Физика

часть 1
302. Три одинаковых точечных заряда Q1 = Q2 = Q3 = 2 нКл находятся в вершинах равностороннего треугольника со сторонами а = 10 см. Опре¬делить модуль и направление силы F, действующей на один из зарядов со стороны двух других.
312. По тонкому полукольцу радиуса R = 10 см равномерно распреде¬лен заряд с линейной плотностью τ = 1 мкКл/м. Определить напряжен¬ность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке О, совпадающей с центром кольца.
321.    На двух концентрических сферах радиусом R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями σ1 и σ2 (рис. 13). Требуется: 1) используя теорему Остроградского—Гаусса, найти зависимость Е(r) напряженности электрического поля от расстояния для трех областей I, II и III. Принять σ1 = 4 σ, σ2 = σ; 2) вычислить напряженность Е в точке, удаленной от центра на расстояние r, и указать направление вектора Е. Принять σ = 30 нКл/м2, r = 1,5 R; 3) построить график Е(r).
322.    См. условие задачи 321. В п. 1 принять σ1 =  σ, σ2 = - σ. В п. 2 принять σ = 0,1 мкКл/м2, r = 3 R.
332. Электрическое поле создано заряженным проводящим шаром, потенциал ф которого 300 В. Определить работу сил поля по перемещению заряда Q = 0,2 мкКл из точки 1 в точку 2.
342. Электрон, обладавший кинетической энергией Т = 10 эВ, влетел в однородное электрическое поле в направлении силовых линий поля. Какой скоростью будет обладать элек¬трон, пройдя в этом поле разность потенциалов U = 8 В?
352. Конденсатор емкостью С1 = 10 мкФ заряжен до напряжения U = 10 В. Определить заряд на обкладках этого конденсатора после того, как параллельно ему был подключен другой, незаряженный, конденсатор емкостью С2 = 20 мкФ.
362. ЭДС батареи 80 В, внутреннее сопротивление r = 5 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность Р = 100 Вт. Определить силу тока I в цепи, напряжение U, под которым находится внешняя цепь, и ее сопротивление R.
372. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону I = I0 е-αt, где I0 = 20 А, а = 102 с-1. Определить количество теплоты, выделившееся в проводнике за время t = 10-2 с, если сопротивление проводника R = 10 Ом.

часть 2
402. Магнитный момент pm тонкого проводящего кольца рm = 5 А*м2. Определить магнитную индукцию В в точке А, находящейся на оси кольца и удаленной от точек кольца на расстояние r = 20 см (рис. 39).
412. По трем параллельным прямым проводам, находящимся на одинаковом расстоянии d = 20 см друг от друга, текут одинаковые токи I = 400 А. В двух проводах направления токов совпадают. Вычислить для каждого из проводов отношение силы, действующей на него, к его длине.

422. Диск радиусом R = 8 см несет равномерно распределенный по поверхности заряд (σ = 100 нКл/м2). Определить магнитный момент рm, обусловленный вращением диска, относительно оси, проходящей через его центр и перпендикулярной плоскости диска. Угловая скорость вращения диска ω = 60 рад/с.
432. Однозарядный ион натрия прошел ускоряющую разность потенциалов U = 1 кВ и влетел перпендикулярно линиям магнитной индукции в однородное поле (В = 0,5 Тл). Определить относительную атомную массу А иона, если он описал окружность радиусом R = 4,37 см.
442. Ион, пройдя ускоряющую разность потенциалов U = 645 В, влетел в скрещенные под прямым углом однородные магнитное (В = 1,5 мТл) и элек¬трическое (Е = 200 В/м) поля. Определить отношение заряда иона к его массе, если ион в этих полях движется прямолинейно.
452. Магнитный поток Ф сквозь сечение соленоида равен 50 мкВб. Длина соленоида l = 50 см. Найти магнитный момент рm соленоида, если его витки плотно прилегают друг к другу.
462. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,5 Тл вращается с частотой n = 10 с-1 стержень длиной l = 20 см. Ось вращения параллельна линиям индукции и проходит через один из концов стержня перпендикулярно его оси. Определить разность потенциалов U на концах стержня.
472. На картонный каркас длиной l = 0,8 м и диаметром D = 4 см намотан в один слой провод диаметром d = 0,25 мм так, что витки плотно прилегают друг к другу. Вычислить индуктивность L получившегося соленоида.