Закон Кулона. Закон сохранения электрического заряда

ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Закон Кулона. Закон сохранения электрического заряда

 

Задача 1. Некоторое тело зарядили отрицательно. Масса тела:

Ответ: уменьшилась.

 

Задача 2. Два отрицательных заряженных шарика расположены на расстоянии 10 см друг от друга. Заряды шариков отличаются в 2 раза. Если сила взаимодействия между шариками равна 0, 46 мН, то число избыточных электронов па шарике с меньшим зарядом равно:

Ответ: 1, 0*10в11

 

Задача 3. Если, не изменяя расстояния между двумя маленькими шариками с одинаковыми по модулю зарядами, треть заряда с первого шарика перенести па второй, то сила кулоновского притяжения уменьшится в... раз:

Ответ: 2, 25

 

Задача 4. Два одинаковых маленьких металлических шарика с зарядами +q и -3q привели в соприкосновение и затем раздвинули па прежнее расстояние, гораздо большее, чем диаметры шариков. Сила взаимодествия между шариками:

Ответ: уменьшилась в 3 раза и стала силой отталкивания.

 

Задача 5. Два шарика массами m₀ и 2m₀ заряжены разноименными одинаковыми по модулю зарядами по 100 мкКл каждый. Шарики связаны невесомой нерастяжимой нитью длиной 3, 00 м и находятся на гладкой горизонтальной поверхности. К меньшему шарику приложили внешнюю силу. Если при этом сила натяжения нити равна нулю, то модуль внешней силы равен:

Ответ: 15 Н

 

Задача 6. В центре О квадрата ABCD, в вершинах которого находится по заряду q, помещен отрицательный заряд q_x. Равнодействующая сил, действующих па каждый из зарядов равна нулю. Величина заряда q_x равна:

Ответ: q*(корень из 2/2) + 0, 25

 

Задача 7. Ha невесомой нити в вакууме подвешен маленький шарик массой 500 мг. Заряд шарика 1, 0*10^-7 Кл. Как близко нужно поднести к нему снизу второй одноименный и равный ему по величине заряд, чтобы сила натяжения нити уменьшилась на 10 %?

Ответ: 0, 43 м

 

Задача 8. В ядерной модели строения атома водорода электрон вращается вокруг ядра по круговой орбите радиусом r. Заряд ядра по модулю равен заряду электрона е, масса электрона m. Угловая ско­рость вращения электрона равна:

Ответ: корень из(kq^2/mr^3)

 

Задача 9. Два маленьких шарика, каждый массой m, подвешены на длинных шелковых нитях длиной l. После электризации одинаковыми зарядами они разошлись на расстояние r. Заряды, сообщенные шарикам, равны:

Ответ: корень из(mgr^3/2kl)

 

Задача 10. Вокруг протона в атоме водорода по окружности вращает­ся электрон. Если число оборотов за 1 с составляет v, то радиус ор­биты, по которой он вращается, равен:

Ответ: (1/2п)*корень из(e^2/2Еmn^2)

 

Задача 11. Два одинаковых заряда на маленьких медных шариках, подвешенных на длинных нитях одинаковой длины, находятся на расстоянии r друг от друга. Если один из шариков разрядить, то рас­стояние между шариками станет равным:

Ответ: r/3ойкорень из 4

 

Задача 12. Небольшой шарик, имеющий массу 100 мг и заряд 10, 0 нКл, вращается на непроводящей нити длиной 20, 0 см в горизонтальной плоскости (конический маятник). Угол при вершине конуса 60°. Если в точке подвеса нити находится неподвижный точечный заряд 500 нКл (рис.), то сила натяжения нити равна:

Ответ: 2, 25 мН

 

Задача 13. Небольшой шарик массой 100 г, имеющий заряд 10 пКл вращается на непроводящей нити длиной 20 см в горизонтальной плоскости. Угол между нитью и вертикалью 30°. Если в центре окружности, описываемой шариком, находится точечный заряд 500 нКл, то период вращения шарика равен:

Ответ: 0, 83 с

 

Напряженность электростатического поля

Задача 1. Электрон, помещенный в однородное электрическое начинает двигаться:

Ответ: равноускоренно, против направления вектора напряженности.

