Вариант 4

1. Теорема Остроградского-Гаусса для электростатического поля в веществе.

2. Электрический ток. Условие существования электрического тока. Характеристика электрического тока: сила тока, плотность тока. Единицы измерения.

3. Две бесконечные параллельные плоскости находятся на расстоянии d=0,5см друг от друга. На плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями =0,2 мкКл/м² и = - 0,3 мкКл/м². Определить разность потенциалов U между плоскостями.

4. Сила F притяжения между пластинами плоского воздушного конденсатора равна 50мН. Площадь S каждой пластины равна 200см². Найти плотность энергии поля конденсатора.

5. Два источника тока ( 8В, 2Ом; 6В, 1,5Ом) и реостат (R=10Ом) соединены, как показано на рис.2. Вычислить силу тока , текущего через реостат.

1.7. Тестовые задания к модулю 1

1. Два маленьких одинаковых металлических шарика заряжены положительно зарядами и и находятся на некотором расстоянии друг от друга. Шарики привели в соприкосновение и раздвинули на прежнее расстояние. Как изменилась сила взаимодействия шариков?

1) уменьшилась в 1,25 раза. 2) увеличилась в 1,25 раза.

3) уменьшилась в 1,8 раза. 4) увеличилась в 1,8 раза. 5) не изменилась.

2. Как изменится сила кулоновского взаимодействия двух точечных зарядов, если расстояние между ними уменьшить в 3 раза?

1) Увеличится в 3 раза. 2) Увеличится в 9 раз. 3) Уменьшится в 3 раза.

4) Уменьшится в 9 раз. 5) Не изменится.

3. Как направлена напряженность электрического поля, создаваемого зарядом Q в точке А (рис.1)?

1) Вправо. 2) Влево. 3) Вверх. 4) Вниз.

5

А

) На чертеж перпендикулярно плоскости рисунка.

рис.1

4. Как направлена напряженность электрического поля, создаваемого двумя равными по абсолютной величине зарядами в точке А, расположенной на прямой, проходящей через заряды, на одинаковом расстоянии от них (рис.2)?

1) Вправо. 2) Влево. 3) Вверх. 4) Вниз. 5) Равна нулю.

рис.2

5. Электрическое поле создается системой двух равных по абсолютной величине зарядов. В каких из перечисленных ниже случаях (рис.3) результирующая напряженность в указанных точках (при условии ) направлена вниз?

1) б, в. 2) в, г. 3) в, д. 4) а. 5) Такого случая нет.

рис.3

6. Маятник сделан из стеклянного шарика, подвешенного на шелковой нити. Шарик заряжен положительно. Что будет с периодом колебания маятника, если другой такой же шарик, заряженный положительно поднести (рис.4) снизу (а) или поместить в точке подвеса (б)?

рис.4

1) В обоих случаях увеличится.

2) В случае (а) увеличится, а в случае (б) не изменится.

3) В обоих случаях изменится.

4) В случае (а) уменьшится, а в случае (б) увеличится.

5) не изменится в обоих случаях.

7. Два одноименно и одинаково заряженных металлических шарика равного диаметра приводятся в соприкосновение. Причем один шар - полый. Как распределятся заряды между шарами?

1) Заряд полого шара уменьшится. 2) Заряд полого шара увеличится.

3) Заряды шаров не изменятся.

4) Заряд полого шара уменьшится во столько раз, во сколько раз меньше его масса.

8. Имеется заряженное металлическое тело, изображенное на рис.5. Какое из утверждений о потенциалах точек А, В и С этого тела верно?

рис.5

1) 2) 3)

4) 5)

9. Как изменится сила взаимодействия двух небольших шаров, находящихся в вакууме, если заряд каждого шара уменьшится в два раза, а шары поместить в среду с диэлектрической проницаемостью ?

1) Уменьшится в 4 раза. 2) Увеличится в 2 раза. 3) Уменьшится в 16 раз. 4) Не изменится. 5) Сила взаимодействия будет равна нулю.

