Контрольная работа №2

1. С какой силой взаимодействуют два заряда 2 и 10 нКл соответственно, находящиеся на расстоянии 2 см друг от друга?

2. На каком расстоянии друг от друга заряды 5 мкКл и 5 нКл взаимодействуют с силой 10 мН?

3. Во сколько раз надо изменить расстояние между зарядами при увеличении одного из них в 3 раза, чтобы сила взаимодействия осталась прежней?

4. Два шарика, расположенные на расстоянии 10 см друг от друга, имеют одинаковые отрицательные заряды и взаимодействуют с силой 0,2 мН. Найти число избыточных электронов на каждом шарике.

5. Какая сила действует на заряд 15 нКл, помещенный в точку, в которой напряженность электрического поля равна 3 кВ/м?

6. Найти ускорение с которым движется электрон в поле напряженностью 10 кВ/м?

7. Чему равна напряженность поля заряда 30 нКл в точках, удаленных от заряда на 5 и 10 см.

8. Металлическому шару радиусом 2,5 см сообщили заряд 15 нКл. Найти поверхностную плотность заряда и напряженность поля в точке, удаленной от центра шара на 4 см.

9. Найти напряженность Е поля в точке, отстоящей от поверхности шара на расстоянии, равном его диаметру. Заряженный шар имеет поверхностную плотность заряда а.

10. Найти напряженность поля заряженной бесконечной пластины, если поверхностная плотность заряда на ней равна 300 нКл/м².

11. Найти напряженность поля вблизи середины пластины, если большая заряженная пластина с поверхностной плотностью заряда 30 нКл/м² погружена в масло.

12. Во сколько раз надо изменить расстояние между двумя зарядами, чтобы при погружении их в керосин сила взаимодействия между ними была такая же, как в воздухе?

13. Какова диэлектрическая проницаемость жидкого диэлектрика, если на расстоянии 2 см от заряда 5 нКл, находящегося в диэлектрике, напряженность поля равна 20 кВ/м?

14. В однородном электрическом поле напряженностью 1,5 кВ/м переместили заряд -20 нКл в направлении силовой линии на 2 см. Найти работу поля.

15. Электрон переместился в ускоряющем электрическом поле из точки с потенциалом 180 В в точку с потенциалом 0,3 мВ. Найти кинетическую энергию электрона и приобретенную скорость. Начальную скорость электрона считать равной нулю.

16. Найти работу, которую надо совершить, чтобы перенести заряд 8 мкКл из бесконечности в точку поля, удаленную от центра заряженного шара на 20 см. Заряд шара 20 мкКл.

17. Какова напряженность поля, если напряжение между двумя точками, лежащими на одной линии напряженности однородного электрического поля, равно 2,5 кВ. Расстояние между этими точками 10 см?

18. Площадь каждой пластины плоского конденсатора 400 см². Заряд пластин 1,5 мкКл. Найти напряженность поля между пластинами.

19. Найти поверхностную плотность заряда на пластинах плоского конденсатора, разделенных слоем стекла толщиной 5 мм, если на конденсатор подано напряжение 3,5 кВ.

20. Емкость одного конденсатора 200 пФ, а другого — 2 мкФ. Сравнить заряды, накопленные на этих конденсаторах при их подключении к полюсам одного и того же источника постоянного напряжения.

21. Наибольшая емкость конденсатора 60 мкФ. Какой заряд он накопит при его подключении к полюсам источника постоянного напряжения 50 В?

22. Во сколько раз изменится емкость конденсатора при уменьшении рабочей площади пластин в 3 раза и уменьшении расстояния между ними в 2 раза?

23. В импульсной фотовспышке лампа питается от конденсатора емкостью 780 мкФ, заряженного до напряжения 300 В. Найти энергию вспышки и среднюю мощность, если продолжительность разрядки 2,3 мс.

24. Какова энергия поля, если площадь каждой из пластин плоского конденсатора 250 см², расстояние между ними 1,2 см, а напряженность поля 480 кВ/м?

25. Обмотка реостата сопротивлением 80 Ом выполнена из никелиновой проволоки с площадью поперечного сечения 1 мм². Какова длина проволоки?