 

Задача 2. Три точечных электриче­ских заряда расположены в вер­шинах квадрата. Вектор напря­женности электрического поля в четвертой вершине будет на­правлен по направлению стрелки:

Ответ: в)

 

Задача 3. Напряженность электрического поля в центре тонкого кольца радиусом 0, 1 м, по которому равномерно распределен заряд 20 мкКл, равна:

Ответ: 0.

 

Задача 4. Электрическое поле образовано точечным зарядом q. В точке А напряженность поля равна 90 В/м. В точке В напряженность поля 22 В/м. Точки А и В находятся па прямой, проходящей через заряд q. Напряженность электрического поля в точке, лежащей посередине отрезка АВ равна:

Ответ: 40, 0 В/м;

 

Задача 5. В какой из точек а, б, в, г (рис.) на прямой MN напряженность поля может быть равна нулю?

Ответ: а)

 

Задача 6. Шарик массой 1, 0 г зарядом 0, 10 мкКл висит па невесомой и нерастяжимой нити в однородном горизонтальном электрическом поле напряженностью 100 кВ/м. Сила натяжения нити равна:

Ответ: 14 мН

 

Задача 7. Восемь одинаковых маленьких капелек воды, несущих одинаковые электрические заряды, сливаются в одну большую каплю. Напряженность электрического поля на поверхности маленькой капли равна Е. Напряженность E₁, электрического поля на поверхности большой капли равна:

Ответ: 2Е.

Задача 8. Два маленьких медных шарика, расположенных на расстоя­нии 50 см друг от друга, имеют заряды +2q и -8q. Шарики привели в соприкосновение и развели на прежнее расстояние. Отношение напряженностей электрического поля до и после соприкосновения в точке, находящейся па расстоянии 40 см от второго и 30 см от пер­вого зарядов, равно:

Ответ: 1, 43.

 

Задача 9. Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными плоскостями с поверхностными плотностями зарядов 30 и -40 нКл/м². Модули напряженностей электростатического поля вне пластин и между ними равны:

Ответ: 0, 6 кВ/м; 4, 0 кВ/м;

 

Задача 10. Металлическое кольцо радиусом R имеет заряд q. Напряженность поля па оси кольца на расстоянии L от центра равна:

Ответ: qL/4п*(эпсилум)(R^2+L^2)в степени 3 на 2.

 

Задача 11. Расстояние между зарядами +q и -q диполя равно l. Мо­дуль напряженности электрического поля в точке, находящейся на перпендикуляре к оси диполя на расстоянии r (r> > l) от нее, равен Е. Величина электрического момента диполя равна:

Ответ: (Er^3)/2k

 

Задача 12. Отрицательно заряженная частица массой m и зарядом q влетает в однородное электрическое поле напряженностью Е. Начальная скорость частицы и направлена вдоль линий напряженности. Расстояние, пройденное частицей до остановки, равно:

Ответ: (mv^2)/2qE

 

Задача 13. Электрон влетает в однородное электрическое поле напряженностью 1, 0 кВ/м перпендикулярно линиям напряженности. Если через 10 нс скорость электрона стала равной 2, 0*10⁶ м/с, то электрон влетел в поле со скоростью:

Ответ: 0, 9*10^6 м/c

 

Задача 14. Электрон влетает в конденсатор параллельно плоскости пластин со скоростью 3, 0*10⁶ м/с. Длина пластин конденсатора 20 см. Если электрон вылетает под углом 30° к пластинам, то напряженность поля конденсатора равна:

Ответ: 150 В/м

 

Задача 15. Электрон влетает в пространство между обкладками кон­денсатора, напряженность поля между которыми 2 кВ/м, под углом 60° к плоскости одной из них. Расстояние между обкладками 3 см. Минимальная начальная скорость электрона, при которой он дос­тигнет второй обкладки, равна:

Ответ: 5*10^6 м/с.