10. В формуле закона Кулона, записанной в системе СИ, коэффициент пропорциональности = 9 10⁹ м/Ф. Каким станет этот коэффициент, если заряды тел увеличить в раз каждый, а расстояние между ними уменьшить в раз?

1) . 2) 3). 4) . 5)

11. Точечные заряды расположены в вершинах квадрата (рис.6). Как они взаимодействуют?

рис.6

1) Стягиваются к центру. 2) Расходятся от центра.

3) Остаются в равновесии. 4) Нет верного ответа в пунктах 1-4.

5) Все заряды разлетаются в разные стороны

12. В центре воображаемой сферы находится точечный заряд . Как изменится поток вектора электростатической индукции сквозь эту поверхность, если радиус сферы увеличить в два раза?

1) Поток увеличится в два раза. 2) Поток уменьшится в 2 раза.

3) Поток не изменится. 4) Поток увеличится в 4 раза.

5) Поток уменьшится в 4 раза.

13. Вблизи равномерно заряженной нити ОО находится замкнутая поверхность, имеющая форму цилиндра, соосного с нитью. Как изменится модуль потока вектора напряженности электрического поля через полную поверхность цилиндра, если нить наклонить (рис.7)?

рис.7

рис.8

рис.9

1) Увеличится. 2) Уменьшится. 3) Не изменится.

4) Среди ответов 1-3 нет верного.

14. На рисунке изображено электрическое поле, создаваемое точечным зарядом О в неоднородной среде с диэлектрическими проницаемостями и . Какая из подписей к приведенному рисунку (рис.8) дана верно:

а) это линии электрического смещения, когда ; б) это линии электрического смещения, когда ; в) это линии напряженности, когда ;

г) это линии напряженности, когда .

1) а, г. 2) б, в. 3) б. 4) г. 5) а.

15. Указать области на графике изменения потенциала заряженного тела , в которых модуль напряженности электрического поля уменьшится с увеличением (рис.9)?

1) а, б. 2) б, г. 3) б, в. 4) в, г. 5) а, в.

16. Три заряженные частицы влетают в однородное электрическое поле перпендикулярно линиям напряженности (рис.10). Какая из траекторий соответствует большему удельному заряду частицы при одинаковых начальных скоростях?

рис.10

1) а. 2) б. 3) в. 4) г. 5) б, г.

17. В неоднородное электрическое поле (рис.11) поместили жесткий диполь. Как будет он себя вести, если его считать свободным?

рис.11

1) Будет двигаться вдоль силовой линии.

2) Будет двигаться против направления силовых линий.

3) Будет вращаться вокруг центра тяжести.

4) Повернется на 180⁰ и будет двигаться против силовых линий поля.

5) Будет двигаться перпендикулярно силовых линий поля.

18. При какой ориентации электрический диполь в однородном электрическом поле находится в положении устойчивого равновесия (рис.12)

рис.12

1) в, г. 2) а, б. 3) а, д. 4) а. 5) б.

19. На рис.13 дана картина расположения эквипотенциальных поверхностей некоторого электростатического поля. Какое направление имеет линия напряжённости в т. А, если известно, что ?

рис.13

1) Вверх. 2) Вниз. 3) Перпендикулярно рисунку от нас.

4) Перпендикулярно рисунку к нам. 5) По касательной к линии поверхности.

20. На двух одинаковых по длине нитях, закрепленных в одной точке, подвешены два одноименно заряженных шарика. Сравнить углы отклонения нитей шариков от вертикали, если массы шариков одинаковы, а заряд второго шара больше заряда первого шара в 2 раза.

1) Угол отклонения шара с зарядом больше в два раза.

2) Угол отклонения шара с зарядом больше в два раза.

3) Углы отклонений одинаковы.

4) Угол отклонения шара с зарядом меньше в 4 раза.

5) Угол отклонения шара с зарядом меньше в 4 раза.

