В.И. Юшков для мт15-07, -08 Вариант № 6

1. Сила тока в цепи, состоящей из термопары с сопротивлением 6 Ом и гальванометра с сопротивлением 120 Ом, равна 42 мкА при разности температур спаев 60 С. Определить (в мкВ/К) постоянную термопары.

2. При силе тока I=5 А за время t=10 мин в электролитической ванне выделилось m=1.02 г двухвалентного металла. Определить его относительную атомную массу A_r.

3. В цепи на рисунке амперметр показывает силу тока I=1.5 А. Сила тока через сопротивление R₁ равна I₁=0.5 А. Сопротивления R₂=2 Ом, R₃=6 Ом. Определить сопротивление R₁, а также силу токов I₂ и I₃, протекающих через сопротивления R₂ и R₃.

4. В схеме на рисунке E – батарея с ЭДС 120 В, AB –потенциометр, сопротивление которого 120 Ом, и M – электрическая лампочка. Сопротивление лампочки меняется при нагревании от 30 до 300 Ом. На сколько меняется при этом разность потенциалов на концах лампочки, если подвижный контакт C стоит на середине потенциометра? На сколько меняется при этом мощность, потребляемая лампочкой?

5. Заряд 10 нКл равномерно распределен вдоль четвертой части тонкого кольца радиусом 10 см. В его центре кривизны помещен точечный заряд в 20 нКл. Найти (в мН) силу взаимодействия точечного заряда и 1/4 заряженного кольца.

6. Расстояние между двумя точечными положительными зарядами 9q и q равно 8 см. На каком расстоянии от первого заряда находится точка, в которой напряженность поля зарядов равна нулю? Где находилась бы эта точка, если бы второй заряд был отрицательным?

7. Определить (в кВ) потенциал , до которого можно зарядить уединенный металлический шар радиусом R=10 см, если напряженность E поля, при которой происходит пробой воздуха, равна 3 МВ/м. Найти (в мкКл/м²)также максимальную поверхностную плотность  электрических зарядов перед пробоем.

8. Диполь расположен в электрическом поле с напряженностью 10 кВ/м так, что его дипольный момент, равный 1 нКлм, ориентирован по направлению поля. Найти (в мкДж) работу, которую необходимо совершить, чтобы повернуть диполь на 180.

9. Три конденсатора одинаковой емкости 10 мкФ соединены между собой параллельно. Чему равна (в мкФ) суммарная емкость этих конденсаторов.

10. Два металлических шара радиусами R₁=2 см и R₂=6 см соединены проводником, емкостью которого можно пренебречь. Шарам сообщен заряд Q=l нКл. Найти (в нКл/м²) поверхностную плотность  зарядов на шарах.

11. Две параллельные пластины ничтожно малой толщины заряжены одноименно, причем плотности заряда на одной пластине +3 мкКл/м², на другой +6 мкКл/м². Расстояние между пластинами, равное 1 см, мало по сравнению с линейными размерами пластин. Между пластинами вставлена парафиновая плоскопараллельная пластина толщиной 5 мм с диэлектрической проницаемостью равной 2. Определить разность потенциалов между пластинами.

12. Внутри шара из однородного изотропного диэлектрика с проницаемостью равной 5 создано однородное электрическое поле напряженностью 100 В/м. Найти (в нКл/м²) максимальную поверхностную плотность связанных зарядов.

13. Два контура из медной проволоки в форме кольца и квадрата расположены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях так, что их центры совпадают. В контурах протекают равные токи силой 2 А. Определить (в мкТл) величину магнитной индукции в центре контуров, если сторона квадрата равна 6 см, а радиус кольца 2 см.

14. При какой силе тока, текущего по тонкому проводящему кольцу радиусом 0.2 м, магнитная индукция в точке, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние 0.3 м, станет равной 20 мкТл?

15. Тонкое кольцо радиусом 5 см несет заряд 10 мкКл. Кольцо равномерно вращается с частотой 2 оборота в секунду относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через его центр. Масса кольца 10 г. Найти отношение магнитного момента кругового тока, создаваемого кольцом, к его моменту импульса.

16. Электрон, влетев в однородное магнитное поле напряженностью 320 кА/м, стал двигаться по окружности радиусом 1 см. Определить магнитный момент эквивалентного кругового тока.

17. Виток, по которому течет ток 20 А свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией 16 мТл. Диаметр витка равен 10 см. Определить (в мДж) работу, которую нужно совершить, чтобы повернуть виток на угол 90 относительно оси, совпадающей с диаметром.

18. Соленоид длиной 50 см и площадью поперечного сечения 2 см² имеет индуктивность 0.15 мГн. При какой силе тока плотность энергии магнитного поля внутри соленоида равна 2 Дж/м³.

19. К источнику тока с внутренним сопротивлением R_i=2 Ом подключают катушку индуктивностью L=0.5 Гн и сопротивлением R=8 Ом. Найти время t, в течение которого ток в катушке, нарастая, достигнет значения, отличающегося от максимального на 1 %.

20. Плоскость рамки площадью 50 см² перпендикулярна вектору магнитной индукции однородного магнитного поля. Найти (в мВ) среднее значение ЭДС индукции, возникающей в рамке, если за одну секунду рамка поворачивается на угол 60, а индукция поля равна 0.5 Тл.

21. П лощадь поперечного сечения соленоида с железным сердечником (кривая намагничивания показана на рисунке) 10 см², длина соленоида 1 м, индуктивность 0.125 Гн. Магнитный поток, пронизывающий витки соленоида, равен 1.5 мВб. Чему равна сила тока, текущего по обмотке соленоида?

22. Д лина железного сердечника тороида равно 30 см. Число витков обмотки тороида равно 1500. Найти магнитную проницаемость материала сердечника в этих условиях. При решении воспользоваться рисунком.