 

Задача 16. Шарик массой 0, 50 г и зарядом 10, 0 нКл, подвешенный на нити длиной 50 см, вращается с постоянной по модулю скоростью в однородном электрическом поле напряженностью 100 кВ/м, на­правленном вертикально вниз. Если нить во время движения обра­зует с вертикалью угол 60°, то сила натяжения нити и кинетическая энергия шарика равны:

Ответ: 12, 0 мН; 2, 25 мДж.

 

Ответ: 0, 65 мкДж.

 

Задача 5. Электрон с зарядом е и массой m прошел ускоряющую разность потенциалов . Если начальная скорость электрона , то его конечная скорость будет равна:

Ответ: кореньиз (v1^2) + (2e(ф1-ф2)/m);

 

Задача 6. Напряженность однородного электростатического поля равна 100 В/м. Расстояние, па котором находятся друг от друга две эквипотенциальные поверхности с потенциалами 20 и -10 В, равно:

Ответ: 0, 30 м.

 

Задача 7. Пылинка массой m и зарядом -q поднимается с ускорением а вертикально вверх между пластинами горизонтально расположенного плоского конденсатора, расстояние между которыми d. Разность потенциалов между пластинами равна:

Ответ: (md(g+a))/q

 

Задача 8. Точечные заряды 1, 0; 2, 0 и 3, 0 мкКл находятся в вершинах правильного треугольника со стороной 10 см. Потенциальная энергия этой системы зарядов (рис.) равна:

Ответ: 1Дж.

 

Задача 9. Четыре маленьких одноименно заряженных шарика с заря­дом q каждый удерживаются в вакууме вдоль одной прямой на рас­стоянии 2а друг от друга тремя нитями (рис.). Если обе край­ние нити одновременно пережечь, то каждый крайний шарик приобретет максимальную кинетическую энергию, равную:

Ответ: (5kq^2)/6a

 

Задача 10. Четыре равных по модулю заря­да q необходимо разместить в вершинах квадрата со стороной а, перемещая каж­дый заряд из бесконечности. Два из них положительные, а два отрицательные. Если одноименные заряды должны на­ходиться в противоположных вершинах квадрата (рис.), то необходимо при этом совершить работу, равную:

Ответ: -(2, 6kq^2/a2)

 

Задача 11. Два электрона, находящиеся в вакууме на оссконечно большом расстоянии друг от друга, движутся по одной прямой на­встречу друг другу. Начальные скорости электронов одинаковые и равны v. Масса электрона m, заряд е. Минимальное расстояние, на которое могут приблизиться электроны друг к другу, равно:

Ответ: (ke^2)/mv^2

 

Задача 12. Два электрона расположены в вакууме на большом рас­стоянии друг от друга. Один из электронов движется с начальной скоростью . Второй электрон догоняет его, двигаясь по той же прямой с начальной скоростью ( > ). Если заряд и масса элек­тронов е и т, то минимальное расстояние , на которое могут сблизиться эти электроны, равно:

Ответ: (4ke^2)/(m(v1-v2)^2)

 

Задача 13. Маленький шарик массой m, имеющий заряд q₁ скользит с вы­соты h по наклонной плоскости, образующей с горизонтом угол . В вершине прямого угла, образованного высотой h и горизонтом, нахо­дится неподвижный точечный заряд q₂ (рис.). Если трением пре­небречь, то скорость шарика у основания наклонной плоскости равна:

Ответ: корень из 2gh+2(1-tga)*(kq1*q2)/mh)

 

Задача 14. Шарик массой 1, 0 г и зарядом 1, 0 мкКл, подвешенный на нерастяжимой и невесомой нити, находится в горизонтальном однородном электростатическом поле, линии напряженности которого направлены слева направо. Шарик отвели влево так, что нить отклонилась на 60° от вертикали, и отпустили. Если сила натяжения нити при прохождении шариком нижнего положения равна 80 мН, то напряженность электростатического поля равна:

Ответ: 35 кВ/м.