21. На двух одинаковых по длине нитях, закрепленных в одной точке, подвешены два одноименно заряженных шарика. Сравнить углы отклонения нитей и от вертикали, если известно, что заряды шаров одинаковы, а масса первого шара в 2 раза больше массы второго шара .

1), в 2 раза. 2) в 2 раза. 3) .

4) в 4 раза. 5) в 4 раза.

22. Два равных точечных заряда противоположного знака создают электростатическое поле. В какой из отмеченных точек А, В или С (рис.14) напряженность максимальна?

рис.14

1) В точке А. 2) В точке В. 3) В точке С.

4) Во всех точках напряженность одинакова.

5) Во всех точках напряженность равна нулю.

23. На рис.15 показаны силовые и эквипотенциальные линии поверхностей некоторого электростатического поля. В какой точке напряженность поля наибольшая?

рис.15

1) а. 2) б. 3) в. 4) с. 5) Во всех точках напряжённость поля одинакова.

24. На рисунках (рис.16) изображены заряды, создающие электрическое поле, и сечения замкнутых поверхностей S. В каком случае поток вектора через замкнутую поверхность равен нулю?

рис.16

25. Внутренней поверхности незаряженной металлической сферы передан заряд . Какое из утверждений о напряженностях электрического поля внутри и вне сферы справедливо?

1) 2) 3) 4)

26. Маленький положительно заряженный шарик перемещается под действием сил поля перпендикулярно эквипотенциальным поверхностям. Как изменяется потенциал в направлении перемещения?

1) . 2) 3) 4) Среди ответов 1-3 нет верного.

27. Из точки М на поверхности сферы заряд переносят в точку N по пути а (внутри сферы); по пути в (вне сферы); по пути с (по поверхности сферы). При перемещении по какой траектории совершается наименьшая работа (рис.17)?

рис.17

1) Только по траектории "а".

2) Работа по всем траекториям одинакова и равна нулю.

3) Работа по всем траекториям одинакова и не равна нулю.

4) Только по траектории "в". 5) Только по траектории "с".

28. Между какими точками электрического поля (рис.18) работа по перемещению заряда минимальна?

рис.18

1) 0-а. 2) 0-в. 3) 0-с. 4) 0-d.

5) Работа во всех случаях одинакова.

29. Двигаясь под действием сил электростатического поля положительный заряд увеличил скорость от до . Найти разность потенциалов между начальной и конечной точками перемещения.

1) ; 2) ; 3) ;

4) ; 5) .

30. Сравнить работу сил поля по перемещению отрицательного заряда из точки К в точки В и С (рис.19).

рис.19

1) ; 2) ; 3) ; 4)

31. Пластины плоского конденсатора один раз раздвигаются, будучи все время подключенными к источнику напряжения, другой раз - отключенными после первоначальной зарядки. Что можно сказать о затраченной работе при одинаковых перемещениях пластин в этих двух случаях?

1) Работа, затраченная в первом случае больше.

2) Работа, затраченная во втором случае больше.

3) Работа в обоих случаях совершается одинаковая.

4) Работа равна нулю.

32. Между пластинами плоского заряженного конденсатора пролетает электрон. Что можно сказать об энергии конденсатора?

1) Энергия конденсатора увеличилась.

2) Энергия конденсатора уменьшилась.

3) Энергия конденсатора не изменилась.

33. От чего зависит электроемкость плоского конденсатора:

а) от заряда на обкладках; б) от разности потенциалов на обкладках; в) от диэлектрической проницаемости диэлектрика между обкладками; г) от площади перекрытия пластин; д) от ширины зазора между пластинами.

1) а, б, в, д. 2) б, в, г, д. 3) в, г, д. 4) а, б, г, д. 5) а, б, в, г, д.

34. Три конденсатора различной емкости C₁>С₂>С₃ соединили параллельно и зарядили. Что можно сказать о разности потенциалов U₁, U₂, U₃ между обкладками отдельных конденсаторов и их зарядах Q₁, Q₂, Q₃. Какой из ответов верен?

