Физика 16 задач

Физика 16 задач



Контрольная работа по общей физике





Контрольная работа по электростатике и
законам постоянного тока


    1. Два положительных точечных заряда Q и 9Q закреплены на расстоянии d = 100 см друг от друга. Определить, в какой точке на прямой, проходящей через заряды, следует поместить третий заряд так, чтобы он находился в равновесии. Указать, какой знак должен иметь этот заряд для того, чтобы равновесие было устойчивым, если перемещения зарядов возможны только вдоль прямой, проходящей через закреплённые заряды.

    2. Тонкое кольцо несёт распределённый заряд Q = 0,2 мкКл. Определить напряжённость E электрического поля, создаваемого распределённым зарядом в точке A, равноудалённой от всех точек кольца на расстояние r = 20 см. Радиус кольца R = 10 см.

    3. На двух концентрических сферах радиусами R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями s1 и s2. Требуется:
1) используя теорему Остроградского-Гаусса, найти зависимость E(r) напряжённости электрического поля от расстояния для трёх областей I, II и III. Принять s1 = – 4s, s2 = s;
2) вычислить напряжённость E в точке, удалённой от центра на расстояние r, и указать направление вектора E. Принять s = 50 нКл/м2, r = 1,5R;
3) построить график E(r).

    4. Электрическое поле создано зарядами Q1 = 2 мкКл и Q2 = – 2 мкКл, находящимися на расстоянии a = 10 см друг от друга. Определить работу сил поля, совершаемую при перемещении заряда Q = 0,5 мкКл из точки 1 в точку 2.

    5. Найти отношение скоростей ионов Ca++ и Na+, прошедших одинаковую разность потенциалов.

    6. Конденсаторы  ёмкостями C1 = 2 мкФ, C2 = 5 мкФ и C3 = 10 мкФ соединены последовательно и находятся под напряжением U = 850 В. Определить напряжение и заряд на каждом из конденсаторов.

    7. От батареи, ЭДС которой 600 В, требуется передать энергию на расстояние L = 1 км. Потребляемая мощность P = 5 кВт. Найти минимальные потери мощности в сети, если диаметр медных подводящих проводов d = 0,5 см.

    8. Сила тока  в проводнике сопротивлением R = 10 Ом за время t = 50 с равномерно нарастает от I1 = 5 А до I2 = 10 А. Определить количество теплоты Q, выделившееся за это время в проводнике.





Контрольная работа по электромагнетизму


    1. По двум скрещенным под прямым углом бесконечно длинным проводам текут токи I и 2I (I = 100 А). Определить магнитную индукцию B в точке A. Расстояние d = 10 см.

    2. Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с прямым длинным проводом так, что две её стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи силой I = 200 А. Определите силу F, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится от него на расстоянии, равном её длине.

    3. Стержень длиной l = 20 см заряжен равномерно распределённым зарядом с линейной плотностью t = 0,2 мкКл/м. Стержень вращается с частотой n = 10 с-1 относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его конец. Определить магнитный момент pm, обусловленный вращением стержня.

    4. Электрон прошёл ускоряющую разность потенциалов U = 800 В и, влетев в однородное магнитное поле B = 47 мТл, стал двигаться по винтовой линии с шагом h = 6 мм. Определить радиус R винтовой линии.
    Меняем h = 6 см на h = 6 мм, поскольку для h = 6 см при расчётах число, стоящее под корнем, получается отрицательное.

    5. Альфа-частица влетела в скрещенные под прямым углом магнитное (B = 5 мТл) и электрическое (E = 30 кВ/м) поля. Определить ускорение a альфа-частицы, если её скорость u (u = 2000 км/с) перпендикулярна векторам B и E, причём силы, действующие со стороны этих полей, противонаправлены

    6. В средней части соленоида, содержащего n = 8 витков/см, помещён круговой виток диаметром d = 4 см. Плоскость витка расположена под углом j = 60° к оси соленоида. Определить магнитный поток Ф, пронизывающий виток, если по обмотке соленоида течёт ток I = 1 А.

    7. В проволочное кольцо, присоединённое к баллистическому гальванометру, вставили прямой магнит. При этом по цепи прошёл заряд Q = 50 мкКл. Определить изменение магнитного потока DФ через кольцо, если сопротивление цепи гальванометра R = 10 Ом.

    8. Катушка, намотанная на магнитный цилиндрический каркас, имеет N1 = 250 витков и индуктивность L1 = 36 мГн. Чтобы увеличить индуктивность катушки до L2 = 100 мГн, обмотку катушки сняли и заменили обмоткой из более тонкой проволоки с таким расчётом, чтобы длина катушки осталась прежней. Сколько витков оказалось в катушке после перемотки?