 

Задача 15. В однородном электростатическом поле, вектор напряженности которого направлен вертикально вниз и по модулю равен 10 кВ/м, находится заряженный шарик, подвешенный на тонкой изолирующей нити длиной 1, 0 м. Заряд шарика 1, 0 мкКл, масса 1, 0 г. Шарику сообщили горизонтальную скорость 3, 3 м/с. Сила натяжения пита в момент достижения шариком крайнего положения равна:

Ответ: 15мН.

 

Задача 16. Металлическое кольцо радиусом R имеет заряду q₁> 0. В вакууме па оси кольца на расстоянии L от сто центра находится маленький шарик массой т с зарядом q₂> 0. Если шарик освободить, то в процессе движения он приобретет максимальную скорость v, равную:

Ответ: корень из ((q1*q2)/2пEm*корень из (R^2+L^2))

 

Ответ: 0; 240 В; 250 В/м; 120 В.

 

Задача 3. Если металлический шар радиусом 20, 0 мм с зарядом 40, 0 нКл окружить концентрической металлической оболочкой ра­диусом 50, 0 мм, заряд которой равен -50, 0 нКл, то напряженность и потенциал поля в точках, расположенных от центра на расстояни­ях 40, 0 и 60, 0 мм, равны:

Ответ: 225 кВ/м; 0; -25 кВ/м. –1, 50 кВ.

 

Задача 4. Металлический шар радиусом 10 см с зарядом 1, 0*10^-7 Кл окружили заземленной сферической оболочкой радиусом 20 см. Потенциал металлического шара равен:

Ответ: 4, 5 кВ.

 

Задача 5. Металлический шар радиусом R₁, заряженный до потенциала окружают сферической проводящей оболочкой радиусом R₂. Если шар соединить проводником с оболочкой, то потенциал шара:

Ответ: 4kq/3R

 

Задача 7. Металлический шар радиусом 10 см помещен внутрь тонкостенной концентрической металлической сферы радиусом 29 см с зарядом 10 нКл. Если шар через отверстие в сфере соединить с Землей с помощью очень топкого длинного проводника (рис.), то потенциал этой сферы будет равен:

Ответ: 0, 22кВ.

 

 

Задача 8. Сила притяжения, действующая со стороны плоской заземленной металлической поверхности на положительный заряд q, находящийся на расстоянии r от плоскости, равна:

Ответ: (kq^2)/(4r^2)

 

Задача 9. Ha расстоянии r от бесконечной горизонтальной металли­ческой плоскости находится положительный заряд q. Напряжен­ность электрического поля в точке A. которая находится на рас­стоянии r от плоскости и на расстоянии 2r от заряда q, равна:

Ответ: 0, 18kq/r^2

 

Задача 10. Если в электрическое поле положительного точечно­го заряда q внести диэлектрик D, то напряженность поля в точке М (рис.):

Ответ: увеличится

 

Задача 11. Два заряженных точечных заряда и находятся на расстоянии , друг от друга в парафине, относительная диэлектриче­ская проницаемость которого . Чтобы сила взаимодействия не из­менилась, они должны находиться в вакууме на расстоянии:

Ответ: r1*корень из E

 

Задача 12. Два точечных электрических заряда, расстояние между которыми в среде с диэлектрической проницаемостью 3, 0 равно 30 см, отталкиваются с силой 0, 10 Н. Если их суммарный электри­ческий заряд 5, 0 мкКл, то величина точечных зарядов равна:

Ответ: 4, 3 мКл; 0, 70 мкКл;

 

Задача 13. Сосуд с трансформаторным маслом ( ; ) находится во внешнем вертикальном электростатическом поле напряженностью 60, 0 кВ/м. В сосуде во взвешенном состоянии находится положительно заряженный алюминиевый шарик диаметром 10, 0 мм ( ). Заряд шарика равен:

Ответ: 390 нКл

 

Задача 14. Два шарика с одинаковыми массами, радиусами и зарядами, подвешенные в одной точке па нитях одинаковой длины, опускают в жидкий диэлектрик с диэлектрической проницаемостью и плотностью ,. Чтобы угол расхождения нитей в воздухе и диэлектрике был одинаковым, плотность вещества шариков должна быть равна:

Ответ: p1E/E-1

 

Ответ: увеличится в 4 раза.

