Зимняя сессия 2014 / Физика / Контрольная работа по физик3

Вариант 15.

1. Сила тока в проводнике сопротивлением равномерно нарастает от до в течение времени . Определить количество теплоты , выделившееся за это время в проводнике.

2. По тонкому проводу, изогнутому в виде прямоугольника, течет ток . Длины сторон прямоугольника равны и. Определить магнитную индукцию в точке пересечения диагоналей.

3. Виток диаметром может вращаться около вертикальной оси, совпадающей с одним из диаметров витка. Виток установили в плоскости магнитного меридиана и пустили по нему ток . Найти механический момент , который нужно приложить к витку, чтобы удержать его в начальном положении. Горизонтальную составляющую магнитной индукции поля Земли принять равной 20 мкТл.

4. Прямой провод длиной движется в однородном магнитном поле со скоростью перпендикулярно линиям индукции. Разность потенциалов между концами провода равна 0,6 В. Вычислить индукцию магнитного поля.

Вариант 16.

1. Сила тока в проводнике сопротивлением равномерно убывает от до в течение времени . Какое количество теплоты выделяется в этом проводнике за указанный промежуток времени?

2. Тонкий провод изогнут в виде правильного шестиугольника. Длина стороны шестиугольника равна 10 см. Определить магнитную индукцию в центре шестиугольника, если по проводу сечет ток .

3. Рамка гальванометра длиной и шириной , содержащая витков тонкой проволоки, находится в магнитном поле с индукцией . Плоскость рамки параллельна линиям индукции. Найти: 1) механический момент , действующий на рамку, когда по витку идет ток ; магнитный момент этой рамки при этом токе.

4. В однородном магнитном поле с индукцией находится прямой провод длиной , концы которого замкнуты вне поля. Сопротивление всей цепи равно 0,1 Ом. Найти силу , которую нужно приложить к проводу, чтобы перемещать его перпендикулярно линиям индукции со скоростью .

Вариант 17.

1. По проводнику сопротивлением течет ток, сила которого возрастает. Количество теплоты, выделившееся в проводнике за время , равно 200 Дж. Определить количество электричества , протекшее за это время по проводнику. В момент времени, принятый за начальный, сила тока в проводнике равна нулю.

2. По тонкому проволочному кольцу течет ток. Не изменяя силы тока в проводнике, ему придали форму квадрата. Во сколько раз изменилась магнитная индукция в центре контура?

3. Короткая катушка площадью поперечного сечения, равной 150 см², содержит витков провода, по которому течет ток . Катушка помещена в однородное магнитное поле напряженностью . Определить магнитный момент катушки, а также вращающий момент , действующий на нее со стороны поля, если ось катушки составляет угол с линиями индукции.

4. Прямой провод длиной помещен в однородном магнитном поле с индукцией . Концы его замкнуты гибким проводом, находящимся вне поля. Сопротивление всей цепи равно 0,4 Ом. Какая мощность потребуется для того, чтобы двигать провод перпендикулярно линиям индукции со скоростью ?

Вариант 18.

1. Сила тока в проводнике сопротивлением равномерно возрастает от до некоторого максимального значения в течение времени . За это время в проводнике выделилось количество теплоты . Найти среднюю силу тока в проводнике за этот промежуток времени.

2. Бесконечно длинный тонкий проводник с током имеет изгиб (плоскую петлю) радиусом . Определить в точке магнитную индукцию поля, создаваемого этим током. Петля представлена на рисунке.

3. Определить силу Лоренца , действующую на электрон, влетевший со скоростью в однородное магнитное поле под углом к линиям индукции. Магнитная индукция поля равна 0,2 Тл.

4. В однородном магнитном поле с индукцией в плоскости, перпендикулярной линиям индукции поля, вращается стержень длиной . Ось вращения проходит через один из концов стержня. Определить разность потенциалов на концах стержня при частоте .

Вариант 19.

