
- •3. Плоский конденсатор емкостью 20 пФ соединяют последовательно с таким же конденсатором, но заполненным диэлектриком с диэлектрической проницаемостью 3. Найдите емкость (в пФ) такой батареи.
- •5. Две одинаковые батареи с эдс 20 в и внутренним сопротивлением 2 Ом каждая соединены параллельно и подключены к сопротивлению 9 Ом. Найдите силу тока, протекающего через сопротивление.
- •5. Три источника постоянного тока с эдс 1, 2 и 3 в и внутренними сопротивлениями соответственно 1, 2 и 3 Ом соединены последовательно и замкнуты накоротко. Определите силу тока в цепи.
- •6. В проводнике с сопротивлением 10 Ом, включенном в сеть постоянного напряжения, за 5 с выделилась энергия 450 Дж. Каково напряжение в сети?
- •6. По проводнику с сопротивлением 6 Ом пропускали постоянный ток в течение 9 с. Какое количество теплоты выделилось в проводнике за это время, если через его сечение прошел заряд 3 Кл?
- •6. Какое количество энергии (в кДж) расходуется на нагревание электроутюга в течение 50 с, если напряжение в сети постоянно и равно 220 в, а сила тока 2 а?
- •4 . Гальванический элемент с эдс 15 в и внутренним сопротивлением 1 Ом замкнут на сопротивление 4 Ом. Найдите силу тока в цепи.
- •2. Чему равна емкость (в мкФ) конденсатора, если при увеличении его заряда на 30 мкКл разность потенциалов между пластинами увеличивается на 10 в?
- •3 . Какой должна быть емкость (в пФ) конденсатора, который надо соединить последовательно с конденсатором емкостью 800 пФ, чтобы получить батарею конденсаторов емкостью 160 пФ?
- •4. Батарея с эдс 20 в имеет внутреннее сопротивление 1 Ом. При каком внешнем сопротивлении сила тока в цепи будет 2 а?
- •5. Три источника постоянного тока с эдс 1, 2 и 3 в и внутренними сопротивлениями соответственно 1, 2 и 3 Ом соединены последовательно и замкнуты накоротко. Определите силу тока в цепи.
- •6. В проводнике с сопротивлением 10 Ом, включенном в сеть постоянного напряжения, за 5 с выделилась энергия 450 Дж. Каково напряжение в сети?
- •3. Какой должна быть емкость (в пФ) конденсатора, который надо соединить последовательно с конденсатором емкостью 800 пФ, чтобы получить батарею конденсаторов емкостью 160 пФ?
- •6. По проводнику с сопротивлением 6 Ом пропускали постоянный ток в течение 9 с. Какое количество теплоты выделилось в проводнике за это время, если через его сечение прошел заряд 3 Кл?
- •3. Плоский конденсатор емкостью 20 пФ соединяют последовательно с таким же конденсатором, но заполненным диэлектриком с диэлектрической проницаемостью 3. Найдите емкость (в пФ) такой батареи.
- •6. Какое количество энергии (в кДж) расходуется на нагревание электроутюга в течение 50 с, если напряжение в сети постоянно и равно 220 в, а сила тока 2 а?
- •5. Три источника постоянного тока с эдс 1, 2 и 3 в и внутренними сопротивлениями соответственно 1, 2 и 3 Ом соединены последовательно и замкнуты накоротко. Определите силу тока в цепи.
- •3. Плоский конденсатор емкостью 20 пФ соединяют последовательно с таким же конденсатором, но заполненным диэлектриком с диэлектрической проницаемостью 3. Найдите емкость (в пФ) такой батареи.
Вариант 1.
1. Чему равна емкость (в мкФ) конденсатора, если при увеличении его заряда на 30 мкКл разность потенциалов между пластинами увеличивается на 10 В?
2. Определите поверхностную плотность зарядов на пластинах плоского слюдяного (ε=7) конденсатора, заряженного до разности потенциалов U=200 В, если расстояние между его пластинами равно d=0,5 мм.
3. Какой должна быть емкость (в пФ) конденсатора, который надо соединить последовательно с конденсатором емкостью 800 пФ, чтобы получить батарею конденсаторов емкостью 160 пФ?
4. Гальванический элемент с ЭДС 15 В и внутренним сопротивлением 1 Ом замкнут на сопротивление 4 Ом. Найдите силу тока в цепи.
5. Две одинаковые батареи с ЭДС 20 В и внутренним сопротивлением 2 Ом каждая соединены параллельно и подключены к сопротивлению 9 Ом. Найдите силу тока, протекающего через сопротивление.
6. В проводнике с сопротивлением 10 Ом, включенном в сеть постоянного напряжения, за 5 с выделилась энергия 450 Дж. Каково напряжение в сети?
7. На проводник длиной 0,5 м с током силой 20 А в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл действует сила 0,5 Н. Какой угол (в градусах) составляет направление тока в проводнике с вектором магнитной индукции?
8. Электрон движется прямолинейно с постоянной скоростью v=0,2 Мм/с. Определите магнитную индукцию В поля, создаваемого электроном в точке, находящейся на расстоянии r=2 нм от электрона и лежащей на прямой, проходящей через мгновенное положение электрона и составляющей угол α=45º со скоростью движения электрона.
9. Определите магнитную индукцию поля, создаваемого отрезком бесконечно длинного провода, в точке, равноудаленной от концов отрезка и находящейся на расстоянии R=4 см от его середины. Длина отрезка провода l=20 см, а сила тока в проводе I=10 А.
10. Квадратная рамка со стороной 10 см расположена в однородном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл так, что нормаль к ее поверхности образует угол 60° с вектором индукции. Определите магнитный поток (в мВб) через плоскость рамки.
Вариант 2.
1. Во сколько раз увеличится емкость плоского конденсатора, если площадь пластин увеличить в 8 раз, а расстояние между ними уменьшить в 2 раза?
2. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено стеклом (ε=7). Расстояние между пластинами d=5 мм, разность потенциалов U=1 кВ. Определите: 1) напряженность поля в стекле; 2) поверхностную плотность заряда на пластинах конденсатора.
3. Плоский конденсатор емкостью 20 пФ соединяют последовательно с таким же конденсатором, но заполненным диэлектриком с диэлектрической проницаемостью 3. Найдите емкость (в пФ) такой батареи.
4
.
Батарея
с ЭДС 20 В имеет внутреннее сопротивление
1 Ом. При каком
внешнем сопротивлении сила тока в цепи
будет 2 А?
5. На рисунке E1=E2=E3, R1=48 Ом, R2=24 Ом, падение напряжения U2 на сопротивлении равно 12 В. Пренебрегая внутренним сопротивлением элементов, определите силы тока во всех участках цепи.
6. По проводнику с сопротивлением 6 Ом пропускали постоянный ток в течение 9 с. Какое количество теплоты выделилось в проводнике за это время, если через его сечение прошел заряд 3 Кл?
7. Прямой проводник с током помещен в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Во сколько раз уменьшится сила, действующая на проводник со стороны магнитного поля, если его повернуть так, чтобы направление тока в проводнике составляло угол 30° с вектором индукции поля?
8. Определите
напряженность Н
поля, создаваемого электроном, прямолинейно
равномерно движущимся со скоростью
v=5000
км/с, в точке, находящейся от него на
расстоянии r=10
нм и лежащей на перпендикуляре к
,
проходящем через мгновенное положение
электрона.
9. Определите индукцию магнитного поля в центре проволочной квадратной рамки со стороной а=15 см, если по рамке течет ток I=5 А.
10. В однородное магнитное поле си индукцией В=0,1 Тл помещена квадратная рамка площадью S=25 см2. Нормаль к плоскости рамки составляет с направлением магнитного поля угол 60º. Определите вращающий момент, действующий на рамку, если по ней течет ток I=1 А.
Вариант 3.
1. Конденсатор образован двумя квадратными пластинами, отстоящими друг от друга в вакууме на расстояние 0,88 мм. Чему должна быть равна сторона (в см) квадрата, чтобы емкость конденсатора составляла 1 пФ? 0=8,8·10-12 Ф/м.
2. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено стеклом (ε=7). Расстояние между пластинами d=5 мм, разность потенциалов U=1 кВ. Определите: 1) напряженность поля в стекле; 2) поверхностную плотность связанных зарядов на стекле.
3. Воздушный плоский конденсатор емкостью 5 мкФ заполняют жидким диэлектриком с диэлектрической проницаемостью 6. Конденсатор какой емкости (в мкФ) надо соединить последовательно с данным, чтобы такая батарея вновь имела емкость 5 мкФ?
4. Аккумулятор с внутренним сопротивлением 0,2 Ом и ЭДС 2 В замкнут проволокой сечением 1 мм2 и удельным сопротивлением 10-7 Ом·м. Найдите длину проволоки, если сила тока в цепи 4 А.
5. Три источника постоянного тока с ЭДС 1, 2 и 3 В и внутренними сопротивлениями соответственно 1, 2 и 3 Ом соединены последовательно и замкнуты накоротко. Определите силу тока в цепи.
6. Какое количество энергии (в кДж) расходуется на нагревание электроутюга в течение 50 с, если напряжение в сети постоянно и равно 220 В, а сила тока 2 А?
7. С какой силой взаимодействуют два параллельных провода с токами силой 300 А, если длина проводов 50 м и каждый из них создает в месте расположения другого провода магнитное поле с индукцией 1,2 мТл?
8. Согласно теории Бора, электрон в атоме водорода движется вокруг ядра по круговой орбите радиусом r=52,8 пм. Определите магнитную индукцию В поля, создаваемого электроном в центре круговой орбиты.
9. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводам, находящимся на расстоянии 10 см друг от друга в вакууме, текут токи I1=20 А и I2=30 А одинакового направления. Определите магнитную индукцию поля, создаваемого токами в точках, лежащих на прямой, соединяющих оба провода, если: 1) точка А лежит на расстоянии r1=2 см левее левого провода; 2) точка В лежит на расстоянии r2=3 см правее правого провода; 3) точка С лежит на расстоянии r3=4 см правее левого провода.
10. В однородном магнитном поле с индукцией В=0,5 Тл находится прямоугольная рамка длиной а=8 см и шириной b=5 см, содержащая b=100 витков тонкой проволоки. Ток в рамке I=1 А, а плоскость рамки параллельна линиям магнитной индукции. Определите 1) магнитный момент рамки; 2) вращающий момент, действующий на рамку.
Вариант 4.
1. Емкость плоского конденсатора равна 6 мкФ. Чему будет равна его емкость (в мкФ), если расстояние между пластинами увеличить в 2 раза, а затем пространство между пластинами заполнить диэлектриком с =5?
2. Определите расстояние между пластинами плоского конденсатора, если между ними приложена разность потенциалов U=150 В, причем площадь каждой пластины S=100 см2, ее заряд Q=10 нКл. Диэлектриком является слюда (ε=7).
3. Во сколько раз увеличится емкость системы, состоящей из двух параллельно соединенных одинаковых воздушных конденсаторов, если один из них заполнить диэлектриком с диэлектрической проницаемостью 5?
4
.
Если
к батарее с ЭДС 3 В и внутренним
сопротивлением 2 Ом накоротко
подсоединить амперметр, то он покажет
силу тока 1 А. Определите сопротивление
амперметра.
5. Два источника ЭДС E1=2 В и E2=1,5 В с внутренними сопротивлениями r1=0,5 Ом и r2=0,4 Ом включены параллельно сопротивлению R=2 Ом (см. рисунок). Определите силу тока через это сопротивление.
6. Электроплитка подключена к сети с напряжением 220 В. За некоторое время в ней выделилась энергия 1100 Дж. Какой заряд прошел за это время через плитку?
7. Определите работу (в мДж), совершаемую силой Ампера при перемещении проводника длиной 0,2 м с током силой 5 А в однородном магнитном поле на расстояние 0,5 м. Проводник расположен перпендикулярно линиям поля и движется в направлении силы Ампера. Индукция магнитного поля 0,1 Тл.
8. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией В=0,1 Тл по окружности. Определите угловую скорость вращения электрона.
9. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводникам, расстояние между которыми d=20 см, текут токи I1=40 А и I2=80 А в одном направлении. Определите магнитную индукцию В в точке А, удаленной от первого проводника на r1=12 см и от второго – на r2=16 см.
10. В однородном магнитном поле с индукцией В=1 Тл находится квадратная рамка со стороной a=10 см, по которой течет ток I=4 А. Плоскость рамки перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определите работу, которую необходимо затратить для поворота рамки относительно оси, проходящей через середины ее противоположных сторон 1) на 90º; 2) на 180º; 3) на 360º.
Вариант 5.
1. Плоский воздушный конденсатор емкостью 1 мкФ соединили с источником напряжения, в результате чего он приобрел заряд 10 мкКл. Расстояние между пластинами конденсатора 5 мм. Определите напряженность поля (в кВ/м) внутри конденсатора.
2. К пластинами плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов U1=500 В. Площадь пластин S=200 см2, расстояние между ними d=1,5 мм. После отключения конденсатор от источника напряжения в пространство между пластинами внесли парафин (ε=2). Определите разность потенциалов U2 между пластинами после внесения диэлектрика. Определите также электроемкости конденсатор C1 и C2 до и после внесения диэлектрика.
3. Два конденсатора емкостями 2 и 3 мкФ соединены последовательно, а к внешним их концам параллельно подсоединен третий конденсатор емкостью 0,8 мкФ. Какова емкость (в мкФ) всей системы конденсаторов?
4. В проводнике сопротивлением 2 Ом, подключенном к элементу с ЭДС 2,2 В, идет ток силой 1 А. Найдите ток короткого замыкания элемента.
5. Батарея для карманного фонаря состоит из трех последовательно соединенных элементов с ЭДС 1,5 В и внутренним сопротивлением 0,2 Ом каждый. Найдите силу тока, проходящего через лампу фонаря, если ее сопротивление 0,9 Ом.
6. Элемент с ЭДС 6 В замкнут на внешнее сопротивление 2 Ом. При этом во внешней цепи выделяется мощность 8 Вт. Найдите внутреннее сопротивление элемента.
7. В однородном магнитном поле с индукцией В=0,2 Тл находится прямой проводник длиной l=15 см, по которому течет ток I=5 А. На проводник действует сила F=0,13 Н. Определите угол между направлениями тока и вектором магнитной индукции.
8. Электрон, обладая скоростью v=10 Мм/с, влетел в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Индукция магнитного поля В=0,1 мТл. Определите нормальное и тангенциальное ускорения электрона.
9. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводникам, расстояние между которыми d=15 см, текут токи I1=70 А и I2=50 А в противоположных направлениях. Определите магнитную индукцию В в точке, удаленной на r1=20 см от первого и r2=30 см от второго проводника.
10. Тонкое кольцо массой 10 г и радиусом R=8 см заряжено с равномерно распределенной линейной плотностью τ=10 нКл/м. Кольцо равномерно вращается с частотой n=15 с-1 относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через ее центр. Определите: 1) магнитный момент кругового тока, создаваемого кольцом; 2) отношение магнитного момента к моменту импульса кольца.
Вариант 6.
1. Расстояние между пластинами заряженного плоского конденсатора уменьшили в 2 раза. Во сколько раз увеличится при этом напряженность поля конденсатора, если он все время остается присоединенным к источнику напряжения?
2. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено воздухом. Расстояние между пластинами d=5 мм, разность потенциалов U=1 кВ. Определите: 1) напряженность поля в стекле; 2) поверхностную плотность заряда на пластинах конденсатора.
3. Конденсаторы емкостями 10 и 1,5 мкФ соединены параллельно. Суммарный заряд конденсаторов 2,3 мкКл. Определите заряд (в мкКл) конденсатора большей емкости.
4
.
Два
сопротивления 30 и 20 Ом, соединенные
параллельно, подключены
к аккумулятору, ЭДС которого 14 В. Сила
тока в общей цепи 1 А. Найдите ток
короткого замыкания.
5
.
На
рисунке E1=E2=E3,
R1=48
Ом, R2=24
Ом, падение напряжения U2
на сопротивлении равно 12 В. Пренебрегая
внутренним сопротивлением элементов,
определите сопротивление R3.
6. Каково внутреннее сопротивление источника тока, если на сопротивлении 10 Ом, подключенном к источнику тока, выделяется мощность 100 Вт во всей цепи 110 Вт?
7. По прямому горизонтально расположенному проводу пропускают ток I1=10 А. По ним на расстоянии R=1,5 см находится параллельный ему алюминиевый провод, по которому пропускают ток I2=1,5 А. Определите, какова должна быть площадь поперечного сечения алюминиевого провода, чтобы он удерживался незакрепленным. Плотность алюминия ρ=2,7 г/см3.
8. В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной индукции движется прямой проводник длиной 40 см. Определите силу Лоренца, действующую на свободный электрон проводника, если возникающая не его концах разность потенциалов составляет 10 мкВ.
9. Напряженность Н магнитного поля в центре кругового витка с магнитным моментом pm=1,5 А·м2 равна 150 А/м. Определите: 1) радиус витка; 2) силу тока в витке.
10. Принимая, что электрон в атоме водорода движется по круговой орбите, определите отношение магнитного момента pm эквивалентного кругового тока к моменту L импульса орбитального движения электрона.
Вариант 7.
1. Расстояние между пластинами плоского конденсатора d=5 мм. После зарядки конденсатора до разности потенциалов U=500 В между пластинами конденсатор вдвинули стеклянную пластинку (ε=7). Определите: 1) диэлектрическую восприимчивость стекла; 2) поверхностную плотность связанных зарядов на стеклянной пластинке.
2. Определите расстояние между пластинами плоского конденсатора, если между ними приложена разность потенциалов U=150 В, причем площадь каждой пластины S=100 см2, ее заряд Q=10 нКл. Диэлектриком является резина (ε=2,5).
3. Какой должна быть емкость (в пФ) конденсатора, который надо соединить последовательно с конденсатором емкостью 800 пФ, чтобы получить батарею конденсаторов емкостью 60 пФ?
4
.
Определите
ток короткого замыкания источника ЭДС,
если при внешнем сопротивлении R1=50
Ом ток в цепи I1=0,2
А, а при R2=110
Ом – I2=0,1
А.
5. На рисунке E=2 В, R1=60 Ом, R2=40 Ом, R3= R4=20 Ом и RG=100 Ом. Определите силу тока IG, протекающего через гальванометр.
6. Два цилиндрических проводника одинаковой длины и одинакового сечения, один из меди, а другой из железа, соединены параллельно. Определите отношение мощностей токов для этих проводников. Удельные сопротивления меди и железа равны соответственно 17 и 98 нОм·м.
7. Два бесконечных прямолинейных параллельных проводника с одинаковыми токами, текущими в одном направлении, находятся друг от друга на расстоянии R. Чтобы их раздвинуть до расстояния 2R, на каждый сантиметр длины проводника затрачивается работа А=139 нДж. Определите силу тока в проводниках.
8. Электрон, ускоренный разностью потенциалов U=0,5 кВ, движется параллельно прямолинейному длинному проводнику на расстоянии r=1 см от него. Определите силу, действующую на электрон, если через проводник пропускать ток I=10 А.
9. Определите магнитную индукцию в центре кругового проволочного витка радиусом R=10 см, по которому течет ток I=1 А.
10. В однородное магнитное поле напряженностью Н=100 кА/м помещена квадратная рамка со стороной а=10 см. Плоскость рамки составляет с направлением магнитного поля угол α=60º. Определите магнитный поток, пронизывающий рамку.
Вариант 8.
1. Определите поверхностную плотность связанных зарядов на слюдяной пластинке (ε=7) толщиной d=1 мм, служащей изолятором плоского конденсатора, если разность потенциалов между пластинами конденсатора U=300 В.
2. К пластинами плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов U1=500 В. Площадь пластин S=200 см2, расстояние между ними d=1,5 мм. Конденсатор от источника напряжения не отключают и вносят в пространство между пластинами парафин (ε=2). Определите разность потенциалов U2 между пластинами после внесения диэлектрика. Определите также электроемкости конденсатор C1 и C2 до и после внесения диэлектрика.
3. Плоский конденсатор емкостью 20 пФ соединяют последовательно с таким же конденсатором, но заполненным диэлектриком с диэлектрической проницаемостью 3. Найдите емкость (в пФ) такой батареи.
4. В цепь, состоящую из батареи и резистора сопротивлением R=80 Ом, включают вольтметр, сопротивление которого RV=800 Ом, один раз последовательно резистору, другой раз – параллельно. Определите внутреннее сопротивление батареи, если показания вольтметра в обоих случаях одинаковы.
5.
На
рисунке E1=10
В, E2=20
В, E3=40
В, а сопротивления R1=R2=R3=R=10
Ом. Определите силы токов, протекающих
через сопротивления (I)
и через источники ЭДС (I’).
Внутренние сопротивления источников
ЭДС не учитывать.
6. Сила тока в проводнике сопротивлением R=120 Ом равномерно возрастает от I0=0 до Imax=5 А за время t=15 с. Определите выделившееся за это время в проводнике количество теплоты.
7. Прямой провод длиной l=20 см с током I=5 А, находящийся в однородном магнитном поле с индукцией В=0,1 Тл, расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции. Определите работу сил поля, под действием которых проводник переместился на 2 см.
8. Протон, ускоренный разностью потенциалов U=0,5 кВ, влетая в однородное магнитно поле с магнитной индукцией В=2 мТл, движется по окружности. Определите радиус этой окружности.
9. Определите магнитную индукцию на оси тонкого проволочного кольца радиусом R=5 см, по которому течет ток I=10 А, в точке, расположенной на расстоянии d=10 см от центра кольца.
10. Поток магнитной индукции через площадь поперечного сечения соленоида (без сердечника) равен Ф=1 мкВб. Длина соленоида l=12,5 см. Определите магнитный момент этого соленоида.
Вариант 9.
1. Между пластинами плоского конденсатора помещено два слоя диэлектрика – слюдяная пластинка (ε1=7) толщиной d1=1 мм и парафин (ε2=2) толщиной d2=0,5 мм. Определите: 1) напряженности электростатических полей в слоях диэлектрика; 2) электрическое смещение, если разность потенциалов между пластинами конденсатора U=500 В.
2. Определите электроемкость коаксиального кабеля длиной 10 м, если радиус его центральной жилы r1=1 см, радиус оболочки r2=1,5 см, а изоляционным материалом служит резина (ε=2,5).
3
.
Воздушный
плоский конденсатор емкостью 5 мкФ
заполняют жидким диэлектриком
с диэлектрической проницаемостью 6.
Конденсатор какой емкости
(в мкФ) надо соединить последовательно
с данным, чтобы такая батарея вновь
имела
емкость 5 мкФ?
4. На рисунке R1=R2=R3=100 Ом. Вольтметр показывает UV=200 В, сопротивление вольтметра RV=800 Ом. Определите ЭДС батареи, пренебрегая ее сопротивлением.
5. Две одинаковые батареи с эдс 20 в и внутренним сопротивлением 2 Ом каждая соединены параллельно и подключены к сопротивлению 9 Ом. Найдите силу тока, протекающего через сопротивление.
6. Сила тока в проводнике сопротивлением R=100 Ом равномерно убывает от I0=10 А до I=0 за время t=30 с. Определите выделившееся за это время в проводнике количество теплоты.
7
.
Контур из провода, изогнутого в форме
квадрата (см. рисунок) со стороной а=0,5
м, расположен в одной плоскости с
бесконечным прямолинейным проводом с
током I=5
А так, что две его стороны параллельны
проводу. Сила тока в контуре I1=1
А. Определите силу, действующую на
контур, если ближайшая к проводу сторона
контура находится на расстоянии b=10
см. Направления токов указаны на рисунке.
8. Электрон, влетев в однородное магнитное поле с магнитной индукцией В=2 мТл, движется по круговой орбите радиусом R=15 см. Определите магнитный момент pm эквивалентного кругового тока.
9. Определите магнитную индукцию В на оси тонкого проволочного кольца радиусом R=10 см, в точке, расположенной на расстоянии d=20 см от центра кольца, если при протекании тока по кольцу в центре кольца В=50 мкТл.
10. В одной плоскости с бесконечным прямолинейным проводом с током I=20 А расположена квадратная рамка со стороной, длина которой а=10 см, причем две стороны рамки параллельны проводу, а расстояние от провода до ближайшей стороны рамки равно d=5 см. Определите магнитный поток Ф, пронизывающий рамку.
Вариант 10.
1. Расстояние между пластинами плоского конденсатора составляет d=1 см, разность потенциалов U=200 В. Определите поверхностную плотность связанных зарядов эбонитовой пластинки (ε=3) толщиной d=8 мм, помещенной на нижнюю пластину конденсатора.
2. Определите напряженность электростатического поля на расстоянии d=1 см от оси коаксиального кабеля, если радиус его центральной жилы r1=0,5 см, а радиус оболочки r2=1,5 см. Разность потенциалов между центральной жилой и оболочкой U=1 кВ.
3
.
Во
сколько раз увеличится емкость системы,
состоящей из двух параллельно
соединенных одинаковых воздушных
конденсаторов, если один из них заполнить
диэлектриком с диэлектрической
проницаемостью 5?
4. На рисунке сопротивление потенциометра R=2000 Ом, внутреннее сопротивление вольтметра RV=5000 Ом, U0=220 В. Определите показание вольтметра, если подвижный контакт находится посередине потенциометра.
5. Батарея для карманного фонаря состоит из трех последовательно соединенных элементов с ЭДС 1,5 В и внутренним сопротивлением 0,2 Ом каждый. Найдите силу тока, проходящего через лампу фонаря, если ее сопротивление 0,9 Ом.
6. Плотность электрического тока в медном проводе равна 10 А/см2. Определите удельную тепловую мощность тока, если удельное сопротивление меди ρ=17 нОм·м.
7. Прямоугольная рамка со сторонами а=40 см и b=30 см расположена в одной плоскости с бесконечным прямолинейным проводом с током I=6 А так, что длинные стороны параллельны проводу. Сила тока в раме I1=1 А. Определите силы, действующие на каждую из сторон рамки, если ближайшая к проводу сторона рамки находится на расстоянии с=10 см, а ток в ней сонаправлен току I.
8. Электрон, обладая скоростью v=1 Мм/с, влетает в однородное магнитное поле под углом α=60º к направлению поля и начинает двигаться по спирали. Напряженность магнитного поля Н=1,6 кА/м. Определите: 1) шаг спирали; 2) радиус витка спирали.
9. Круговой виток радиусам R=15 см расположен относительно бесконечно длинного провода так, что его плоскость параллельна проводу. Перпендикуляр, восставленный к проводу из центра витка, является нормалью к плоскости витка. Сила тока в проводе I1=1 А, сила тока в витке I2=5 А. Расстояни6е от центра витка до провода d=20 см. Определите магнитную индукцию в центре витка.
10. Квадратный проводящий контур со стороной l=20 см и током I=10 А свободно подвешен в однородном магнитном поле с магнитной индукцией В=0,2 Тл. Определите работу, которую необходимо совершить, чтобы повернуть контур на 180º вокруг оси, перпендикулярной направлению магнитного поля.
Вариант 11.
1. Расстояние между пластинами плоского конденсатора составляет d=1 см, заряд на конденсаторе 2 мкКл, емкость конденсатора 0,2 мкФ. Определите поверхностную плотность зарядов на обкладке конденсатора.
2. Сферический конденсатор состоит из двух концентрических сфер радиусами r1=5 см и r2=5,5 см. Пространство между обкладками конденсатора заполнено маслом (ε=2,2). Определите: 1) электроемкость этого конденсатора; 2) радиус шара, помещенного в масло, который обладает такой электроемкостью.
3. Два конденсатора емкостями 2 и 3 мкФ соединены последовательно, а к внешним их концам параллельно подсоединен третий конденсатор емкостью 0,8 мкФ. Какова емкость (в мкФ) всей системы конденсаторов?
4. Определите ЭДС источника тока E, если во внешней цепи при силе тока 4 А развивается мощность 10 Вт, а при силе тока 2 А – мощность 8 Вт.