26. Определить плотность тока, протекающего по константановому проводнику длиной 4,5 м, при напряжении 42 В.

27. Какова напряженность поля в алюминиевом проводнике сечением 1,1 мм² при силе тока 1,5 А?

28. Кабель состоит из двух стальных жил площадью поперечного сечения 0,5 мм² каждая и четырех медных жил площадью поперечного сечения 0,8 мм² каждая. Каково падение напряжения на каждом километре кабеля при силе тока 0,15 А?

29. Найти силу токов и напряжения в цепи, если амперметр показывает 1,5 А, а сопротивление резисторов R₁ = 4 Ом, R₂ = 8 Ом, R₃ = 10 Ом, R₄ = 2 Ом.

30. На баллоне сетевой лампы накаливания написано: 220 В, 60 Вт. Найти силу тока и сопротивление в рабочем режиме.

31. В бытовой электроплитке, рассчитанной на напряжение 220 В, имеются две спирали, сопротивление каждой из которых равно 80 Ом. С помощью переключателя в сеть можно включить одну спираль, две спирали последовательно или две спирали параллельно. Найти мощность в каждом случае.

32. Электродвигатель подъемного крана работает под напряжением 380 В, при этом сила тока в его обмотке равна 20 А. Каков КПД установки, если груз массой 1,2 т кран поднимает на высоту 15 м за 40 с?

33. При питании лампочки от элемента с ЭДС 1,5 В сила тока в цепи равна 0,2 А. Найти работу сторонних сил в элементе за 2 мин.

34. К источнику с ЭДС 42 В и внутренним сопротивлением 3 Ом подключен реостат, сопротивление которого 10 Ом. Найти силу тока в цепи и напряжение на зажимах источника.

35. При подключении лампочки к батарее элементов с ЭДС 4,5 В вольтметр показал напряжение на лампочке 4 В, а амперметр — силу тока 0,3 А. Каково внутреннее сопротивление батареи?

36. При подключении к батарее гальванических элементов резистора сопротивлением 15 Ом сила тока в цепи была 1,1 А, а при подключении резистора сопротивлением 10 Ом сила тока стала 1,6 А. Найти ЭДС и внутреннее сопротивление батареи.

37. Магнитный поток внутри контура, площадь поперечного сечения которого 50 см², равен 0,3 мВб. Найти индукцию поля внутри контура. Поле считать однородным и перпендикулярным плоскости проводника.

38. Какой магнитный поток пронизывает плоскую поверхность площадью 60 см² при индукции поля 0,38 Тл, если эта поверхность: а) перпендикулярна вектору индукции поля; б) расположена под углом 45° к вектору индукции?

39. Какова индукция магнитного поля, в котором на проводник с длиной активной части 4 см действует сила 50 мН? Сила тока в проводнике 20 А. Проводник расположен перпендикулярно вектору индукции магнитного поля.

40. С какой силой действует магнитное поле индукцией 11 мТл на проводник, в котором сила тока 45 А, если длина активной части проводника 0,2 м, линии индукции поля и ток взаимно перпендикулярны?

41. Сила тока в горизонтально расположенном проводнике длиной 25 см и массой 4,5 г равна 12 А. Найти индукцию (модуль) магнитного поля, в которое нужно поместить проводник, чтобы сила тяжести уравновесилась силой Ампера.

42. Какая сила действует на протон, движущийся со скоростью 10 Мм/с в магнитном поле индукцией 0,2 Тл перпендикулярно линиям индукции?

43. Найти скорость протона, если он в магнитном поле индукцией 20 мТл описал окружность радиусом 10 см.

44. Сила тока в лампочке карманного фонаря 0,3 А. Сколько электронов проходит через поперечное сечение нити накала за 0,5 с?

45. При какой температуре сопротивление серебряного проводника станет в 3 раза больше, чем при 0 °С?

46. Для определения температурного коэффициента сопротивления меди на катушку медной проволоки подавали одно и то же напряжение. При погружении этой катушки в тающий лед сила тока была 15 мА, а при опускании в кипяток сила тока стала 11 мА. Найти по этим данным температурный коэффициент сопротивления меди.