1. Сила тока в проводнике равномерно возрастает от до некоторого максимального значения в течение времени . За это время в проводнике выделилось количество теплоты . Определить скорость нарастания тока в проводнике, если сопротивление его равно 3 Ом.

2. Бесконечно длинный тонкий проводник с током имеет изгиб (плоскую петлю) радиусом . Определить в точке магнитную индукцию поля, создаваемого этим током. Петля представлена на рисунке.

3. Вычислить радиус дуги окружности, которую описывает протон в магнитном поле с индукцией , если скорость протона равна 2 Мм/с.

4. Проволочный виток радиусом , имеющий сопротивление , находится в однородном магнитном поле с индукцией . Плоскость рамки составляет угол с линиями индукции поля. Какое количество электричества протечет по витку, если магнитное поле исчезнет?

Вариант 20.

1. Сила тока в металлическом проводнике равна 0,8 А, сечение проводника 4 мм². Принимая, что в каждом кубическом сантиметре металла содержится свободных электронов, определить среднюю скорость (скорость дрейфа) их упорядоченного движения.

2. Бесконечно длинный тонкий проводник с током имеет изгиб (плоскую петлю) радиусом . Определить в точке магнитную индукцию поля, создаваемого этим током. Петля представлена на рисунке.

3. -частица движется в однородном магнитном поле напряженностью по окружности радиусом . Найти скорость -частицы.

4. Проволочное кольцо радиусом лежит на столе. Какое количество электричества протечет по кольцу, если его повернуть с одной стороны на другую? Сопротивление кольца равно 1 Ом. Вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли равно 50 мкТл.

Вариант 21.

1. Определить среднюю скорость (скорость дрейфа) их упорядоченного движения в медном проводнике при силе тока и сечении проводника, равном 1 мм². Принять, что на каждый атом меди приходится два электрона проводимости.

2. Бесконечно длинный тонкий проводник с током имеет изгиб (плоскую петлю) радиусом . Определить в точке магнитную индукцию поля, создаваемого этим током. Петля представлена на рисунке.

3. Ион, несущий один элементарный заряд, движется в однородном магнитном поле с индукцией по окружности радиусом . Определить импульс иона.

4. В проволочное кольцо, присоединенное к баллистическому гальванометру, вставили прямой магнит. По цепи протекло количество электричества . Определить магнитный поток , пересеченный кольцом, если сопротивление гальванометра равно 30 Ом.

Вариант 22.

1. Плотность тока в алюминиевом проводе равна 1 А/ мм². Найти среднюю скорость (скорость дрейфа) упорядоченного движения электронов, предполагая, что число свободных электронов в 1 см³ алюминия равно числу атомов.

2. Электрон в невозбужденном атоме водорода движется вокруг ядра по окружности радиусом . Вычислить силу эквивалентного кругового тока и напряженность поля в центре окружности.

3. Частица, несущая один элементарный заряд, влетела в однородное магнитное поле с индукцией . Определить момент импульса , которым обладала частица при движении в магнитном поле, если ее траектория представляла дугу радиусом .

4. Рамка из провода сопротивлением равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией . Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярно линиям индукции. Площадь рамки равна 100 см². Найти, какое количество электричества протечет через рамку за время поворота ее на угол в следующих трех случаях: 1) от до ; 2) от до ; 3) от до .

Вариант 23.

1. Плотность тока в медном проводнике равна 3 А/ мм². Найти напряженность электрического поля в проводнике.

2. Определить максимальную магнитную индукцию поля, создаваемого электроном, движущегося прямолинейно со скоростью , в точке, отстоящей от траектории на расстоянии .

3. Электрон движется в магнитном поле с индукцией по окружности радиусом . Определить кинетическую энергию электрона.

4. Тонкий медный провод массой согнут в виде квадрата, и концы его замкнуты. Квадрат помещен в однородное магнитное поле () так, что его плоскость перпендикулярна линиям индукции поля. Определить количество электричества , которое протечет по проводнику, если квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянуть в линию.

