Заочники(2 )

16. Катушка длиной 30 см состоит из 1000 витков. Найти напряженность магнитного поля внутри катушки, если ток, проходящий по катушке равен 2 А. Диаметр катушки считать малым по сравнению с её длиной.

17. На рисунке приведен график зависимости силы тока в катушке от времени. В какие промежутки времени около торца катушки можно обна­ружить не только магнит­ное, но и электрическое поле?

18. Проводник с током создает на 15 см магнитное поле, индукция которого 0,5 Тл. К этому проводнику поднесли перпендикулярно другой проводник с таким же током на расстоянии 30 см (см. рис.). Определить индукцию магнитного поля в точке А, лежащей посередине между проводниками.

19. Два круговых витка расположены в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях так, что центры этих витков совпадают. Радиус витка 15 см и токи, текущие по виткам I ₁= I ₂= 2 А. Найти напряженность магнитного поля в центре этих витков.

20. По двум параллельным проводам, отстоящим один от другого на расстоянии 4 см, идёт ток по 1000 А в каждом. Провода укреплены на изоляторах, расстояние между которыми равно 2 м. С какой силой давят провода на изоляторы ?

21. Определить направление силы, действующей на проводящую рамку, если ток I в проводнике:

а) возрастает, б) убывает.

22. Перпендикулярно магнитному полю, напряженностью Н = 1,0·10⁴ А/м возбуждено электрическое поле напряженностью Е = 1000 В/ см. Перпендикулярно обоим полям движется, не отклоняясь от прямолинейной траектории, заряженная частица. Определите скорость частицы.

23. Протон влетает в область однородных сонаправленных полей - элек­трического и магнитного - со скоростью v = 500км/с перпендикулярно сило­вым линиям полей. Напряженность электрического поля Е = 20 В/см. Индук­ция магнитного поля В = 0,01 Тл. На какое расстояние протон переместится вдоль силовых линий за время своего первого витка?

24. При изучении свойств только что об­наруженных частиц,

ус­тановили следующий факт: про­летая между полюсами магнита, частицы не меняют свою ско­рость (см. рис.). Из этого факта можно сделать вывод, что...

1) частицы несут отрицательный заряд

2) магнитное поле действует в направлении дви­жения частиц

3) магнитное поле действует в направлении про­тив движения частиц

4) электрический заряд частиц равен нулю

25. Квадратная рамка помещена в одно­родное магнитное поле так, что нормаль к плоскости рамки составляет с направлением магнитного поля угол α = 60°. Сторона рам­ки l = 10 см. Определите индукцию магнит­ного поля, если известно, что ЭДС индук­ции, возникающей в рамке при «выключе­нии» поля в течение времени Δt = 0,01 с, равна ε = 50 мВ.

26. Прямоугольная рамка (см. рис.а) вра­щается в однородном магнитном поле. При этом с клемм аb снимается напряжение, зави­симость которого приведена на графике (см. рис.б). Какой станет амплитуда напряже­ния, если частоту вращения рамки увели­чить в 1,5 раза?

27. Рассчитайте ЭДС индукции на концах крыльев самолёта ИЛ-86 (размах крыльев 48,1 м), летящего со скоростью 850 км/час. Вертикально составляющую индукцию магнитного поля Земли примите равной 5·10^-5 Тл.

28. Плоская квадратная рамка находится в однородном магнитном поле В = 0,4 Тл. Сопротивление провода, из которого сделана рамка, равно R = 2 Ом. Вектор магнитной индукции B перпендикулярен плоскости рамки. Рамку повернули на 45° вокруг вертикальной оси, при этом по рамке протек заряд q = 0,8 мКл.

Площадь рамки равна

29. Электрический заряд перемещается по замкнутому пути и возвращается в исходную точку…

А: …в электростатическом поле

Б:…в индукционном электрическом поле.

В каком случае работа сил электрического поля обязательно равна нулю?

30. Определите энергию магнитного поля катушки, состоящей из 200 витков, если при силе тока 4 А в ней возникает магнитный поток, равный 0,01 Вб.