1) U₁=U₂=U₃, Q₁>Q₂>Q₃. 2). U₁>U₂>U₃, Q₁<Q₂ <Q₃.

3) U₁=U₂=U₃, Q₁<Q₂ <Q₃. 4) U₁>U₂>U₃, Q₁=Q₂=Q₃.

5) U₁<U₂<U₃, Q₁>Q₂>Q₃.

35. Три конденсатора различной емкости C₁>С₂>С₃ соединили последовательно и зарядили. Какое из утверждений о разности потенциалов U₁, U₂, U₃ между обкладками отдельных конденсаторов и их зарядах Q₁, Q₂, Q₃ верно?

1) U₁=U₂=U₃, Q₁>Q₂>Q₃ 2). U₁>U₂>U₃, Q₁<Q₂ <Q₃.

3). U₁=U₂=U₃, Q₁<Q₂ <Q₃. 4) U₁>U₂>U₃, Q₁=Q₂=Q₃.

5) Q₁=Q₂=Q₃, U₁<U₂<U₃.

36. Сравнить электроемкости двух шаров из меди и железа одинакового радиуса (среда-воздух).

1) С_жел>С_меди; 2) С_меди>С_жел; 3) С_меди=С_жел.

37. Как изменится энергия заряженного плоского воздушного конденсатора, если, не отключая источник напряжения, увеличить расстояние между пластинами в 2 раза?

1) Возрастет в 2 раза. 2) Уменьшится в 2 раза. 3) Возрастет в 4 раза.

4) Уменьшится в 4 раза. 5) Не изменится.

38. Как изменится энергия заряженного плоского воздушного конденсатора, если не отключая источник напряжения, поместить между пластинами диэлектрик с диэлектрической проницаемостью ?

1. Возрастет в 2 раза. 2) Уменьшится в 2 раза.

3) Не изменится. 4) Среди ответов 1-3 нет верного

39. Конденсатор заряжен до разности потенциалов U и отключен от источника напряжения. Определить диэлектрическую проницаемость диэлектрика, если при его удалении из конденсатора, разность потенциалов между пластинами конденсатора возрастет в три раза.

1) 1. 2) 2. 3) 3. 4) 4. 5) 5.

40. Заряженный конденсатор емкостью C₁=4 мкФ подключили параллельно к незаряженному конденсатору емкостью C₂. При этом напряжение на батарее конденсаторов стало равно 200 В, а ее энергия 0,1 Дж. Определить емкость конденсатора С_2.

1) 0,5 мкФ; 2) 1 мкФ; 3) 1,5 мкФ; 4) 2 мкФ; 5) 4 мкФ.

41. Если потенциал электрического поля на поверхности металлической заряженной сферы радиусом 20 см равен 4 В, то потенциал точки электрического поля на расстоянии 10 см от центра сферы равен

1) 8 В; 2) 4 В; 3) 2 В; 4) 1 В; 5) 0.

42. Энергия плоского воздушного заряженного конденсатора, отключенного от источника тока, равна Е. Какую работу нужно совершить, чтобы увеличить расстояние между пластинами такого конденсатора в k раз?

1) Е/k; 2) Еk; 3) Е(k-1); 4) Е( ); 5) 0.

43. На рис.20 представлены зависимость силы тока от времени. Какие из графиков характеризуют переменный ток?

рис.20

1) Все графики; 2) а, б; 3) а; 4) а, б, д; 5) а, б, г, д.

44. Укажите, какой из токов является конвекционным током?

1) Протон движется между обкладками конденсатора.

2) Ток в полупроводнике. 3) Ток в газах.

4) Движение зарядов вместе с перемещающимися макроскопическими телами.

5) Токи в металлах.

45. Какое из приведенных ниже выражений может служить определением “электрический ток”?

1) Направленное движение частиц. 2) Хаотичное движение частиц.

3) Хаотичное движение заряженных частиц.

4) Направленное движение заряженных частиц.

