Физика ФНПО 2 контрольная работа
2 контрольная работа
1. В вершинах квадрата со стороной 0,1 м расположены равные одноименные заряды. Потенциал создаваемого ими поля в центре квадрата равен 500В. Определить величину зарядов.
2. В вершинах квадрата со стороной 0,5 м расположены заряды одинаковые по величине. В случае, когда два соседних заряда положительные, а два других отрицательные, напряжённость поля в центре квадрата равна 144 В/м. Определить заряды.
3. В вершинах квадрата со стороной 0,1 м помещены заряды по 0,1 нКл. Определить напряжённость и потенциал поля в центре квадрата, если один из зарядов отличается по знаку от остальных.
4. Пространство между двумя параллельными бесконечными плоскостями с поверхностной плотностью зарядов +50 и –90 нКл/м2 заполнено стеклом. Определить напряженность поля: а) между плоскостями; б) вне плоскостей.
5. На расстоянии 8 см друг от друга в воздухе находятся два заряда по 1 нКл. Определить напряжённость и потенциал поля в точке, находящейся на расстоянии 5 см от зарядов.
6. Две параллельные плоскости одноимённо заряжены с поверхностной плотностью зарядов 2 и 4 нКл/м2. Определить напряжённость и потенциал поля: а) между плоскостями; б) вне плоскостей.
7. Если в центр квадрата, в вершинах которого находятся заряды по +2 нКл, поместить отрицательный заряд, то результирующая сила, действующая на каждый заряд, будет равна нулю. Вычислить числовое значение отрицательного заряда.
8. Заряды по 1 нКл помещены в вершинах равностороннего треугольника со стороной 0,2 м. Равнодействующая сил, действующих на четвёртый заряд, помещённый на середине одной из сторон треугольника, равна 0,6 мкН. Определить этот заряд, напряжённость и потенциал поля в точке его расположения.
9. Два шарика массой по 0,2 г подвешены в общей точке на нитях длиной 0,5 м. Шарикам сообщили заряд и нити разошлись на угол 60 градусов. Определить напряжённость и потенциал поля в точке подвеса шарика.
10. Два одинаковых заряда находятся в воздухе на расстоянии 0,1 м друг от друга. Напряжённость поля в точке, удалённой на расстоянии 6 см от одного и 8 см от другого заряда, равна 10 кВ/м. Определить потенциал поля в этой точке и величину зарядов.
11. Пылинка массой 8·10-15 кг удерживается в равновесии между горизонтально расположенными обкладками плоского конденсатора. Разность потенциалов между обкладками 490 В, а зазор между ними 1 см. Определить во сколько раз заряд пылинки больше элементарного заряда.
12. В поле бесконечной равномерно заряженной плоскости с поверхностной плотностью заряда 10 мкКл/м2 перемещается заряд из точки, находящейся на расстоянии 0,1 м от плоскости, в точку на расстоянии 0,5 м от неё. Определить заряд, если при этом совершается работа 1 мДж.
13. Какую работу нужно совершить, чтобы заряды 1 и 2 нКл, находившиеся на расстоянии 0,5 м, сблизить до расстояния 0,1 м.
14. Поверхностная плотность заряда бесконечной равномерно заряженной плоскости равна 30 нКл/м2. Определить поток вектора напряженности через поверхность сферы диаметром 15 см, рассекаемой этой плоскостью пополам.
15. Заряд 1 нКл переносится из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии 0,1 м от поверхности металлической сферы радиусом 0,1 м, заряженной с поверхностной плотностью 10-3 Кл/м2. Определить работу по перемещению заряда.
16. Заряд 1 нКл притянулся к бесконечной плоскости, равномерно заряженной с поверхностной плотностью 0,2 мкКл/м2. На каком расстоянии от плоскости находился заряд, если работа сил поля по его перемещению равна 1 мкДж.
17. Какую работу совершают силы поля, если одноименные заряды 1 и 2 нКл, находившиеся на расстоянии 1 см, разошлись до расстояния 10 см.
18. Электрон со скоростью 20 Мм/с влетает в пространство между обкладками плоского конденсатора в середине зазора в направлении, параллельном обкладкам. При какой минимальной разности потенциалов на обкладках электрон не вылетит из конденсатора, если длина конденсатора 10 см, а расстояние между его обкладками 1 см.
19.Заряд –1 нКл переместился в поле заряда +1,5 нКл из точки с потенциалом 100 В в точку с потенциалом 600 В. Определить работу сил поля по перемещению заряда и расстояние между этими зарядами.
20. Заряд 1 нКл находится на расстоянии 0,2 м от бесконечно длинной заряженной нити. Под действием поля нити заряд перемещается на 0,1 м. Определить линейную плотность заряда нити, если работа сил поля по перемещению заряда равна 0,1 мкДж.
21. Конденсатор с парафиновым диэлектриком заряжен до разности потенциалов 150 В. Напряжённость поля 6 МВ/м, площадь пластин 6 см2. Определить ёмкость и поверхностную плотность заряда на обкладках конденсатора. Диэлектрическая проницаемость парафина равна 2.