Вариант 7

1. Заряд на обкладках конденсатора увеличили в 4 раза. Как изменилась электро­емкость конденсатора?

2. При лечении электростатическим душем к электродам электрической машины приложена разность потенциалов 10⁵ В. Какой заряд проходит между электродами за время одной процедуры, если известно, что электрическое поле совершает при этом работу, равную 1800 Дж?

3. Рассчитайте напряжённость электрического поля в точке, лежащей посередине между зарядами 2·10^-7 и -4·10^-7 Кл. Расстояние между зарядами равно 10 см.

4. Две квадратные заряженные пластины площадью D² расположены параллельно друг другу на расстоянии d и имеют заряды Q и -2Q. Найти величину потенциала φ электрического поля в точке, расположенной посередине между пластинами. Потенциал пластины с зарядом Q принять равным нулю. Размеры пластин достаточно велики ( т.е. d << D ), поэтому можно пользоваться приближением для бесконечных заряженных пластин.

1) φ = - 2) φ = - 3) φ = - 4) φ = - 5) φ = -

5. Заряженный конденсатор емкостью С₁ = 4 мкФ подклю­чили параллельно к незаряженному конденсатору емкостью С₂ . При этом напряжение на батарее конденсаторов стало равно 200 В, а ее энергия 0,1 Дж. Определите емкость конденсатора С₂:

6. Если потенциал электрического поля на поверхности металлической заряженной сферы радиусом 20 см равен 4 В, то чему будет равен потенциал электрического поля на расстоянии 10 см от центра сферы?

7. Во сколько раз изменится сила кулоновского отталкивания двух маленьких бусинок с одинаковыми зарядами, если, не изменяя расстояния между ними, перенести две трети заряда с первой бусинки на вторую ?

9 Два металлических шарика с радиусами 20 см и 50 см, заряженные зарядами 2·10 ^-8 Кл и 6·10 ^-8 Кл соответственно, соединили тонкой металлической проволокой. Расстояние между шариками много больше их радиусов. Каким станет заряд на первом шарике?

10. Напряжение на обкладках конденсатора было 100 В. При полной разрядке конденсатора через резистор в цепи прошёл электрический заряд 10 Кл. Какова электроёмкость конденсатора и какое количество энергии выделилось в резисторе?

11. По направлению к положительно заряжен­ному шару летит отрицательно заряженный ша­рик (см. рис.), заряд которого q = - 3·10^-7 Кл. Потенциал электрического поля шара в точке А равен 1·10⁴ В, а в точке В на поверхности шара он равен 1·10⁵ В. Кинетическая энергия в точке А равна 0,28 Дж. Определить энергию шарика в момент его столкновения с шаром.

12. Посередине между двумя разноименно заря­женными пластинами влетают с одинаковой скоростью V, направленной параллельно пластинам, электрон и α - частица.

Траектории частиц в электрическом поле пластин выглядят следующим образом:

1) А- траектория α-частицы, D - траектория элек­трона

2)В - траектория α-частицы, С - траектория электрона

3)С - траектория α-частицы, В - траектория электрона

4)D - траектория α-частицы, А - траектория электрона

13. Электрон влетает в область однородного электрического поля напряженностью Е = 1 кВ/м со скоростью V = 500 км/с перпендикулярно силовым линиям поля. На какое расстояние ( в нм ) он сместится вдоль линий напряженности к тому моменту, когда вектор его скорости повернется на α = 2°?

14. Определить потенциал поля, создаваемого двумя зарядами q ₁= 5·10 ^{- 6} Кл и

q ₂= - 4·10 ^{-- 6} Кл, находящимися в вершинах А и В треугольника АВС, в его третьей вершине С. (АВ = 30 см, ВС = 40 см. АС = 50 см.)

15. Проводящему полому шару с толстой оболочкой (на рисунке показано сечение ша­ра) сообщили положительный электрический заряд. В каких областях напряженность элек­тростатического поля равна нулю?

16. Два электрона в электрическом поле выводятся из состояния покоя, ускоряясь, один – при разности потенциалов 100 В, другой при разности потенциалов 50 В. Оба попадают в однородное магнитное поле, линии индукции которого перпендикулярны их движению. Определить отношение кинетических энергий первого и второго электронов в магнитном поле.

