Дополнительные задачи

86. Электрический чайник, содержащий 0,6 л воды при температуре 10°С, включили и забыли выключить. Через сколько времени после включения выкипит вся вода? Сопротивление нагревательного элемента чайника 14,4 Ом, напряжение в цепи 110В, КПД чайника 60 %.Удельная теплоемкость воды 4,2кДж/(кг∙Л), удельная теплота парообразования равна 2260 кДж/кг.

87. Какой длины надо взять никелиновую проволоку сечением 0,84 мм² , чтобы изготовить нагреватель, при помощи которого можно было бы нагреть 2 л воды от температуры 20°до кипения за 10 мин при КПД, равном 80 %? Удельное сопротивление никелина ρ = 0,420·10^-6Ом·м, напряжение в сети 220В

88. При замыкании на проводник сопротивлением 5 Ом сила тока равна 1А. Сила тока короткого замыкания батареи равна 6А. Какую наибольшую полезную мощность может дать батарея?

89. На рис. 24 изображены сечения двух прямолинейных бесконечно длинных проводников с током. Расстояние АВ между проводниками равно 20 см, I₁ = I₂ =20 А. Определить индукцию магнитного поля в точке С. Расстояния АС = 20 см, ВС = 20 см.

Рис. 24 Рис. 25

106.На рис. 25 изображены сечения трех прямолинейных бесконечно длинных проводников с током. Расстояние АВ=ВС=5см. Токи I₁= I₃ = I, I₂ =4I. Определить точки на оси ОХ, в которых индукция магнит­ного поля равна нулю.

107.На рис. 26 изображены два прямолинейных бесконечно длинных проводника с током, лежащие в одной плоскости и расположенные пер­пендикулярно друг к другу. Расстояния М₁A = M₂A= 1 см и ВМ₁= СМ₂=2 см, I₁= 2 А, I₂ =3 А. Определить индукцию магнитно­го поля в точках M₁, M2.

Рис. 26

108. Бесконечно длинный прямой провод образует круговую петлю в плоскости, перпендикулярной к проводу. Радиус петли 2 см, расстояние от центра петли до провода — 3 см. По проводу течет ток 5 А. Опреде­лить индукцию магнитного поля в центре петли.

109.Система токов состоит из двух круговых витков диаметром 4 см каж­дый и силой тока 5 А. Витки с током расположены во взаимно перпенди­кулярных плоскостях так, что их оси пересекаются в точке, отстоящей на 3 см от каждого тока. Определить индукцию магнитного поля в точке пересечения осей.

110. Вдоль оси соленоида радиусом 3 см, намотанного в один слой про­водом диаметром 0,5 мм, проходит проводник с током 5 А. Определить индукцию магнитного поля в точке, отстоящей на 1 см от оси соленоида. Ток соленоида равен 1 А.

111. Прямолинейный длинный проводник с током 30 А находится в не­однородном магнитном поле в точке х = 10 см (рис. 27). Индукция меняется по закону = ·, где — орт оси OZ. Какая совершается работа (на единицу длины проводника) при перемещении проводника на расстояние 10 см вдоль оси 0X? Проводник расположен и перемещается перпендикулярно линиям индукции.

Рис. 27

110. Между полюсами магнита подвешен горизонтально на двух невесо­мых нитях прямой проводник длиной 20 см и массой 10 г. Индукция одно­родного магнитного поля перпендикулярна к проводнику и равна 0,05 Тл. На какой угол от вертикали отклонятся нити, поддерживающие провод­ник, если по нему пропустить ток 2А?

111. По проволочному кольцу радиусом R течет ток I. Кольцо находится в однородном магнитном поле с индукцией , перпендикулярной плоскости кольца. Чему равна сила натяжения кольца?

112. Квадратная рамка со стороной 0,1 м расположена около длинного провода, сила тока в котором равна 100А. Две стороны рамки параллель­ны проводу и находятся от него на расстоянии 0,2 м. Определить вра­щающий момент, действующий на рамку, если сила тока в ней 10 А.

113. .В центре витка радиусом 0,3 м находится компас, установленный в горизонтальной плоскости. При отсутствии тока в контуре магнитная стрелка лежит в плоскости витка. Когда сила тока в витке равна 5А, стрелка поворачивается на угол 30°. Определить горизонтальную состав­ляющую индукции магнитного поля Земли.

