Вариант 10

1. Два одинаковых шарика подвешены на закрепленных в одной точке нитях одинаковой длины, равной 1 м. После сообщения шарикам заряда 410^-7 Кл нити разошлись на угол, равный 60^о. Определить массу каждого шарика.

2. Два точечных заряда (210^-7 Кл и 410^-7 Кл) находятся в керосине на расстоянии 10 см друг от друга. Каковы напряженность электростатического поля и электростатическая индукция в точке, находящейся на расстоянии 20 см от одного и 15 см от другого заряда?

3. Расстояние между пластинами плоского воздушного конденсатора площадью 50 см² изменяется от 3 до 10 см. Конденсатор был заряжен до напряжения 200 В и отключен от источника тока. Найти величину изменения энергии поля конденсатора. Вычислить работу, необходимую для раздвижения его пластин.

4. Пылинка массой 10^-5 г, несущая на себе заряд 10^-8 Кл, влетела в электрическое поле в направлении силовых линий. После прохождения разности потенциалов 150 В пылинка имела скорость 20 м/с. Какова была скорость пылинки до того, как она влетела в поле?

5. Две параллельные плоскости находятся на расстоянии 0,6 см друг от друга. По ним равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями 0,2 мкКл/м² и –0,3 мкКл/м². Определить разность потенциалов между пластинами.

6. Два конденсатора с электроемкостями, равными 3 мкФ и 6 мкФ, соединены между собой и присоединены к батарее с ЭДС, равной 120 В. Определить заряды конденсаторов и разности потенциалов между их обкладками, если конденсаторы соединены: а) параллельно; б) последовательно.

7. Ток в проводнике сопротивлением 100 Ом равномерно нарастает от 0 до 10 А в течение 30 с. Определить количество теплоты, выделившееся за это время.

8. Зашунтированный амперметр измеряет ток силой до 10 А. Какую наибольшую силу тока может измерить этот амперметр без шунта, если сопротивление амперметра равно 0,02 Ом, а сопротивление шунта 510^-3 Ом?

9. От батареи, ЭДС которой 500 В, требуется передать энергию на расстояние 2,5 км. Потребляемая мощность 10 кВт. Найти максимальные потери мощности в сети, если диаметр медных проводов 1,5 см.

10. Электродвижущая сила источника равна 300 В, сила тока короткого замыкания 2 А. Определить максимальное количество теплоты, которое может отдать источник тока в течение 1 с во внешнюю цепь.

11. Определить число электронов, проходящих в одну секунду через единицу площади поперечного сечения железной проволоки длиной 10 м при напряжении на ее концах 6 В.

Вариант 11

1. Два точечных заряда (4 нКл и –2 нКл) находятся на расстоянии 60 см друг от друга. Определить напряженность поля в точке, лежащей посередине между зарядами. Какова напряженность, если второй заряд положительный?

2. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено двумя слоями диэлектриков: слоем стекла толщиной 1 см и слоем парафина толщиной 2 см. Разность потенциалов между обкладками равна 3000 В. Определить напряженность поля и падение потенциала в каждом слое. Установить плотность энергии поля.

3. Поверхностная плотность заряда бесконечной вертикальной плоскости равна 9,810^-5 Кл/м². К плоскости на нити подвешен заряженный шарик массой 10 г. Определить заряд шарика, если нить образует с плоскостью угол в 30^о.

4. Пылинка массой 1 нг, несущая на себе 5 электронов, прошла в вакууме ускоряющую разность потенциалов 3 мВ. Какова кинетическая энергия пылинки? Какую скорость она приобрела?

5. В вершинах квадрата с длиной стороны 4 см расположены точечные заряды по 4,4 нКл. Определить работу при перемещении заряда в 2,2 нКл из центра квадрата в середину одной из его сторон.

6. Конденсатор емкостью 8 пФ зарядили до разности потенциалов 1500 В и отключили от источника напряжения. После этого к первому конденсатору присоединили второй незаряженный конденсатор емкостью 12 пФ. Какое количество энергии первого конденсатора было израсходовано на образование искры при соединении конденсаторов?

7. Определить заряд, прошедший по проводу с сопротивлением 3 Ом, при равномерном нарастании напряжения на концах провода от 2 В до 4 В в течение 20 с.

8. Сопротивление в 5 Ом, вольтметр и источник тока соединены параллельно. Вольтметр показывает напряжение 10 В. Если изменить сопротивление на 12 Ом, то вольтметр покажет напряжение 12 В. Определить ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока. Током, идущим через вольтметр, пренебречь.

9. Имеется предназначенный для измерения силы тока до 10 А амперметр с сопротивлением 0,18 Ом, шкала прибора разделена на 100 делений. Какое сопротивление надо взять и как его включить, чтобы этим амперметром можно было измерять ток силой до 100 А? Как изменится при этом цена деления амперметра?

10. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону I = I₀e^t, где I₀ = 20 А;  = 10² с^-1. Определить количество теплоты, выделившееся в проводнике за 10^-2 с.

11. Напряжение на концах медного проводника длиной 2 м равно 0,5 В. Определить скорость направленного движения свободных электронов. Концентрацию свободных электронов принять равной 810²² см^-3.