 0.144 Гн и сопротивление 10 Ом. Через какое (в мс) время после подключения катушки к аккумулятору в ней будет протекать ток, равный половине установившегося?

21. Концентрация атомов в некотором веществе 610²⁸ м^–3, средний магнитный момент каждого атома равен 0.8 магнетона Бора. Найти (в кА/м) модуль вектора намагниченности изделия из этого вещества в состоянии насыщения.

22. Висмутовый шарик радиусом R=l см помещен в однородное магнитное поле (B₀=0.5 Тл). Определить (в мкА∙м²) магнитный момент p_m, приобретенный шариком, если магнитная восприимчивость  висмута равна ‑1.5∙10^‑4.