5) Любое движение заряженных частиц.

46. Какими носителями электрического заряда создается электрический ток в металлах?

1) Отрицательными ионами.

2) Положительными ионами и электронами.

3) Только электронами. 4) Только протонами.

5) Любыми из перечисленных выше заряженными частицами.

47. Данный полупроводниковый материал обладает в основном электронной проводимостью. Какие примеси присутствуют в кристалле?

1) Донорные. 2) Акцепторные. 3) Примесей нет.

4) Равная концентрация акцепторных и донорных примесей.

48. Какие действия электрического тока наблюдаются при пропускании тока через металлический проводник?

1) Тепловое, химическое и магнитное действия.

2) Тепловое и химическое действия. 3) Магнитное и химическое действия.

4) Тепловое и магнитное действия. 5) Только магнитное действие.

49. По проводнику переменного сечения (рис.21) протекает постоянный электрический ток. Что можно сказать о плотности тока в каждом сечении ?

рис.21

1) 2) ; 3) ; 4) 5) .

50. Цепь постоянного тока (рис.22) состоит из гальванического элемента, некоторого сопротивления и амперметра. Для существования тока в такой цепи необходимы сторонние силы, причем На каких участках приведенной цепи произведение ( ) отлично от нуля?

рис.22

1) АД. 2) ВС. 3)СД. 4)АДС. 5) Нет верного ответа.

51. Укажите, какое из уравнений выражает закон Ома дифференциальной форме?

1) 2) 3) 4) 5)

52. На рис.23 дана зависимость силы тока от напряжения для проводников А, Б, С. Какой из них имеет большее сопротивление?

рис.23

1)А. 2) Б. 3)С. 4) Сопротивления всех одинаковы.

5) Данная зависимость не зависит от сопротивления проводника.

53. Два куска железной проволоки имеют равные массы, а длины Найти отношение .

1. 2) 3) 4). 5)

54. Какой из приведенных на рисунках (рис.24) графиков соответствует зависимости удельного сопротивления металлического проводника от температуры?

рис.24

55. Какой из графиков (рис.25) соответствует зависимости сопротивления проводника от температуры?

рис.25

56. Как изменится показание амперметра, если замкнуть ключ К (рис.26)?

рис.26

рис.27

1) Увеличится. 2) Уменьшится. 3) Не изменится. 4) Ток будет равен нулю.

57. Как изменятся показания вольтметра и амперметра при перемещении ползунка реостата влево (рис.27)?

1) Напряжение уменьшится, ток увеличится.

2) Напряжение увеличится, ток уменьшится.

3) Напряжение увеличится, ток увеличится.

4) Напряжение уменьшится, ток уменьшится. 5) Ничего не изменится.

58. В каком случае (рис.28) общее сопротивление цепи самое маленькое, если все сопротивления одинаковы?

рис.28

59. Как изменится ток короткого замыкания, если два одинаковых источника пересоединить из параллельного соединения в последовательное?

1. Возрастет в 2 раза. 2) Уменьшится в 2 раза.

2. 3) Не изменится. 4) Будет равен нулю.

60. Два источника тока имеют одинаковые ЭДС, но различные внутренние сопротивления. Какой из источников имеет больший КПД?

1) КПД равны. 2) С меньшим внутренним сопротивлением.

3) С большим внутренним сопротивлением.

4) КПД не зависит от внутреннего сопротивления источника.

61. На рис.29 представлен участок электрической цепи. Чему равно общее сопротивление цепи?

1) R. 2) R/2. 3) 2R. 4) 0.

рис.29

62. Какое из уравнений характеризует первое правило Кирхгофа?

1) 2) 3) 4)

63. Как изменится количество теплоты, выделяемое за единицу времени, в проводнике с постоянным электрическим сопротивлением при увеличении силы тока в 4 раза?

1) Уменьшится в 4 раза. 2) Увеличится в 2 раза.

3) Увеличится в 4 раза. 4) Уменьшится в 2 раза.

64. Как изменится мощность постоянного тока, если при постоянном сопротивлении напряжение на участке цепи увеличить в 2 раза?

1) Уменьшится в 2 раза.

2) Останется неизменной.

3) Увеличится в 2 раза.

4) Увеличится в 4 раза.

65. Три лампочки одинаковой мощности, рассчитанные на одно и тоже напряжение, включены в цепь последовательно (рис.30). Какая из них будет гореть ярче?

рис.30

1) а. 2) в. 3) б. 4) Яркость всех одинакова.

66. Имеются источник тока и три резистора R₁, R₂, R₃ (R₁ >R₂ >R₃) Нужно как можно скорее подогреть воду на установке, схематично изображенной на рис. 31а. Каким соединением резисторов (рис.31 б). вы бы воспользовались?

1) а. 2) b. 3) с. 4) d. 5) Время нагревания везде одинаково.

рис.31а

рис.31б

67. Какая из формул определяет закон Джоуля-Ленца?

1) 2) 3)

4) 5) Все уравнения 1-4.

68. Стоимость 1 кВт ч электроэнергии равна 50 коп. если паяльник, включенный в сеть с напряжением 220 В, в течение 1 ч израсходовал электроэнергии на 10 коп, то сопротивление его спирали равно

1) 110 Ом. 2) 164 Ом. 3) 242 Ом. 4) 364 Ом. 5) 468 Ом

69. При ремонте бытовой электрической плитки ее спираль была укорочена на 0,2 первоначальной длины. Как изменилась при этом электрическая мощность плитки?

1) Уменьшилась в 1,25 раза. 2) Увеличилась в 1,25 раза.

3) Уменьшилась в 4 раза. 4) Увеличилась в 4 раза; 5) не изменилась.

70. Какое из перечисленных ниже явлений называется термоэлектронной эмиссией?

1) Ионизация нейтральных атомов при столкновении с электронами.

2) Выбивание электронов из катода при бомбардировке его положительными ионами.

3) Испускание электронов катодом при его нагревании.

4) Испускание электронов катодом при облучении его светом.

71. По какой схеме (рис.32) следует собрать электрическую цепь, чтобы через вакуумный диод шел электрический ток?

рис.32

72. Какими носителями электрического заряда создается электрический ток в вакуумном диоде?

1) Электронами и положительными ионами. 2) Положительными ионами.

3) Электронами. 4) Отрицательными ионами.

5) Электронами и положительными ионами.

73. Дана вольт-амперная характеристика газового разряда (рис.33). Укажите, на каком участке справедлив закон Ома для газов.

рис.33

рис.34

1) На всех участках. 2) 0-3. 3) 3-5. 4) 0-1. 5) 1-3.

74. Какие из перечисленных ниже газовых разрядов относятся к самостоятельному газовому разряду: а) тлеющий; б) коронный; в) искровой; г) дуговой; д) молния?

1) б, в, г. 2) а, б, в, г. 3) б, в, д. 4) а, б, г, д. 5) б, в, г, д.

75. Укажите участок кривой вольтамперной характеристики газового разряда, соответствующий несамостоятельному газовому разряду (рис. 34).

1) а-в. 2) d-е. 3) с-d. 4) а-с. 5) а-c.

76. Дополните следующее утверждение: “газы при не слишком высоких температурах и при давлениях, близких к атмосферному, являются...”

1) хорошими проводниками. 2) изоляторами. 3) полупроводниками.

4) среди ответов 1-3 нет верного.

77. На рис.35 графически изображено изменение потенциала вдоль стеклянной трубки с разряженным газом при тлеющем разряде. В какой области между электродами напряженность поля наибольшая и наименьшая?

рис.35

1) Наибольшая АВ, наименьшая СД. 2) Наибольшая АВ, наименьшая ВС.

3) Наибольшая СД, наименьшая АВ. 4) Наибольшая СД, наименьшая ВС.

5) Наибольшая ВС, наименьшая АВ.