Физика ВГАВТ КР3 В9 (9 задач)

Нижний Новгород
Волжская государственная академия водного транспорта

ФИЗИКА

Методические указания и контрольные задания
для студентов заочного отделения
инженерно-технических специальностей


Нижний Новгород
Издательство ФГОУ ВПО «ВГАВТ»
2011


Авторы: Е.Я. Бубнов, Л.С. Иванова, Т.К. Максакова, Е.Н. Мясников, Б.И. Резников, В.А. Хохлов


Физика. Методические указания и контрольные задания
для студентов заочного отделения инженерно-технических специальностей /
Е. Я. Бубнов [и др.] - Н. Новгород : Изд-во ФГОУ ВПО «ВГАВТ», 2011. - 97 с.


Контрольная работа №3 (стр. 56)
Таблица 3.1 Вариант №9 (8 задач)
Задачи №№: 309, 319, 329, 339, 349, 359, 369, 379




    309. Заряд q = 5 нКл равномерно распределён по кольцу радиуса R = 20 см. Найти напряжённость электростатического поля E(x) на оси x, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через его центр.

    319. Электрическое поле создано двумя безграничными соосными цилиндрами, которые имеют радиусы r1 = 30 см и r2 = 50 см и несут заряды q = ± 5,0 мКл. Определить напряжённость электрического поля E(r ) и распределение потенциала j(r ) как функцию координаты r , ортогональной их поверхностям.

    329. Плоский конденсатор с площадью пластин S = 200 см2 каждая заряжен до разности потенциалов U = 2 кВ. Расстояние между пластинами d = 2 см. Диэлектрик – стекло (e = 6,0). Определить энергию электрического поля внутри конденсатора.

    339. ЭДС батареи e = 24 В, наибольшая сила тока, которую может дать батарея, I = 10 А. Определить максимальную мощность, которая может выделиться во внешней цепи.

    349. По тонкому проводу, изогнутому в виде прямоугольника, течёт ток I = 60 А. Длины сторон прямоугольника равны a = 30 см и b = 40 см. Определить магнитную индукцию в точке пересечения диагоналей.

    359. По кольцу радиусом R = 10 см течёт ток. На оси кольца на расстоянии z = 5 м от его плоскости магнитная индукции равна B = 10 нКл. Определить ток в кольце.

    369. Ион, пройдя ускоряющую разность потенциалов U = 640 В, влетел в скрещенные под прямым углом магнитное B = 1,5 мТл и электрическое E = 200 В/м поля. Определить отношение заряда к его массе q/m, если ион движется прямолинейно.

    379. Соленоид, площадь сечения которого S = 5 см2, содержит N = 1,2•103 витков. Индукция магнитного поля внутри соленоида при силе тока I = 2 А равна B = 0,01 Тл. Определить индуктивность соленоида.


Обратите внимание:
Задача 319 не может быть решена, поскольку:
1) в случае бесконечного цилиндра должна быть задана поверхностная плотность заряда, а не весь заряд – если цилиндр бесконечный, то и его заряд также бесконечный;
ну или наоборот: поскольку заряд безграничного цилиндра – конечное число, а площадь его поверхности – бесконечно велика, то поверхностная плотность заряда (отношение заряда к площади поверхности) равна 0;
2) для поля, созданного бесконечным цилиндром, невозможно потенциал бесконечности принять равным нулю; следовательно, либо должна быть задана какая-то точка, в которой потенциал принимается равным нулю, либо следует искать разность потенциалов между двумя точками.