47. Найти удельное сопротивление стали при 60 °С.

48. При какой наименьшей скорости электрон может вылететь из серебра?

49. При проведении опыта по определению электрохимического эквивалента меди были получены следующие данные: время прохождения тока 20 мин, сила тока 0,5 А, масса катода до опыта 65,5 г, масса после опыта 65,68 г. Какое значение электрохимического эквивалента меди было получено по этим данным?

50. Последовательно с электролитической ванной, заполненной солью никеля, включена ванна, в которой находится соль хрома. После размыкания цепи в первой ванне выделилось 15 г никеля. Сколько хрома выделилось во второй ванне?

51. Какое количество вещества осядет на катоде из соли двухвалентной меди за 50 мин при силе тока 4 А?

52. При электролитическом способе получения алюминия используются ванны, работающие под напряжением 5 В при силе тока 40 кА. Сколько времени потребуется для получения 1,5 т алюминия?

53. Найти ЭДС индукции в контуре, если за 5 мс магнитный поток, пронизывающий контур, убывает с 10 до 4 мВб.

54. Найти скорость изменения магнитного потока в соленоиде из 2100 витков при возбуждении в нем ЭДС индукции 140 В.

55. Сколько витков должна содержать катушка с площадью поперечного сечения 50 см², чтобы при изменении магнитной индукции от 0,3 до 0,4 Тл в течение 5 мс в ней возбуждалась ЭДС 10 В?

56. Найти напряженность вихревого электрического поля в витке, если внутри витка радиусом 5 см магнитный поток изменился на 20 мВб за 6 мс.

57. Какой заряд пройдет через поперечное сечение витка, сопротивление которого 35 мОм, при уменьшении магнитного потока внутри витка на 10 мВб?

58. Какова индуктивность контура, если при силе тока 4 А в нем возникает магнитный поток 0,5 мВб?

59. Какой магнитный поток возникает в контуре индуктивностью 0,3 мГн при силе тока 10 А?

60. Найти индуктивность проводника, в котором при равномерном изменении силы тока на 2 А в течение 0,25 с возбуждается ЭДС самоиндукции 20 мВ.

61. Какая ЭДС самоиндукции возбуждается в обмотке электромагнита индуктивностью 0,4 Гн при равномерном изменении силы тока в ней на 5 А за 0,02 с?

62. В катушке индуктивностью 0,5 Гн сила тока равна 20 А. Какова энергия магнитного поля этой катушки? Как изменится энергия поля, если сила тока уменьшится вдвое?

63. Какой должна быть сила тока в обмотке дросселя индуктивностью 0,5 Гн, чтобы энергия поля оказалась равной 2 Дж?

64. Найти энергию магнитного поля соленоида, в котором при силе тока 15 А возникает магнитный поток 0,6 Вб.

65. За какое время в катушке с индуктивностью 250 мГн происходит возрастание силы тока от 0 до 12 А, если при этом возникает средняя ЭДС самоиндукции, равная 40 В?

66. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 350 пФ и катушки индуктивностью 15 мГн. Найти амплитуду колебаний силы тока, если амплитуда колебаний напряжения 500 В.

67. Найти период и частоту колебаний в контуре, состоящем из конденсатора емкостью 800 пФ и катушки индуктивностью 2 мкГн.

68. Каков диапазон частот собственных колебаний в контуре, если его индуктивность можно изменять в пределах от 0,1 до 10 мкГн, а емкость — в пределах от 30 до 3000 пФ?

69. Катушку какой индуктивности надо включить в колебательный контур, чтобы при емкости конденсатора 60 пФ получить частоту свободных колебаний 10 МГц?

70. Найти массу груза, который на пружине жесткостью 250 Н/м делает 30 колебаний за 20 с.

71. Если к некоторому грузу, колеблющемуся на пружине, подвесить гирю массой 150 г, то частота колебаний уменьшится в 1,5 раза. Какой массы груз был первоначально подвешен к пружине?