22. Вычислить ёмкость батареи, состоящей из трёх конденсаторов ёмкостью 1 мкФ каждый, при всех возможных случаях их соединения.
23. Заряд на каждом из двух последовательно соединенных конденсаторов емкостью 18 и 10 пкФ равен 0,09 нКл. Определить напряжение: а) на батарее конденсаторов; б) на каждом конденсаторе.
24. Конденсатор емкостью 6 мкФ последовательно соединен с конденсатором неизвестной ёмкости, и они подключены к источнику постоянного напряжения 12 В. Определить ёмкость второго конденсатора и напряжение на каждом конденсаторе, если заряд батареи 24 мкКл.
25. Два конденсатора одинаковой ёмкости по 3 мкФ заряжены один до напряжения 100 В, а другой – до 200 В. Определить напряжение между обкладками конденсаторов, если их соединить параллельно: а) одноименно; б) разноименно заряженными обкладками.
26. Плоский воздушный конденсатор заряжен до разности потенциалов 300 В. Площадь пластин 1 см2, напряженность поля в зазоре между ними 300 кВ/м. Определить поверхностную плотность заряда на пластинах, ёмкость и энергию конденсатора.
27. Найти объемную плотность энергии электрического поля, создаваемого заряженной металлической сферой радиусом 5 см на расстоянии 5 см от ее поверхности, если поверхностная плотность заряда на ней 2 мкКл/м2.
28. Площадь пластин плоского слюдяного конденсатора 1,1 см2, зазор между ними 3 мм. При разряде конденсатора выделилась энергия 1 мкДж. До какой разности потенциалов был заряжен конденсатор? Диэлектрическая проницаемость слюды равна 7.
29. Энергия плоского воздушного конденсатора 0,4 нДж, разность потенциалов на обкладках 600 В, площадь пластин 1 см2. Определить расстояние между обкладками, напряженность и объемную плотность энергии поля конденсатора .
30. Под действием силы притяжения 1 мН диэлектрик между обкладками конденсатора находится под давлением 1 Па. Определить энергию и объемную плотность энергии поля конденсатора, если расстояние между его обкладками 1 мм.
31. Плотность тока в никелиновом проводнике длиной 25 м равна 1 МА/м2. Определить разность потенциалов на концах проводника. Удельное сопротивление никелина равно 40·10-8 Ом·м.
33. Напряжение на концах проводника сопротивлением 5 Ом за 0,5 с равномерно возрастает от 0 до 20 В. Какой заряд проходит через проводник за это время?
34. Температура вольфрамовой нити электролампы 2000 0С, диаметр нити 0,02 мм, сила тока в ней 4 А. Определить напряженность поля в нити.
35. На концах никелинового проводника длиной 5 м поддерживается разность потенциалов 12 В. Определить плотность тока в проводнике, если его температура 540 0С. Удельное сопротивление никелина равно 40·10-8 Ом·м.
36. Внутреннее сопротивление аккумулятора 1 Ом. При силе тока 2 А его к.п.д. равен 0,8. Определить электродвижущую силу аккумулятора.
37.Определить электродвижущую силу аккумуляторной батареи, ток короткого замыкания которой 10 А, если при подключении к ней резистора сопротивлением 2 Ом сила тока в цепи равна 1 А.
40. Два одинаковых источника тока соединены в одном случае последовательно, в другом случае – параллельно и замкнуты на внешнее сопротивление 1 Ом. При каком внутреннем сопротивлении источника тока сила тока во внешней цепи будет в обоих случаях одинаковой?
41. Два бесконечно длинных прямолинейных проводника с токами 6 и 8 А расположены перпендикулярно друг другу. Определить индукцию и напряженность магнитного поля на середине кратчайшего расстояния между проводниками, равного 20 см.
42. По двум бесконечно длинным прямолинейным параллельным проводникам, расстояние между которыми 15 см, в одном направлении текут токи 4 и 6 А. Определить расстояние от проводника с меньшим током до геометрического места точек, в котором напряженность магнитного поля равна нулю.
43. Решить задачу 42 для случая, когда токи текут в противоположных направлениях.
44. По двум бесконечно длинным прямолинейным параллельным проводникам текут токи 5 и 10 А в одном направлении. Геометрическое место точек, в котором индукция магнитного поля равна нулю, находится на расстоянии 10 см от проводника с меньшим током. Определить расстояние между проводниками.
45. По кольцевому проводнику радиусом 10 см течет ток 4 А. Параллельно плоскости кольцевого проводника на расстоянии 2 см над его центром проходит бесконечно длинный прямолинейный проводник, по которому течет ток 2 А. Определить индукцию и напряженность магнитного поля в центре кольца. Рассмотреть все возможные случаи.
46. Два круговых витка с током лежат в одной плоскости и имеют общий центр. Радиус большего витка 12 см, меньшего - 8 см. Напряженность поля в центре витков равна 50 А/м, если токи текут в одном направлении, и нулю, если в противоположном. Определить силы токов, текущих по круговым виткам.
