В.И. Юшков для мт15-07, -08 Вариант № 4

1. Объем V газа, заключенного между электродами ионизационной камеры, равен 0.5 л. Газ ионизируется рентгеновским излучением. Сила тока насыщения I_нас=4 нА. Сколько пар ионов образуется в 1 с в 1 см³ газа? Заряд каждого иона равен элементарному заряду.

2. Электродвижущая сила элемента и его внутреннее сопротивление равны соответственно 1.6 В и 0.6 Ом. Чему (в %) равен КПД элемента, если полезная мощность 0.8 Вт?

3. Н айти ток, проходящий через резистор R₀ в схеме, представленной на рисунке, считая все параметры заданными.

4. Н айти показания амперметра и вольтметра в схеме на рисунке. Сопротивление вольтметра 1000 Ом, ЭДС батареи 110 В, R₁=400 Ом, R₂=600 Ом. Сопротивлением батареи и амперметра пренебречь.

5. Четыре положительных заряда по 10 нКл каждый расположены в вершинах квадрата. Какой (в нКл) отрицательный заряд нужно поместить в центре квадрата, чтобы вся система находилась в равновесии?

6. Две концентрические заряженные сферы радиусом 6 см и 10 см несут соответственно заряды 1 нКл и –0.5 нКл. Найти напряженность поля в точке, отстоящей от центра сфер на расстоянии 15 см.

7. Шарик радиусом 1 см равномерно заряжен. Определить (в см) радиусы эквипотенциальных поверхностей, потенциалы которых кратны 0.2 потенциала поверхности шарика (потенциал бесконечности равен нулю, влиянием других заряженных тел пренебречь).

8. Электрическое поле создано длинным цилиндром радиусом 1 см, равномерно заряженным с линейной плотностью 20 нКл/м. Определить разность потенциалов двух точек этого поля, находящихся на расстояниях 0.5 см и 2 см от поверхности цилиндра в средней его части.

9. Конденсатор емкостью 20 мкФ заряжен до 75 В и отключен от источника. Параллельно подключают конденсатор емкостью 5 мкФ, который заряжается. Затем, отключив этот конденсатор, заряжают таким же образом второй, потом – третий и т.д. конденсаторы такой же емкости. Каким будет напряжение на батарее, если все их соединить последовательно?

10. Металлический шар диаметром 3 см расположен в воздухе и заряжен до потенциала 5 кВ. Какое (в мкДж) количество теплоты выделится, если соединить шар проводником с Землей?

11. Обкладки плоского конденсатора имеют разноименные заряды по 35 нКл. Между обкладками находится диэлектрик. Его относительная диэлектрическая проницаемость изменяется от 41 у положительной обкладки до 3 - у отрицательной. Определить (в нКл) суммарный связанный заряд, возникающий во всем объеме диэлектрика.

12. Находящаяся в вакууме изолирующая пластина с относительной диэлектрической проницаемостью 30 внесена в однородное электрическое поле и расположена так, что угол между нормалью к пластине и направлением внешнего поля равен 25. Определить (в ) угол между нормалью и направлением внутреннего поля.

13. Компас располагают горизонтально на расстоянии 15 см к югу от прямолинейного вертикального проводника, по которому вниз течет ток 30 А. В каком направлении (в градусах, положительное значение для восточного склонения и отрицательное  для западного) показывает стрелка компаса, если горизонтальная компонента индукции магнитного поля Земли в этом месте равна 4,5 10^5 Тл, а магнитное склонение 0°?

14. В двух бесконечно длинных параллельных проводниках протекают в одном направлении равные по величине токи силой 2.5 А. Найти (в мкТл) магнитную индукцию поля в точке, расположенной на расстоянии 40 см от одного проводника и 30 см от другого. Расстояние между проводниками 50 см.

15. Электрон летит вдоль линии индукции однородного магнитного поля со скоростью 10⁵ м/с. Какую работу совершает сила, действующая со стороны поля на электрон в течении 10 с, если индукция поля равна 6.28 Тл?

16. Траектория моноэнергетического пучка электронов, движущихся в вакууме в однородном магнитном поле с напряженностью 850 А/м, является окружностью радиусом 3 см. Определить скорость электронов. Релятивистский эффект не учитывать.

17. В однородном магнитном поле, индукция которого равна 0.5 Тл, проводник переместился перпендикулярно линиям магнитного поля на 50 см. При этом была совершена работа, равная 55 мДж. Чему равна сила тока в проводнике, если его длина равна 45 см?

18. В однородном магнитном поле с индукцией 0.6 Тл помещен плоский контур с током 5 А. Плоскость контура перпендикулярна вектору магнитной индукции. Контур деформируют так, что его площадь изменяется на 15 см². Чему равна (в мДж) работа, совершенная при деформации контура?

19. В проволочное кольцо, присоединенное к гальванометру с сопротивлением 32 Ом, вставили магнит, вследствие чего стрелка гальванометра отклонилась на 11 делений. Какой (в мВб) магнитный поток сцеплен с полюсом магнита, если постоянная гальванометра равна 30 мкКл/дел.? Сопротивлением кольца и проводов пренебречь.

20. Квадратная рамка со стороной 15 см, содержащая 150 витков вращается в однородном поле вокруг оси, перпендикулярной к направлению поля. Определить (в мТл) индукцию поля, если рамка делает 10 оборотов в секунду и максимальная ЭДС индукции в рамке равна 10 В.

21. П лощадь поперечного сечения соленоида с железным сердечником 10 см²; магнитный поток, пронизывающий эту площадь, равен 1.6 мВб. Кривая намагничивания железного сердечника представлена на рисунке. Найти напряженность магнитного поля внутри соленоида.

22. Напряженность магнитного поля в меди (плотность меди 8.9 г/см³) равна 1000 кА/м. Определить намагниченность меди, если известно, что медь – диамагнетик и что удельная магнитная восприимчивость равна –1.1310^–9.