17. Квадратная рамка со стороной 4 см расположена в однородном маг­нитном поле (В = 0,5 Тл) таким образом, что угол между плоскостью рамки и вектором магнитной индукции составляет 90°. За 0,8 с рамку разворачи­вают так, силовые линии магнитного поля становятся параллельны плоско­сти рамки. Чему равна средняя сила индукционного тока? Сопротивление рамки равно 0,2 Ом. Ответ выразите в миллиамперах (мА).

18. Стержень длиной 1м вращается в магнитном поле вокруг оси, проходящей через конец стержня параллельно линиям магнитной индукции. Найти магнитный поток, пересекаемый стержнем за период, если индукция поля равна 2/π тесла.

19. В колебательном контуре с конденсатором емкости С₁ = 10 ^-6 Ф резонанс наступает при частоте колебаний f₁ = 400 Гц. Когда параллельно конденсатору С₁ подключается другой конденсатор С₂ , резонансная частота становится равной f₂ = 100 Гц. Определить емкость конденсатора С₂ (в мкФ).

20. Определить длину волны электромагнитного излучения колебательного контура, если конденсатор имеет емкость 2 пФ, скорость изменения силы тока в катушке равна 4 А/с, а возникающая ЭДС индукции составляет 0,04 В?

21. Два круговых витка расположены в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях так, что центры этих витков совпадают. Радиус витка 15 см и токи, текущие по виткам I ₁= I ₂= 2 А. Найти напряженность магнитного поля в центре этих витков.

22. Проводник, длина которого L = 1 м, а масса т = 50 г, подвешен на тонких проволоч­ках (см. рис.). При прохождении по нему тока (перпен­дикулярно плос­кости рисунка, от нас) силой I=10 А он откло­нился в однородном магнитном поле так, что проволочки об­разовали угол α = 30° с вертикалью. Чему равна индукция магнитного поля?

23. Из скольких витков надо изготовить соленоид длинной 4 см, чтобы при силе тока 2 А внутри него магнитное поле имело напряжённость 500 А/м?

24. Циркуляция напряжённости магнитного поля по контуру, изображённому на рисунке равна:

1) J₁+J₂+J₅+J₃+J₄

2) J₁+J₂-J₅+J₃-J₄

3) J₃-J₄

4) J₃+J₄

5) 0

25. Квадратный контур со стороной 10 см расположен в однородном маг­нитном поле (В = 0,5 Тл) таким обра­зом, что угол между плоскостью кон­тура и вектором магнитной индукции составляет α = 45°. На сколько увели­чится магнитный поток, пронизываю­щий рамку, если ее повернуть на 45° по часовой стрелке вокруг оси О (см. рис)

26. Сила тока в каждом из перпендикулярных проводников увеличилась в 2 раза. Как изменилась сила, дейст­вующая на один проводник со стороны другого?

27. Напряжение на клеммах конденсатора в колеба­тельном контуре меняется с течением времени со­гласно графику, приведенному на рисунке. Ка­кое преобразование энергии происходит в контуре в промежутке времени от 0 до 1·10^-3с?

28. Участок проводника находится в магнитном поле, индукция которого 50 мТл. Сила электрического тока, протекающего по проводнику, равна 10 А. При перемещении проводника на 8 см в направлении действия силы Ампера поле совершает работу 0,004 Дж. Чему равна длина участка проводника?

29. Протон влетает в однородное магнитное поле индукцией 4 мТл со скоростью 5·10⁵ м/с перпендикулярно вектору . Какую работу совершает поле над протоном за один полный оборот по окружности?

30. На железный сердечник надеты две катушки (см. рис.). Сила тока в правой катушке меняется согласно приведенному графику. В какие промежутки времени амперметр зафиксирует наличие тока в левой катушке?

Вариант 8

1. Точечные положительные заряды q и 2q закреплены на расстоянии L друг от друга в вакууме. На середине прямой, соединяющей заряды, поместили точечный отрицательный заряд -q. Как изменились модуль и направление силы, действующей на положительный заряд 2q?