72. Во сколько раз изменится период колебаний груза, подвешенного на резиновом жгуте, если отрезать 2/3 длины жгута и подвесить на оставшуюся часть тот же груз?

73. По поверхности воды в озере волна распространяется со скоростью 10 м/с. Каковы период и частота колебаний бакена, если длина волны 4 м?

74. Расстояние до преграды, отражающей звук, 70 м. Через какое время человек услышит эхо?

75. Какова глубина моря под кораблем, если при измерении глубины моря под кораблем при помощи эхолота оказалось, что моменты отправления и приема ультразвука разделены промежутком времени 0,8 с?

76. Найти длину волны, если радиостанция ведет передачу на частоте 74 МГц.

77. В радиоприемнике один из коротковолновых диапазонов может принимать передачи, длина волны которых 20—24 м. Найти частотный диапазон.

78. Катушка приемного контура радиоприемника имеет индуктивность 2 мкГн. Какова емкость конденсатора, если идет прием станции, работающей на длине волны 1,2 км?

79. В каком диапазоне длин волн работает приемник, если емкость конденсатора в его колебательном контуре можно плавно изменять от 200 до 1600 пФ, а индуктивность катушки постоянна и равна 50 мкГн?

80. Определить длину электромагнитной волны в вакууме, на которую настроен колебательный контур, если максимальный заряд конденсатора 18 нКл, а максимальная сила тока в контуре 1 А.

81. На каком расстоянии от антенны радиолокатора находится объект, если отраженный от него радиосигнал возвратился обратно через 300 мкс?

82. Сравнить скорость света в алмазе и сероуглероде.

83. Угол падения луча света на поверхность подсолнечного масла 60°, а угол преломления 36°. Найти показатель преломления масла.

84. На какой угол отклонится луч света от первоначального направления, упав под углом 40° на поверхность алмаза?

85. Из стекла требуется изготовить двояковыпуклую линзу с фокусным расстоянием 10 см. Каковы должны быть радиусы кривизны поверхностей линзы, если известно, что один из них в 2 раза больше другого?

86. Каковы радиусы кривизны поверхностей выпукло-вогнутой собирающей линзы с оптической силой 6 дптр, если один из них больше другого в 2 раза?

87. Предмет расположен в 20 см от собирающей линзы с радиусами кривизны поверхностей 15 см. Определить показатель преломления стекла, из которого изготовлена линза, если действительное изображение предмета получилось на расстоянии 80 см от нее.

88. Рассматривая предмет в собирающую линзу, его располагают на расстоянии 4 см от нее. При этом получают мнимое изображение, в 4 раз большее самого предмета. Какова оптическая сила линзы?

89. Сколько длин волн монохроматического излучения с частотой 600 ТГц укладывается на отрезке 1 м?

90. Найти длину волны монохроматического света, падающего на дифракционную решетку, содержащую 120 штрихов на 1 мм, если угол между двумя спектрами первого порядка равен 8°.

91. При облучении алюминиевой пластины фотоэффект начинается при наименьшей частоте 1,03 ПГц. Найти работу выхода электронов из алюминия.

92. Найти работу выхода электронов из меди, если красная граница фотоэффекта для меди 282 нм.

93. Какую максимальную кинетическую энергию имеют фотоэлектроны при облучении железа светом с длиной волны 200 нм? Красная граница фотоэффекта для железа 288 нм.

94. Какой длины волны свет надо направить на поверхность цезия, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была 2,1 Мм/с?

95. Определить длину волны зеленой линии водородного спектра, если при переходе атома водорода из четвертого энергетического состояния во второе излучаются фотоны с энергией 2,55 эВ.

96. Какой изотоп образуется из урана ₉₂U после двух α-распадов и одного β-распада?

97. Найти энергию связи ядра для лития.

98. Написать ядерную реакцию, происходящую при бомбардировке алюминия α-частицами и сопровождающуюся выбиванием протона.

99. При бомбардировке изотопа бора ₅В нейтронами из образовавшегося ядра выбрасывается α-частица. Написать реакцию.

100. Элемент менделевий был получен при облучении эйнштейния ₉₉Es α-частицами с выделением нейтрона. Написать реакцию.