 

Задача 2. Две проводящие сферы имеют одинаковые по величине и знаку заряды. Сферы соединили проводником, емкостью которо­го можно пренебречь. Заряды сфер:

Ответ: 35 пФ

 

Задача 7. Между пластинами плоского воздушного конденсатора емкостью С_о вставляют две одинаковые по толщине пластины из диэлектрика с проницаемостями и , которые плотно прилегают к обкладкам конденсатора (рис.). Емкость такого конденсатора равна:

Ответ: (2С0*E1*E2)/(E1+E2)

 

Задача 8. Емкость представленной на рисунке батареи конденсаторов равна:

Ответ: (C1+C2)/2

 

Задача 9. Два плоских конденсатора емкостью 10 пФ каждый соединены в батарею последовательно. Если пространство между пластинами одного из конденсаторов заполнить диэлектриком с диэлектрической проницаемостью , то емкость батареи:

Ответ: увеличится на 1, 7 пФ

 

Задача 10. К батарее конденсаторов подключен источник постоянного напряжения (рис.). Наибольшее напряжение будет на конденсаторе:

Ответ: С

 

Задача 11. Три конденсатора с емкостями С₁= 1, 0 мкФ, С₂ = 2, 0 мкФ и С₃ = 3, 0 мкФ соединены, как показано на рис., и подключены к источнику тока с ЭДС 12 В. Заряды на каждом конденсаторе равны:

Ответ: 9 мкКл.

 

Задача 13. Конденсатор отключили от источника электрического напряжения. Вследствие утечки заряд конденсатора уменьшился вдвое. Энергия электрического поля конденсатора:

Ответ: 15 кВт.

 

Задача 15. Площадь пластины плоского конденсатора 100 см². Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено слюдой ( ). Заряд на пластине конденсатора 3, 0 нКл. Сила взаимного притяжения пластин равна:

Ответ: 8, 5 мкН

 

Задача 16. Энергия плоского воздушного заряженного копденсато отключенного от источника тока, равна W. Чтобы увеличить расстояние между пластинами такого конденсатора в 3 раза, необходимо совершить работу, равную:

Ответ: 2W.

 

Задача 17. Два конденсатора с емкостями С₁ и С₂ зарядили до разности потенциалов U₁ и U₂ и соединили параллельно а) одноименными пластинами; б) разноименными пластинами. Количество теплоты, которое выделится при таком соединении равно:

Ответ: (C1*C2*(U1-U2)^2)/2(C1+C2)

 

Задача 18. Плоский конденсатор с квадратными пластинами а*а и расстоянием между ними d присоединен к источнику тока с электродвижущей силой . В пространство между пластинами вдвигают с постоянной скоростью v стеклянную пластинку толщиной d и шириной а. Диэлектрическая проницаемость стекла равна . Если сопротивлением источника тока и подводящих проводов пренебречь, то сила тока, проходящего по подводящим проводам, равна:

Ответ: E*((E0*E*av)/d)

 

Ответ: 40Кл

Задача 2. Электрон в атоме водорода вращается по круговой орбите радиусом R со скоростью v. Этому вращению соответствует средняя сила тока:

Ответ: (|e|*vr)/2пr

 

Задача 3. Два проводника из одного и того же металла имеют одинаковую массу, но диаметр второго проводника d₂ в 3 раза больше диаметра первого d₁. Отношение сопротивлений равно:

Ответ: 81

 

Задача 4. Однородный проводник сопротивлением R_o разрезали на n равных частей и соединили их параллельно. Сопротивление такого участка цепи равно:

Ответ: R0/n^2

 

Задача 5. Сопротивление резистора равно R (рис.). Сопротивление участка цепи ab равно:

Ответ: R/3

 

Задача 6. Сопротивление каждого резистора равно R (рис.). Сопротивление участка цепи АВ равно:

Ответ: R

 

Задача 7. Три проводника одинаковой длины изготовлены из одного и того же металла. Диаметр первого проводника d, второго 2d, третьего 3d. Проводники соединены параллельно. Силы токов в проводниках I₁, I₂, I₃ относятся как:

Ответ: 1: 4: 9

 

Задача 8. Электрический кабель состоит из двух стальных и четырех медных жил длиной l и одинакового сечения S. Удельное сопротивление меди , стали . Сила тока в кабеле I. Падение напряжения на кабеле равно:

Ответ: (I*p1*p2*l)/((l1+l2)S)

 

Задача 9. Электрическая цепь составлена из четырех кусков провода одной и той же длины, изготовленных из одинакового материала и соединенных последовательно. Разность потенциалов на концах цепи равна 100 В. Площади сечения каждого из кусков равны соответственно 1, 0; 2, 0; 3, 0 и 4, 0 мм². Напряжения на каждом проводнике равны:

Ответ: 48B; 24B; 16B; 12B.

 

Задача 10. Четыре резистора R₁ =4 Ом; R₂= 6 Ом; R₃ = 3 Ом и R₄ = 6 Ом соединены, как показано на рис. Минимальное напряжение на резисторе:

Ответ: R3

 

Задача 11. Провод ABC изогнут так, что точки А, С и В находятся в вершинах правильного треугольника (рис.). К серединам сторон АС и ВС подключена перемычка EF из провода с вдвое меньшей площадью сечения. К точкам А и В подано напряжение U. Падение напряжения на перемычке равно:

Ответ: U/3

 

Задача 12. Вольтметр рассчитан на измерение напряжений до U_В, и имеет сопротивление R_В. Для того чтобы измерить напряжения в n раз большее (nU_В), к вольтметру нужно присоединить добавочное сопротивление R, равное:

Ответ: (Rв)*(n-1)

 

Задача 13. Амперметр сопротивлением R_A имеет предел измерения силы тока I_А. Для того чтобы расширить предел измерения амперметра в n раз, к нему нужно подсоединить шунт сопротивлением R_m, равным:

Ответ: Ra/(n-1)

 

Задача 14. В цепи, изображенной на рисунке, сопротивление каждого резистора и сопротивление вольтметра равны по 1, 0 кОм. Если амперметр показывает ток 1, 0 А, то показание вольтметра U_v равно:

Ответ: 0, 25 кВ.

 

Задача 15. Если сопротивление вольтметра много больше сопротивления резисторов, то показание вольтметра равно (рис.):

Ответ: U*(|R1*R4-R2*R3|/((R1+R2)*(R3+R4)) )

 

Задача 1. Если на представленной схеме (рис.) с идеальным вольтметром перегорит лампочка, то этот вольтметр покажет:

Ответ: ЭДС источника

 

Задача 2. Ползунок реостата переместили так, что лампочка стала светить ярче (рис.). Показания приборов при этом:

Ответ: 5.5 А

 

Задача 5. ЭДС и внутреннее сопротивление каждого элемента батареи равны = 1, 5 в, r = 0, 50 Ом. Сопротивления резисторов R₁ = 4, 0 Ом, R₂ = 12 Ом. Силы токов I₁ и I₂ составляют (рис.):

Ответ: 0, 75 А; 0, 25 А.

 

Задача 6. В схеме, изображенной на рис., ЭДС источника =7, 5 В, r = 0; R₁ = 15 Ом; R₂ = R₃ = R₄ = 10 Ом. Через амперметр с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением протекает ток I_A, равный:

Ответ: 0, 75 А

 

Задача 7. Два источника тока с ЭДС ₁=6, 0 В и ₂=4, 0 В и внутренними сопротивлениями r₁ = 2, 0 Ом и r₂ = 8, 0 Ом и резистор сопротивлением 10 Ом соединены, как показано на схеме (рис.). Разность потенциалов между точками а и b равна:

Ответ: 5, 8 В.