47. Бесконечно длинный прямолинейный проводник с током 3 А расположен на расстоянии 20 см от центра витка радиусом 10 см с током 1 А. Определить напряженность и индукцию магнитного поля в центре витка для случаев, когда проводник : а) расположен перпендикулярно плоскости витка; б)в плоскости витка.
48. По квадратной рамке со стороной 0,2 м течет ток 4 А. Определить напряженность и индукцию магнитного поля в центре рамки.
49. По квадратной рамке течет ток 4 А. Напряженность магнитного поля в центре рамки 4,5 А/м. Определить периметр рамки.
50. По квадратной рамке со стороной 0,2 м течет ток, который создает в центре рамки магнитное поле напряженностью 4,5 А/м. Определить силу тока в рамке.
51. Незакрепленный проводник массой 0,1 г и длиной 7,6 см находится в равновесии в горизонтальном магнитном поле напряженностью 10 А/м. Определить силу тока в проводнике, если он перпендикулярен линиям индукции магнитного поля.
52. Два параллельных бесконечно длинных проводника с токами 10 А взаимодействуют с силой 1 мН на 1 м их длины. На каком расстоянии находятся проводники?
53. Найти радиус траектории протона в магнитном поле с индукцией 0,5 Тл, если он движется перпендикулярно силовым линиям поля и обладает кинетической энергией 3 МэВ.
54. Какое ускорение приобретает свободно подвешенный проводник массой 0,1 г и длиной 8 см в однородном магнитном поле напряженностью 10 кА/м, если сила тока в нем 1 А, а направление тока и силовых линий поля взаимно перпендикулярны?
55. Электрон с энергией 300 эВ движется перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля напряженностью 465 А/м. Определить силу Лоренца, скорость и радиус кривизны траектории электрона.
56. Момент импульса протона в однородном магнитном поле напряженностью 20 кА/м равен 6,6∙10-23 кг∙м2/с. Найти кинетическую энергию протона, если он движется перпендикулярно силовым линиям магнитного поля.
57. На расстоянии 5 мм параллельно прямолинейному длинному проводнику движется электрон с кинетической энергией 1 кэВ. Какая сила будет действовать на электрон, если по проводу пустить ток 1 А?
58. Протон движется в магнитном поле напряженностью 10 А/м по окружности радиусом 2 см. Найти кинетическую энергию протона.
59. По длинным прямолинейным параллельным проводникам, находящимся на расстоянии 2 см друг от друга, в одном направлении текут токи по 1 А. Какую работу на единицу длины проводников нужно совершить, чтобы раздвинуть их до расстояния 4 см?
60. Однородное магнитное поле напряженностью 900 А/м действует на помещенный в него проводник длиной 25 см с силой 1 мН. Определить силу тока в проводнике, если угол между направлениями тока и силовыми линиями магнитного поля равен 45°.
61. Перпендикулярно силовым линиям однородного магнитного поля индукцией 0,3 Тл движется проводник длиной 15 см со скоростью 10 м/с, в направлении, перпендикулярном проводнику. Определить ЭДС, индуцируемую в проводнике.
62. Перпендикулярно силовым линиям однородного магнитного поля индукцией 0,1 мТл по двум параллельным проводникам под действием внешних сил движется проводящая перемычка длиной 20 см. При замыкании цепи, содержащей эту перемычку, в ней идет ток 0,01 А. Определить скорость движения перемычки. Сопротивление цепи 0,1 Ом.
63. На концах крыльев самолета размахом 20 м, летящего со скоростью 900 км/ч, возникает электродвижущая сила индукции 0,06 В. Определить вертикальную составляющую напряженности магнитного поля Земли.
64. В плоскости, перпендикулярной однородному магнитному полю напряженностью 2∙105 А/м вращается стержень длиной 0,4 м относительно оси, проходящей через его середину. В стержне индуцируется электродвижущая сила, равная 0,2 В. Определить угловую скорость вращения стержня.
65. Катушка из 100 витков площадью 15 см2 вращается с частотой 5 Гц в однородном магнитном поле индукцией 0,2 Тл. Ось вращения перпендикулярна оси катушки и линиям индукции поля. Определить максимальную ЭДС, индуцируемую в катушке.
66. Цепь состоит из соленоида и источника тока. Соленоид без сердечника длиной 15 см и диаметром 4 см имеет плотную намотку из двух слоев медного провода диаметром 0,2 мм. По соленоиду течет ток 1 А. Определить ЭДС самоиндукции в соленоиде в тот момент времени после отключения его от источника тока, когда сила тока уменьшилась в два раза. Сопротивлением источника тока и подводящих проводов пренебречь.
67. Решить задачу 66 для случая соленоида с сердечником, магнитная проницаемость которого равна 100.
68. Сила тока в соленоиде равномерно возрастает от 0 до 10 А за 1 мин, при этом максимальная энергия в соленоиде достигает значения 20 Дж. Найти величину ЭДС, индуцируемой в соленоиде?
69. Однослойный соленоид без сердечника длиной 20 см и диаметром 4 см имеет плотную намотку медным проводом диаметром 0,1 мм. За время 0,1 с сила тока в нем равномерно убывает с 5 А до 0. Определить ЭДС электромагнитной индукции в соленоиде.
Автор страницы: admin