2. В двух вершинах при основании равнобедренного треугольника закреплены одинаковые положительные точечные заряды. Углы при сновании треугольника равны 30°, а длина его боковой стороны равна 6 см. Модуль вектора напряженности электрического поля в третьей вершине треугольника составляет 20 кВ/м. Чему равна величина каждого заряда?

3. В каком случае электрон все время движется противоположно линиям напря­женности электрического поля? (Считать, что в данной области пространства на элект­рон действуют только силы электростатиче­ского поля.)

1) Всегда

2) Если линии напряженности прямые и начальная скорость электрона направлена противоположно им

3) Если линии напряженности прямые и начальная скорость электрона парал­лельна им или равна нулю

4) Никогда

4. На рисунке приведен график зависимости напряженности поля отрицательно заряженной пластины от ко­ординаты. Какой из графиков (см. рис.) соответствует зави­симости потенциала этого поля­ от координаты?

5. На сколько изменится ускорение падающего тела массой 4 г, если ему сообщить заряд 3,3∙10^-8 Кл? Напряжённость электрического поля Земли равна 100 В/м и направлена вертикально вверх.

6. Найдите напряженность поля, созданного двумя точечными зарядами 2 мКл и – 4 мКл, в точке, лежащей на середине прямой, соединяющей заряды, если напряжённость поля, создаваемого только первым зарядом, в этой точке равна 2 В/м.

7. По направлению к отрицательно заряженно­му шару летит отрицательно заряженный шарик (см. рис.), заряд которого q = -3·10 ^-7 Кл. Потен­циал электрического поля шара в точке А равен -1·10⁴ В, а в точке В на поверхности шара он ра­вен -1·10⁵ В. Кинетическая энергия шарика в точке А равна 0,283 Дж. Какова энергия движе­ния шарика в момент его столкновения с шаром?

8. На расстоянии 0,8 м от поверхности шара радиусом 20 см, несущего заряд с поверхностной плоскостью σ = 3 ·10 ^-5 Кл/м², находится точечный заряд q = 7 ·10 ^-9 Кл. Определить работу, которую необходимо произвести, чтобы перенести заряд q в точку, расположенную на расстоянии 50 см от центра шара. Окружающая среда – воздух.

9. Два одинаковых по размеру металлических шарика несут заряды 7 мкКл и -3 мкКл. Шарики привели в соприкосновение и развели на некоторое расстояние, после чего сила их взаимодействия оказалось равной 40 Н. Определите это расстояние ( в см).

10. В двух вершинах (точках 1 и 2) равностороннего треугольника со стороной L (см. рисунок) по­мещены заряды q и - 2q. Определить модуль вектора напряженности электрического поля в точке 3, являющейся третьей вершиной этого треугольника? Известно, что точечный за­ряд q создаст на расстоянии L электрическое поле напряженностью Е = 10 мВ/м.

(Ответ выразить в мВ/м и округлить до целого числа)

11. В трех вершинах квадрата закреплены точечные положительные заряды величины + 5·10 ^-9Кл каждый, а в четвертой вершине закреплен отрицательный точечный заряд с величиной - 5·10^-9 Кл. Модуль вектора напряженности в точке пересечения диагоналей квадрата равен 18 кВ/м. Какова длина стороны квадрата?

12. Заряженный воздушный конденсатор обладает энергией электрического поля 20 Дж. Чему станет равна энергия конденсатора, если пространство между его обкладками заполнить диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε = 4?

13. На расстоянии 3 см от точечного положительного заряда напряженность электрического поля равна 20 кВ/м. Найти и потенциал поля в точке, находящейся на расстоянии 6 см от заряда.

14. Известно, что в момент полной зарядки конденсатора прерывателя пускового двигателя, напряжение на его обкладках равно 300 В. Вычислите энергию этого конденсатора, если его ёмкость 0,25 Ф.

15. С какой силой взаимодействуют два маленьких заряженных шарика, находящиеся в вакууме на расстоянии 3 см друг от друга? Заряд каждого шарика равен 2 ∙10 ^-8 Кл.

16. Проводник, длина которого L и масса m, подвешен на тонких невесомых проволочках в однородном магнитном поле с индукцией В (см. рис.). На какой угол α отклонится этот проводник при пропускании по нему тока.

1) 2) 3)

4) 5)

17. Два горизонтальных проводника расположены параллельно друг другу на расстоянии 8 мм один от другого, причём верхний проводник закреплён неподвижно, а нижний висит свободно под ним. Какой ток нужно пропустить по верхнему проводу для того, чтобы нижний мог висеть не падая, если по последнему течёт ток в 1 А и его масса равна 2.,55 мг/см?

18. Прямолинейный горизонтально расположенный проводник находится в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией В. По проводнику течёт ток I, причём сила тяжести полностью уравновешивается силой, действующей на проводник со стороны поля. Плотность материала проводника ρ. Чему равно поперечное сечение S проводника?

1) S = I B / ρ g 2) S = I B ρ g 3) S = I B ρ /g 4) S = I / B ρ g 5) S = ρ g / I B

19. Однородное электрическое (Е = 1000 В/м) и магнитное (Н = 1000 А/м) поля совпадают по направлению. В момент вхождения протона в поля его скорость V = 8,0·10⁵ м/с перпендикулярна силовым линиям. Определить нормальное ускорение, обусловленное действием магнитного поля и ускорение, обусловленное действием электрического поля.

20. Однозарядной ион изотопа калия с атомной массой 39 а.е.м. ускоряется разностью потенциалов в 3000 В, затем попадает в однородное магнитное поле, перпендикулярное направлению его движения. Индукция магнитного поля 8,0·10^-2 Тл. Найти радиус кривизны траектории иона.

21. Электрон влетает в область однородного магнитного поля индукцией В = 0,01 Тл со скоростью v = 1000 км/с перпендикулярно линиям Магнит­кой индукции. Какой путь он пройдет к тому моменту, когда вектор его скорости повернется на 1 °? 1) 0,05 мм 2) 0,04 мм 3) 0,03 мм 4) 0,02 мм 5) 0,01 мм

22. Виток провода находится в магнитном поле и своими концами замкнут на амперметр. Значение магнитной индукции поля меняется с течением времени согласно графику, приведенному на рисунке. В какой промежуток време­ни амперметр покажет нали­чие электрического тока в витке?

23. В катушке, состоящей из 75 витков, магнитный поток равен 4,5 мВб. За какое время индукция магнитного поля уменьшится до нуля, если средняя ЭДС, возникающая при этом, равна 0,75 В?

24. Круговой проволочный виток площадью 100 см² на­ходится в однородном магнитном поле, зависимость индук­ции которого от времени показана на графике. Плоскость витка перпендикулярна направлению магнитного поля. Максимальное значе­ние Э.Д.С. индук­ции, возникающей в витке, равно

25. Колебательный контур состоит из катушки и двух одинаковых конденсаторов, включённых последовательно. Как изменится частота собственных колебаний в контуре, если эти конденсаторы включить параллельно?

26. Напряжение на клеммах конденсатора в колебательном контуре меняется с течением времени со­ гласно графику, приведенному на рисунке . Какое преобразование энергии происходит в контуре в промежутке времени от 0 до 1·10^-3 с?

27. Какая из формул, приведенных ниже, определяет частоту свободных электрических колебаний в контуре, состоящем из конденсатора электроемкостью С и катушки индуктивностью L?

1) 2) 3) 4) 5)

28. Участок проводника длиной 10 см находится в магнитном поле индукцией 50 мТл. Сила электрического тока, протекающего по проводнику, равна 10 А. Какое перемещение ( в см. ) совершит проводник в направлении действия силы Ампера, если работа этой силы равна 0,004 Дж? Проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции.

29. По двум параллельным проводам, отстоящим один от другого на расстоянии 4 см, идёт ток по 1000 А в каждом. Провода укреплены на изоляторах, расстояние между которыми равно 2 м. С какой силой давят провода на изоляторы ?

30. Определить частоту обращения электрона по круговой орбите ( в мкс ) в магнитном поле напряженностью 10⁴ А/м.