Тест 4 c-2

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 4 Вариант № 1

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону , где k = 0,5 А/с. Найти заряд q, протекающий через поперечное сечение проводника за время τ = 1 с. [2 балла]

2. Металлический шар радиуса a = 2 см окружен концентрической оболочкой радиуса b = 5 см. Пространство между этими электродами заполнено однородной слабо проводящей средой с удельным сопротивлением r = 10¹⁰ Ом·м. Найти сопротивление межэлектродного промежутка. [3 балла]

3. Цепь состоит из сопротивлений R₁ = 3 Ом и R₂ = 1 Ом. Найти падение напряжения на сопротивлении R₂, если разность потенциалов ∆φ = 10 В. [1 балл]

4

5. Плотность тока в медном проводнике равна 2 А/мм². Найти напряженность электрического поля в проводнике. Удельное сопротивление меди 17 нОм·м. [1 балл]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 4 Вариант № 2

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону , где I₀ = 0,5 А/с, b = 0,05 c^-1. Найти число электронов N, проходящих через поперечное сечение проводника за время τ = 2 с. [2 балла]

2. Ток в цепи меняется по закону I = I₀×sin(2πνt), где I₀ = 20 мА, а ν = 50 Гц. В цепь включают полупроводниковый диод, в результате ток на отрицательном полупериоде становится равен нулю. Найти действующее значение силы тока, т.е. силу такого постоянного тока, который оказывает такое же тепловое воздействие. [3 балла]

3. Цепь состоит из сопротивлений R₁ = 5 Ом, R₂ = 2 Ом, R₃ = 1 Ом. Найти падение напряжения на сопротивлении R₂, если разность потенциалов ∆φ = 8 В. [1 балл]

4

5. Плотность электрического тока в стальном проводнике равна 3 А/см². Определить удельную тепловую мощность тока, если удельное сопротивление стали 100 нОм·м. [1 балл]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 4 Вариант № 3

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону , где k = 1 А/с. Найти число электронов N, проходящих через поперечное сечение проводника за время τ = 1 с. [2 балла]

2. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 30 Ом спадает в течение времени t = 5 с до нуля по закону I = I₀×(1-kt²), где I₀ = 1 А. Найти количество теплоты Q, выделившееся в проводнике за этот промежуток времени. [3 балла]

3

4. К источнику тока с ЭДС E=1,5 В присоединили катушку с сопротивлением R=0,1 Ом. Амперметр показал силу тока, равную I₁=0,5 А. Когда к источнику тока присоединили последовательно еще один источник тока с такой же ЭДС, то сила тока I в той же катушке оказалась равной 0,4 А. Определить внутренние сопротивления r₁ первого источника тока. [2 балла]

5. Плотность тока в алюминиевом проводнике равна 3 А/мм². Найти напряженность электрического поля в проводнике. Удельное сопротивление алюминия 25 нОм·м. [1 балл]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 4 Вариант № 4

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону , где k = 0,5 А/с². Найти заряд q, протекающий через поперечное сечение проводника за время τ = 2 с. [2 балла]

2

3. Цепь состоит из сопротивлений R₁ и R₂, вольтметра и амперметра. Сопротивление R₁ = 2 Ом. Найти падение напряжения U₂ на сопротивлении R₂, если сила тока в цепи I = 0,5 А, разность потенциалов ∆φ = 5 В. [1 балл]

4. При силе тока I₁ = 3 А во внешней цепи аккумулятора выделяется мощность Р₁ = 18 Вт, при силе тока I₂ = 1 А - соответственно Р₂ = 10 Вт. Определить внутреннее сопротивление r батареи. [2 балла]

5. Плотность электрического тока в медном проводнике равна 5 А/см². Определить удельную тепловую мощность тока, если удельное сопротивление меди 17 нОм·м. [1 балл]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 4 Вариант № 5

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Заряд, проходящий через поперечное сечение проводника, изменяется со временем по закону , где k = 0,1 Кл/с³. За какое время τ сила тока в проводнике возрастет до I = 2,7 А? [2 балла]

2

3. Цепь состоит из сопротивлений R₁ = 1 Ом и R₂ = 2 Ом. Найти разность потенциалов ∆φ, если падение напряжения U₁ на сопротивлении R₁ равно 4 В. [1 балл]

4. К батарее аккумуляторов, ЭДС E которой равна 2 В и внутреннее сопротивление r = 0,5 Ом, присоединен проводник. Определить максимальную мощность Р, которая при этом выделяется в проводнике. [2 балла]

5. Напряженность электрического поля в алюминиевом проводнике равна 0,1 В/м. Найти плотность тока в проводнике. Удельное сопротивление алюминия 25 нОм·м. [1 балл]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 4 Вариант № 6

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Заряд, проходящий через поперечное сечение проводника, убывает со временем от некоторого максимального значения q₀ по закону , где b = 0,1 c^-1. За какое время τ сила тока в проводнике уменьшится до уровня 0,5 от максимального значения? [2 балла]

