Физика. 23 Варианта

в каталог

Контрольная работа №2   Методичка
Вариант 1
1. Точечные заряды q1=20 мкКл, q2= —10 мкКл находятся на расстоянии d=5 см друг от друга. Определить напряженность поля в точке, удаленной на r1=3 см от первого и на r2=4 см от второго заряда. Определить также силу, действующую в этой точке на точечный заряд q=l мкКл.
2. Два точечных заряда q1=6 нКл и q2=3 нКл находятся на расстоянии d=60 см друг от друга. Какую работу необходимо совершить внешним силам, чтобы уменьшить расстояние между зарядами вдвое?
3. Электрон с некоторой начальной скоростью 0 влетает в плоский конденсатор параллельно пластинам на равном расстоянии от них. К пластинам конденсатора приложена разность потенциалов U=300 В. Расстояние между пластинами d=2 см, длина конденсатора l=10 см. Какова должна быть предельная начальная скорость электрона, чтобы он не вылетел из конденсатора?
4. ЭДС батареи =80 В, внутреннее сопротивление r=5 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность P=100 Вт. Определить силу тока I в цепи, напряжение U, под которым находится внешняя цепь, и ее сопротивление R.
5. Отрицательно заряженная частица влетает в область однородного магнитного поля с индукцией 1 мТл, где движется по окружности радиусом 20 см. Затем частица попадает в однородное электрическое поле, где пролетает участок с разностью потенциалов 1000 В, при этом ее скорость уменьшается в 3 раза. Определить конечную скорость частицы.
6. Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что две ее стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи 1 кА. Определить силу, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки, находится на расстоянии, равном ее длине ее стороны.

Вариант 2
1. Три одинаковых точечных заряда q1=q2=q3=2 нКл находятся в вершинах равностороннего треугольника со сторонами а=10 см. Определить модуль и направление силы F, действующей на один из зарядов со стороны двух других.
2. Электрическое поле создано заряженным проводящим шаром, потенциал  которого 300 В. Под действием электрического поля шара заряд q=0,2 нКл перемещается вдоль прямой, проходящей через центр шара, причём начальная точка 1 находится на расстоянии 2R от центра шара, а конечная точка 2 – на расстоянии 4R (R-радиус шара). Определить работу сил поля по перемещению заряда q=0,2 мкКл из точки 1 в точку 2.
3. Электрон влетает в плоский горизонтальный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью 107 м/с. Напряженность поля в конденсаторе 100 В/см, длина конденсатора 5 см. Найти величину и направление скорости при вылете его из конденсатора.
4. Разность потенциалов между обкладками плоского конденсатора 2 кВ, зазор 2 см, заряд на каждой обкладке 1 нКл. Определить силу притяжения обкладок и энергию конденсатора.
5. 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.
6. Медное кольцо радиусом 5 см помещают в однородное магнитное поле с индукцией 8 мТл перпендикулярно линиям индукции. Какой заряд пройдет по кольцу, если его повернуть на 180º вокруг оси, совпадающей с его диаметром?

Вариант 3
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 закрепленные заряды.
2. Электрическое поле создано зарядами q1=2мкКл и q2= —2 мкКл, находящимися в точках А и В
соответственно (АВ=а=10 см). Точка С находится на прямой АС⊥АВ (АС=2а). Точка D находится на продолжении отрезка АВ (АD=3а, ВD=2а). Определить работу сил поля, совершаемую при перемещении заряда q=0,5 мкКл из точки С в точку D.
3. Электрон влетает в плоский конденсатор параллельно пластинам, поле в котором Е=60 В/см. Найти изменение скорости электрона в момент вылета его из конденсатора, если начальная скорость 0=2109 см/с, а длина пластины конденсатора 6 см.
4. При внешнем сопротивлении R1=8 Ом сила. тока в цепи I1=0,8 А, при сопротивлении R2=15 Ом сила тока I2=0,5 А. Определить силу тока Iкз короткого замыкания источника ЭДС.
5. По двум длинным параллельным проводникам, находящимся на расстоянии 5 см друг от друга, протекают токи в одном направлении. Сила тока одинакова и равна 10 А. Определить индукцию магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии 3 см от каждого витка.
6. Плоский контур с площадью S= 100см2 с током I=50 А расположен в однородном магнитном поле (В=0,6 Тл) так, что нормаль к контуру перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определить работу, совершаемую силами поля при медленном повороте контура около оси, лежащей в плоскости контура, на угол =30°.