 

Задача 8. Источник тока с ЭДС, равной заряжает аккумулятор с ЭДС _a (рис.). Внутреннее сопротивление источника тока и аккумулятора r и r_a,. Напряжение на аккумуляторе равно:

Ответ: (Ea*r+Er)/(r+ra)

 

Задача 9. В цепи (рис.) внутренним сопротивлением источника тока можно пренебречь. ЭДС источника равна = 6, 0 В, R₁ =4, 0 Ом, R₂ = 8, 0 Ом, С₁ =2, 0 мкФ, C₂ = 8.0 мкФ. Разность потенциалов между точками а и b составляет:

Ответ: 2, 8 B

 

Работа и мощность тока

Задача 1. Если исходить из маркировки двух электрических ламп 127 В, 60 Вт и 220 В, 100 Вт, то отношение сопротивлений ламп равно:

Ответ: 0, 55

 

Задача 2. Три проводника из одного и того же материала имеют одинаковую длину. Диаметры проводников относятся как 1: 2: 3. Мощности, которые выделятся в этих проводниках при последовательном соединении, относятся как:

Ответ: 9: 4: 1

 

Задача 3. Если спираль электронагревателя вдвое укоротить, то при включении в сеть с тем же напряжением количество теплоты, выделяемое нагревателем в единицу времени:

Ответ: увеличится в 2 раза.

 

Задача 4. Три цилиндрических проводника из одного и того же материала имеют одинаковую длину. Диаметры проводников относятся как 1: 2: 3. Количество теплоты, которое выделится в этих проводниках за одно и то же время при параллельном соединении, относятся как:

Ответ: 1: 4: 9

 

Задача 5. Электрическая цепь, состоящая из резисторов R₁, R₁/2, R₁/3 включенных последовательно, подсоединена к сети. Если эти резисторы подключить параллельно друг к другу и подсоединить к той же сети, то расход электроэнергии:

Ответ: увеличится в 11 раз

 

Задача 6. На резисторе сопротивлением R₁ подключенном к источнику тока, выделилась мощность P₁. При замене резистора R₁, на резистор R₂ (R₁ не равно R₂) значение мощности не изменилось. ЭДС источника тока равна:

Ответ: (корень из P)*(корень из R1+ корень из R2)

 

Задача 7. Если максимальная мощность, развиваемая гальваническим элементом во внешней цепи, равна P при силе тока I, то ЭДС такого источника тока равна:

Ответ: 2P/I

 

Задача 8. Электродвигатель постоянного тока включен в сеть напряжением U. Сопротивление обмотки двигателя R. Двигатель потребляет ток I. Механическая мощность двигателя равна:

Ответ: IU-I^2*R

 

Задача 9. Электромотор питается от батареи с ЭДС 12 В (внутренним сопротивлением батареи пренебречь). При полном затормаживании якоря сила тока в цепи 3, 0 А. Если сила тока, проходящего по обмотке электромотора, будет 2, 0 А, то электромотор разовьет мощность, равную:

Ответ: 8 Вт

 

Задача 10. Электродвигатель работает от источника постоянного напряжения 120 В. Если при изменении режима работы двигателя сила тока в его обмотке увеличилась на 3 А, а КПД уменьшил на 5 %, то сопротивление обмотки двигателя равно:

Ответ: 2 Ом

 

Задача 11. Участок электрической цепи состоит из четырех резисторов, сопротивления которых R₁ = 10 Ом, R₂=20 Ом, R₃ =30 Ом, R₄ =40 Ом (рис.). Наибольшее количество теплоты за одно и то же время выделится в резисторе:

Ответ: R2

Задача 12. Если при поочередном подключении источника тока к резисторам 200 и 500 Ом на них выделяется одинаковая мощность, равная 200 Вт, то сила тока, проходящего по подводящим проводам при коротком замыкании источника тока, равна:

Ответ: 1, 63 A

 