2. Длинный проводник круглого сечения радиуса a = 2 мм сделан из материала, удельное сопротивление которого зависит только от расстояния r от оси проводника по закону ρ = α/r², где α = 10^‑12 Ом·м³. Найти сопротивление единицы длины такого проводника. [3 балла]

3

4. Даны 12 элементов с ЭДС E = 1,5 В и внутренним сопротивлением r = 0,4 Ом. Как нужно соединить эти элементы, чтобы получить от собранной из них батареи наибольшую силу тока во внешней цепи, имеющей сопротивление R = 0,3 Ом? Определить максимальную силу тока I_max. [2 балла]

5. Определить напряженность электрического поля в проводнике, если объемная плотность тепловой мощности равна 10 кВт/м³, а плотность тока 5 А/мм². [1 балл]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 4 Вариант № 7

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Заряд, проходящий через поперечное сечение проводника, изменяется со временем по закону , где k = 0,5 Кл/с². Найти скорость (в А/с) нарастания силы тока в проводнике. [2 балла]

2

3. Цепь состоит из сопротивлений R₁ = 5 Ом и R₂ = 2 Ом. Найти разность потенциалов ∆φ, если падение напряжения U₂ на сопротивлении R₂ равно 8 В. [1 балл]

4. Два элемента (E₁ = 1,2 В, r₁ = 0,1 Ом; E₂ = 0,9 В, r₂ =  0,3 Ом) соединены одноименными полюсами. Сопротивление R соединительных проводов равно 0,2 Ом. Определить силу тока I в цепи. [2 балла]

5. Напряженность электрического поля в медном проводнике равна 0,051 В/м. Найти плотность тока в проводнике. Удельное сопротивление меди 17 нОм·м. [1 балл]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 4 Вариант № 8

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону , где I₀ = 1 А, b = 0,1 c^-1. Найти заряд q, протекающий через поперечное сечение проводника за время τ = 1 с. [2 балла]

2

3. Цепь состоит из сопротивлений R₁ = 3 Ом и R₂ = 6 Ом. Найти разность потенциалов ∆φ, если сила тока в цепи I = 1 А. [1 балл]

4. Проволочное кольцо включено в цепь, в которой течет ток 9 А. Контакты делят длину кольца в отношении 1:2. При этом в кольце выделяется мощность 108 Вт. Какая мощность выделялась бы (при том же токе во внешней цепи), если бы контакты были расположены по диаметру кольца? [2 балла]

5. Определить плотность электрического тока в медном проводнике, если удельная тепловая мощность тока равна 680 Вт/м³, а удельное сопротивление меди 17 нОм·м. [1 балл]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 4 Вариант № 9

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Заряд, проходящий через поперечное сечение проводника, изменяется со временем по закону , где k = 1 Кл/с². За какое время τ сила тока в проводнике возрастет до I = 1 А? [2 балла]

2

3. Цепь состоит из сопротивлений R₁ и R₂. Сопротивление R₁ = 1 Ом. Найти сопротивление R₂, если падение напряжения на нем U₂ = 5 В, разность потенциалов ∆φ = 10 В. [1 балл]

4. Две группы из трех последовательно соединенных элементов соединены параллельно. ЭДС E каждого элемента равна 1,2 В, внутреннее сопротивление r =0,2 Ом. Полученная батарея замкнута на внешнее сопротивление R = 1,5 Ом. Найти силу тока I во внешней цепи. [2 балла]

5. Напряженность электрического поля в стальном проводнике равна 0,2 В/м. Найти плотность тока в проводнике. Удельное сопротивление стали 100 нОм·м. [1 балл]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 4 Вариант № 10

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону , где I_m = 0,79 А, ω = π/2 рад/c. Найти заряд q, протекающий через поперечное сечение проводника за время τ = 2 с. [2 балла]

2

3. Цепь состоит из одинаковых сопротивлений R₁, R₂, R₃. Найти величину каждого сопротивления, если разность потенциалов ∆φ = 3 В, сила тока в цепи I = 1 А. [1 балл]

4. К источнику тока с ЭДС E=1,5 В присоединили катушку с сопротивлением R = 0,1 Ом. Амперметр показал силу тока, равную I₁ = 0,5 А. Когда к источнику тока присоединили последовательно еще один источник тока с такой же ЭДС, то сила тока I в той же катушке оказалась равной 0,4 А. Определить внутренние сопротивления r₂ второго источника тока. [2 балла]

5. Определить объемную плотность тепловой мощности в металлическом проводнике, если плотность тока 10 А/мм². Напряженность электрического поля в проводнике равна 1 мВ/м. [1 балл]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 4 Вариант № 11

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону , где k = 1 А/с². Найти среднее значение силы тока за время τ = 5 с. [2 балла]

2

3. Цепь состоит из сопротивлений R₁ и R₂. Сопротивление R₂ = 3 Ом, падение напряжения на нем U₂ = 6 В. Найти сопротивление R₁, если, разность потенциалов ∆φ = 10 В. [1 балл]

4. ЭДС батареи аккумуляторов E =12 В, сила тока I короткого замыкания равна 5 А. Какую наибольшую мощность Р_max можно получить во внешней цепи, соединенной с такой батареей? [2 балла]

5. Определить плотность электрического тока в алюминиевом проводнике, если удельная тепловая мощность тока равна 1 кВт/м³, а удельное сопротивление алюминия 25 нОм·м. [1 балл]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 4 Вариант № 12

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону , где k = 2 А/с². Найти число электронов N, проходящих через поперечное сечение проводника за время τ = 0,5 с. [2 балла]

2

3. Цепь состоит из сопротивлений R₁ = 4 Ом и R₂ = 3 Ом. Найти силу тока в цепи, если разность потенциалов ∆φ = 3 В. [1 балл]

4. Лампочка и реостат, соединенные последовательно присоединены к источнику тока. Напряжение U на зажимах лампочки равно 40 В, сопротивление R реостата равно 10 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность Р = 120 Вт. Найти силу тока I в цепи. [2 балла]

5. Определить напряженность электрического поля в проводнике, если объемная плотность тепловой мощности равна 4 кВт/м³, а плотность тока 2 А/мм². [1 балл]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 4 Вариант № 13

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону , где k = 2 А/с. Найти среднее значение силы тока за время τ = 3 с. [2 балла]

2

3. Цепь состоит из сопротивлений R₁ = 2 Ом и R₂ = 3 Ом. Найти силу тока в цепи, если разность потенциалов ∆φ = 5 В. [1 балл]

4. Источник постоянного тока с внутренним сопротивлением 1Ом замкнут в первом случае на резистор с сопротивлением R, а во втором случае – на 4 таких же резистора, соединенных параллельно. Определить сопротивление R, если мощность, выделяемая в нагрузке, в первом и во втором случаях одинакова. [2 балла]

5. Плотность тока в стальном проводнике равна 4 А/мм². Найти напряженность электрического поля в проводнике. Удельное сопротивление стали 100 нОм·м. [1 балл]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 4 Вариант № 14

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону , где I_m = 1 А, ω = π/3 рад/c. Найти число электронов N, проходящих через поперечное сечение проводника за время τ = 0,5 с. [2 балла]

2

3. Цепь состоит из сопротивлений R₁ = 6 Ом и R₂ = 4 Ом. Найти разность потенциалов ∆φ, если сила тока в цепи I = 0,5 А. [1 балл]

4. Электромотор питается от батареи с ЭДС 12В. Какую мощность развивает мотор при протекании по его обмотке тока 2А, если при полном затормаживании якоря по цепи течет ток 3А? [2 балла]

5. Определить объемную плотность тепловой мощности в металлическом проводнике, если плотность тока 2 А/мм². Напряженность электрического поля в проводнике равна 0,5 мВ/м. [1 балл]

РГРТУ

кафедра ОиЭФ

Дисциплина "Физика" часть 2

Тест № 4 Вариант № 15

"Утверждаю"

зав. кафедрой.

1. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону , где k = 2 А/с³. Найти скорость (в А/с) нарастания силы тока в проводнике в момент времени τ = 1 с. [2 балла]

2. Ток через сопротивление пульсирует с периодом τ = 0,2 с, так что на каждом участке описывается законом I = a·t·(t-τ). Найти действующее значение силы тока, т.е. силу такого постоянного тока, который оказывает такое же тепловое воздействие, если максимальная сила тока равна 0,5 А.

3

4. При силе тока I₁ = 3 А во внешней цепи аккумулятора выделяется мощность Р₁ = 18 Вт, при силе тока I₂ = 1 А - соответственно Р₂ = 10 Вт. Определить ЭДС - E батареи. [2 балла]

5. Плотность электрического тока в алюминиевом проводнике равна 2 А/см². Определить удельную тепловую мощность тока, если удельное сопротивление алюминия 25 нОм·м. [1 балл]

№

1

2

3

4

5

1

0,25 Кл

24 ГОм

2,5 В

0,25%

34 мВ/м

2

5,9·10¹⁹

10 мА

2 В

11 Вт

90 Вт/м³

3

3,1·10¹⁸

80 Дж

1,5 В

2,9 Ом

75 мВ/м

4

1,33 Кл

70 Ом

4 В

20 Ом

42,5 Вт/м³

5

3 с

1 А/с

12 В

2 Вт

4 А/мм²

6

6,93 с

0,04 Ом

30 В

7,5 А

2 мВ/м

7

1 А/с

10 мА/с²

28 В

0,5 А

3 А/мм²

8

9 Кл

1 Дж

9 В

121,5 Вт

0,2 А/мм²

9

0,5 с

0,03 Ом

1 Ом

2 А

2 А/мм²

10

1 Кл

25 Дж

1 Ом

4,5 Ом

10 кВт/м³

11

8,3 А

0,07 Ом

2 Ом

15 Вт

0,2 А/мм²

12

5,2·10¹⁷

115 мА

1,75 А

2 А

2 мВ/м

13

3 А

289 Дж

1 А

2 Ом

0,4 В/м

14

8·10¹⁷

5,8 ГОм

1,2 В

8Вт

1 кВт/м³

15

6 А/с

365 мА

2 А

12 В

10 Вт/м³