Вариант 24.

1. В медном проводнике длиной и площадью поперечного сечения, равной 0,4 мм², идет ток. При этом ежесекундно выделяется количество теплоты . Сколько электронов проходит за 1 с через поперечное сечение этого проводника?

2. На расстоянии от траектории прямолинейно движущегося электрона максимальное значение магнитной индукции . Определить скорость электрона.

3. Протон, прошедший ускоряющую разность потенциалов , движется в однородном магнитном поле с индукцией и начал двигаться по окружности. Вычислить ее радиус.

4. На расстоянии от длинного прямого провода с током находится кольцо радиусом . Кольцо расположено так, что поток, пронизывающий его, максимален. Определить количество электричества , которое протечет по кольцу, когда ток в проводнике будет выключен. Сопротивление кольца равно 10 Ом. Поле в пределах кольца считать однородным.

Вариант 25.

1. В медном проводнике объемом при прохождении по нему постоянного тока за время выделилось количество теплоты . Вычислить напряженность электрического поля в проводнике.

2. На рисунке изображены сечения трех прямолинейных бесконечно длинных проводников с токами. Расстояния , токи и . Найти точку на прямой , в которой напряженность магнитного поля, вызванного токами , и , равна нулю.

3. Заряженная частица, обладающая скоростью , влетела в однородное магнитное поле с индукцией . Найти отношение заряда частицы к ее массе, если частица в поле описала дугу окружности радиусом .

4. По длинному прямому проводу течет ток. Вблизи провода расположена квадратная рамка из тонкого провода сопротивлением . Провод лежит в плоскости рамки и параллелен двум ее сторонам, расстояние до которых от провода соответственно равны , . Найти силу тока в проводе, если при его включении через рамку протекло количество электричества =693 мкКл.

Вариант 26.

1. Ламповый реостат из пяти электрических лампочек сопротивлением , включенных параллельно. Найти сопротивление реостата, когда: а) горят все лампочки; б) вывинчиваются одна, две, три, четыре лампочки.

2. Два прямолинейных длинных проводника расположены параллельно на расстоянии друг от друга. По проводникам текут токи в противоположных направлениях. Найти модуль и направление напряженности магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии от каждого проводника.

3. Заряженная частица с энергией () движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом . Найти силу , действующую на частицу со стороны поля.

4. По катушке индуктивностью течет ток . При размыкании цепи сила тока изменяется до нуля за время . Определить среднюю ЭДС самоиндукции , возникающую в контуре.

Вариант 27.

1. Сколько витков нихромовой проволоки диаметром надо навить на фарфоровый цилиндр радиусом , чтобы получить печь сопротивлением ?

2. По длинному вертикальному проводнику сверху вниз идет ток . На каком расстоянии от него напряженность поля, получающегося от сложения земного магнитного поля и поля тока, направлена вертикально вверх? Горизонтальная составляющая напряженности земного поля .

3. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией перпендикулярно линиям индукции. Определить силу , действующую на электрон со стороны поля, если радиус кривизны траектории равен 0,5 см.

4. С помощью реостата равномерно увеличивают силу тока в катушке на в 1 с. Индуктивность катушки равна 0,01 Гн. Найти среднее значение ЭДС самоиндукции .

Вариант 28.

1. Катушка из медной проволоки имеет сопротивление . Масса медной проволоки . Какой длины и какого диаметра проволока намотана на катушке?

2. Найти напряженность магнитного поля, создаваемого отрезком прямолинейного проводника с током, в точке , расположенной на перпендикуляре к середине этого отрезка на расстоянии от него. По проводнику течет ток . Отрезок проводника виден из точки под углом .

3. Электрон движется в однородном магнитном поле напряженностью со скоростью . Вектор скорости направлен перпендикулярно линиям напряженности. Найти силу , с которой поле действует на электрон, и радиус окружности, по которой он движется.