114. Электрон со скоростью v = 10⁷ м/с влетает в область однородного магнитного поля с индукцией В = 10^-3 Тл (рис. 28). Направление скорости перпендикулярно лишим индукции. Определить максимальную глубину проникновения электрона в область магнитного поля, если угол падения β = 30°.

Рис. 28 Рис. 29

110. Электрон влетает в однородное магнитное поле (рис. 29). В точке А он имеет скорость , которая составляет с направлением поля угол α. При какой индукции магнитного поля электрон окажется в точке С? Расстоя­ние AC = L.

111. Линии напряженности однородного электрического поля перпенди­кулярны линиям индукции однородного магнитного поля. Напряженность электрического поля 10³B/м, а индукция магнитного поля 10^-3Тл. Какими должны быть направление и модуль скорости электрона, чтобы его дви­жение было прямолинейным?

112. Частица, имеющая элементарный заряд, влетает в однородное магнитное поле под углом 45° к линиям магнитной индукции и движется по винто­вой линии с шагом 2 см. Определить импульс частицы, если индукция по­ля равна 10^-2 Тл.

113. По металлической ленте шириной АВ = а течет ток I. Лента помеще­на в магнитное поле, индукция В которого направлена перпендикулярно ленте (рис. 30). Определить разность потенциалов между точками А и В ленты. Концентрация электронов равна n, площадь сечения ленты — S.

114. Определите показания идеального вольтметра (R_a→∞) в схеме, по­казанной на рис. 31 (U = 100В; R₁ =2 Ом; R₂ =8 Ом; R₃ =4 Ом; R₄ =6 Ом).

Рис.30 Рис.31

110. Найдите сопротивление R₂, R₃ в схеме, показанной на рис. 32, если при подключении источника с напряжением 110В падение напряжения на этих сопротивлениях равно соответственно 10 и 15В, a R₁ =10 Ом, R₄ =15 Ом. Олределите разность потенциалов между точками А и В.

Рис. 32 Рис. 33

110. Найдите ЭДС батареи в схеме, показанной на рис. 33, если заряд на конденсаторах С₁ и C₂ равен соответственно 2q и 3q, а емкости кон­денсаторов С и 2С. Сопротивление: R₁= R, R₂ = 2R.

111. Между полюсами магнита подвешен горизонтально на двух невесо­мых нитях длиной L = 30 см прямой проводник длиной а = 20 см и массой m= 10 г (рис. 34). Индукция однородного магнитного поля равна 0,05 Тл и направлена перпендикулярно проводнику. По проводнику течет ток I = 20А. Считая систему математическим маятником, определить период Т малых колебаний. Ускорение свободного падения g = 10м/с².

Рис. 34

110. Цепь состоит из трех последовательно соединенных проводников, подключенных к источнику с напряжением 24 В. Сопротивление первого проводника равно 4 Ом, второго  6 Ом. Напряжение на концах третьего проводника равно 4 В. Найти силу тока в цепи, сопротивление третьего проводника и напряжения на первом и втором проводниках.

ВАРИАНТЫ ТИПОВЫХ ЗАДАНИЙ

Номер варианта	НОМЕРА ЗАДАЧ
	Тема
	Постоянный ток	Магнитная индукция	Сила Ампера	Сила Лоренца	Дополни­- тельные
1	1	26	51	76	101
2	2	27	52	77	102
3	3	28	53	78	103
4	4	29	54	79	104
5	5	30	55	80	105
6	6	31	56	81	106
7	7	32	57	82	107
8	8	33	58	83	108
9	9	34	59	84	109
10	10	35	60	85	110
11	11	36	61	86	111
12	12	37	62	87	112
13	13	38	63	88	113
14	14	39	64	89	114
15	15	40	65	90	115
16	16	41	66	91	116
17	17	42	67	92	117
18	18	43	68	93	118
19	19	44	69	94	119
20	20	45	70	95	120
21	21	46	71	96	121
22	22	47	72	97	122
23	23	48	73	98	123
24	24	49	74	99	124
25	25	50	75	100	125