Задача 13. ЭДС источника тока 12 В. Сила тока короткого замыкания 6 А Если к источнику тока подключить резистор 3 Ом, то КПД такой цепи будет равен:

Ответ: 0, 6

 

Задача 14. При подключении к аккумулятору резистора R₁, его КПД равен 60%. При подключении другого резистора R₂ КПД повысился до 80%. Если оба эти резистора соединить последовательно и параллельно, то КПД аккумулятора будут равны:

Ответ: 0, 85; 0, 52;

 

Задача 15. Линия передачи имеет сопротивление R (рис.). Напряжение, при котором потери в линии составляют % от полной потребляемости мощности P, равно:

Ответ: корень из (PR*100)/n%

 

Задача 16. Нагреватель имеет три спирали. Если включить в сеть одну из них, то вода в нагревателе закипит через 10 мин, при включении другой - через 20 мин, третья спираль доводит воду до кипения через 30 мин. Промежутки времени, через которые закипит вода если включить все три спирали: а) последовательно и б) параллельно, равны:

Ответ: 60 мин; 5, 5 мин.

 

Ответ: вниз

 

Задача 2. Круговой виток радиусом r с током I расположен таким образом, что его плоскость перпендикулярна линиям магнитной индукции однородного магнитного поля. Момент сил, действующий на виток, равен:

Ответ: 0

 

Задача 3. Круглый проводящий виток с током, направленным против часовой стрелки, свободно висит на подводящих проводах (рис.). Если перед витком поместить полосовой магнит, северный полюс которого обращен к витку, то виток:

Ответ: 0, 1 Н

 

Задача 5. Два электрона движутся параллельно в одном направлении с одинаковыми скоростями, векторы которых v перпендикулярны плоскости рисунка (рис. а). Какое из указанных направлений соответствует направлению вектора силы, действующей на один электрон со стороны магнитного поля другого электрона?

Ответ: а)

 

Задача 6. Два прямолинейных проводника с противоположно направленными токами по 20 А находятся на расстоянии 10 см друг от друга. Индукция магнитного поля в точке, лежащей посередине между проводниками, равна:

Ответ: 1, 6*10^-4 Тл

 

Задача 7. Два длинных прямолинейных проводника с одинаково направленными токами расположены на расстоянии 5, 0 см друг от друга. Силы тока в них 12 и 18 А. Магнитная индукция в точке, находящейся на расстоянии 4, 0 см от первого проводника и 3, 0 см от второго проводника, равна:

Ответ: 1, 3*1^-4 Тл

 

Задача 8. Соленоид длиной 1, 0 м и диаметром 8, 0 см содержит 4000 витков проволоки, сопротивление которой 200 Ом. Если к соленоиду приложено напряжение 12 В, то модуль вектора магнитной индукции внутри соленоида, равен:

Ответ: 3*10^-4 Тл

 

Задача 9. Рамка, размеры которой 0, 20 х 0, 025 м, содержит 200 витков и находится в однородном магнитном поле с индукцией 0, 50 Тл. Плоскость рамки повернута на 45° относительно линий магнитной индукции. Момент сил, удерживающих рамку от поворота, равен 1, 0 *10^-3 Н*м. Сила тока в рамке равна:

Ответ: 2, 8*10^-5 А

 

Задача 10. В вертикальном однородном магнитном поле с индукцией 0, 75 Тл на двух невесомых нитях подвешен горизонтальный проводник массой 18 г и длиной 30 см. Если по проводнику пропустить ток силой 1, 0 А, то угол отклонения нитей от вертикали равен:

Ответ: 52*

 

Задача 11. Горизонтальные рельсы, расстояние между которыми 0, 5 м, находятся в вертикальном магнитном поле индукцией 2 Тл. На рельсах лежит стержень массой 1 кг. Коэффициент трения стержня о рельсы 0, 1. Минимальная сила тока, необходимая для того чтобы стержень двигался с ускорением 1 м/с², равна:

Ответ: 2 А

 

Сила Лоренца

1234567Следующая ⇒

Поделиться: