Физика, ч.II_Электричество / Задачи

Задачи по физике, часть II

1. Электрон вращается по круговой орбите вокруг протона. Найти силу их электрического взаимодействия, если средний радиус орбиты электрона равен 10^-8 см. Кл.

2. Два маленьких шарика с зарядами q₁ = 4нКл и q₂ = 2нКл находятся на расстоянии 60 см друг от друга. Определить напряженность Е электростатического поля в точке, лежащей посередине между ними.

3. Точечный заряд +q находится в центре сферической поверхности. Если увеличить ее радиус, то поток вектора через поверхность сферы: а) не изменится; б) увеличится; в) уменьшится

4. Напряженность электрического поля у поверхности Земли равна в среднем Е = 130 В/м. Определить заряд Земли, допустив, что она имеет форму шара радиусом 6400 км.

5. Какова разность потенциалов между двумя точками электростатического поля, если при перемещении между ними заряда q = 0,012 Кл полем была совершена работа А = 0,36 Дж?

6. Электростатическое поле создано положительным точечным зарядом. Определить числовое значение и направление градиента потенциала этого поля, если на расстоянии r = 10 см от заряда потенциал .

7. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено стеклом ().Расстояние между пластинами d = 5 мм, разность потенциалов U = 1 кВ. Определить: 1) напряженность поля в стекле; 2) поверхностную плотность заряда на пластинах конденсатора.

8. Три конденсатора соединены, как показано на рисунке, где U_АВ = 250 В, С₁= 1,5 мкФ, С₂ = 3 мкФ, С₃ = 4 мкФ. Какой заряд и какая энергия накоплена этой батареей конденсаторов?

9. Сила тока в проводнике равномерно возрастает от 0 до 2А в течение 2 с. Определить заряд, прошедший по проводнику за это время.

10. Плотность тока в проводнике длиной 25 м и удельным сопротивлением Ом∙м рана 4 . Определить разность потенциалов на концах проводника.

11. В цепи на рисунке амперметр показывает силу тока

= 1,5А. Сила тока, текущего через сопротивление R₁, равна = 0,5 А. Сопротивления R₂ = 2 Ом, R₃ = 6 Ом. Определить сопротивление R₁, а также силу токов и через сопротивления R₂ и R₃.

12. Батареи аккумуляторов с ЭДС 11,2 В и внутренним сопротивлением 0,3Ом заряжается током 4 А. Что показывает вольтметр, присоединенный к полюсам батареи?

13. Электродвижущая сила батареи равна 20 В. Коэффициент полезного действия при силе тока 4 А равен 0,8. Чему равно внутреннее сопротивление батареи?

14. Какое количество теплоты выделится в проводнике сопротивлением 100Ом за 30 сек, если сила тока в нем равномерно убывает от = 10А до = 0?

15. Плотность электрического тока в медном проводе равна 10 А/см². Определить удельную тепловую мощность тока, если удельное сопротивление меди равно 17 нОм∙м.

16. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводам текут токи = 40 А и = 80 А одинакового направления. Расстояние между проводами d = 20 см. Определить магнитную индукцию В поля в точке, находящейся в середине между проводами.

17. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл по окружности. Определить угловую скорость вращения электрона. кг, Кл.

18. Прямой провод длиной 10 см, по которому течет ток силой 20А, находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл. Каков угол между направлением поля и направлением тока, если на провод действует сила 10 мН.

19. В однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл. помещена квадратная рамка площадью 25 см². Нормаль к плоскости рамки составляет с направлением магнитного поля угол 60º. Определить вращающий момент, действующий на рамку, если по ней течет ток 1А.

20. Определить магнитную индукцию в центре кругового проволочного витка радиусом

10 см, по которому течет ток 1А.

21. По прямому бесконечно длинному проводу течет ток 10А. Определить, пользуясь теоремой о циркуляции вектора , магнитную индукцию в точке, расположенной на расстоянии 10 см от провода.

22. Определить скорость заряженной частицы, движущейся по прямолинейной траектории перпендикулярно скрещенным под прямым углом электрическому (Е = 400 кВ/м) и магнитному (В = 0,25 Тл) полям.

23. Плоский контур, площадь которого 25 см², находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,04 Тл. Определить магнитный поток, пронизывающий контур, если плоскость его составляет с линиями поля угол 30º.

24. Автомобиль едет со скоростью 120 км/ч. Определить разность потенциалов на концах передней оси машины, если длина оси 180 см, а вертикальная составляющая напряженности магнитного поля Земли равна 40 .

25. Индукция магнитного поля между полюсами двухполюсного генератора В = 0,8 Тл. Ротор имеет N = 100 витков площадью S = 400 см². Сколько оборотов делает якорь, если максимальное значение ЭДС индукции ε_max=200В?

26. Рамка, содержащая 25 витков, находится в магнитном поле. Определить ЭДС индукции, возникающую в рамке при изменении магнитного потока в ней от 0,093 Вб до 0,013 Вб за 0,16 сек.

27. На рисунке представлена зависимость магнитного потока, пронизывающего некоторый замкнутый контур, от времени. На каком интервале времени ЭДС индукции максимальна? Минимальна?

28. По соленоиду течет ток = 2А. Магнитный поток, пронизывающий поперечное сечение соленоида, равен

4 мкВб. Определить индуктивность соленоида, если он имеет 800 витков.

29. Две катушки с индуктивностями

L₁ = 0,12 Гн и L₂ = 3 Гн намотаны на один сердечник. Определить силу тока во второй катушке, если сила тока в первой катушке за 0,01 с. уменьшается от 0,5 А до нуля. Сопротивление второй катушки 300 Ом.

30. Тороид без сердечника содержит 20 витков на 1 см длины. Определить объемную плотность энергии магнитного поля в тороиде, если по его обмотке протекает ток 3А.