Вариант 4
1. Два одинаково заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол . Шарики погружают в масло. Какова плотность  масла, если угол расхождения нитей при погружении в масло остается неизменным? Плотность материала шариков о=1,5 103 кг/м3, диэлектрическая проницаемость масла =2,2.
2. Две параллельные заряженные плоскости, поверхностные плотности заряда которых 1=2 мкКл/м2 и 2= —0,8 мкКл/м2, находятся на расстоянии d=0,6 см друг от друга. Определить разность потенциалов U между плоскостями.
3. На расстоянии r1=0,9 м от поверхности шара радиусом R=10 см, несущего заряд с поверхностной плотностью =30 мкКл/м2, находится точечный заряд q=7 нКл. Определить работу, которую необходимо произвести, чтобы перенести заряд q в точку, расположенную на расстоянии r2=50 см от центра шара.
4. ЭДС батареи =24 В. Наибольшая сила тока, которую может дать батарея, Imax=10 А. Определить максимальную мощность Pmах, которая может выделяться во внешней цепи.
5. На расстоянии 5 см параллельно прямолинейному длинному проводнику движется электрон с кинетической энергией 1 кэВ. Какая сила будет действовать на электрон, если по проводнику пустить ток 1 А?
6. В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции расположен плоский контур площадью S=100 см2. Поддерживая в контуре постоянную силу тока I=50 А, его переместили из поля в область пространства, где поле отсутствует. Определить магнитную индукцию В поля, если при перемещении контура была совершена работа А=0,4 Дж.

Вариант 5
1. Четыре одинаковых заряда q1=q2=q3=q4=40 нКл закреплены в вершинах квадрата со стороной а=10 см. Найти силу F, действующую на один из этих зарядов со стороны трех остальных.
2. Диполь с электрическим моментом р=100 пКл м свободно установился в электрическом поле напряженностью Е=200 кВ/м. Определить работу внешних сил, которую необходимо совершить для поворота диполя на угол =180°.
3. Металлический шар радиусом 5 см несет заряд 10 нКл. Определить потенциал электрического поля: 1) на поверхности шара; 2) на расстоянии r=2 см от его поверхности. Построить график зависимости  от r.
4. Аккумулятор с ЭДС =12 В заряжается от сети постоянного тока с напряжением U=15 В. Определить напряжение на клеммах аккумулятора, если его внутреннее сопротивление r=10 Ом.
5. Альфа-частица (m=6.64∙10-27 кг), имеющая скорость 20 км/с, влетает под углом 30° к одинаково направленному магнитному (B=1 мТл) и электрическому (E=1 кВ/м) полям. Определить ускорение альфа-частицы в начальный момент времени.
6. Виток, в котором поддерживается постоянная сила тока I=60 А, свободно установился в однородном магнитном поле (B=20 мТл). Диаметр витка d=10 см. Какую работу А нужно
совершить для того, чтобы повернуть виток относительно оси, совпадающей с диаметром, на угол =/З?

Вариант 6
1. Точечные заряды q1=30 мкКл и q2= —20 мкКл находятся на расстоянии d=20 см друг от друга. Определить напряженность электрического поля Е в точке, удаленной от первого заряда на расстояние r1=30 см, а от второго —на r2=15 см.
2. Четыре одинаковых капли ртути, заряженных до потенциала =10 В, сливаются в одну. Каков потенциал 1 образовавшейся капли?
3. Конденсатор емкостью С1=20 мкФ, заряженный до разности потенциалов U1=100 В, соединили параллельно с заряженным до разности потенциалов U2=40 В конденсатором, емкость которого неизвестна. Определить емкость второго конденсатора, если разность потенциалов после соединения оказалась равной U=80 В. (Соединяются обкладки, имеющие одноименный заряд)
4. От источника с напряжением U=800 В необходимо передать потребителю мощность Р=10 кВт на некоторое расстояние. Какое наибольшее сопротивление может иметь линия передачи, чтобы потери энергии в ней не превышали 10% от передаваемой мощности?
5. Пройдя ускоряющую разность потенциалов 3.52 кВ, электрон влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Индукция поля 0.01 Тл, радиус траектории 2 см. Определить удельный заряд электрона.
6. Плоский контур с током I=5 А свободно установился в однородном магнитном поле (В=0,4 Тл). Площадь контура S=200 см2. Поддерживая ток в контуре неизменным, его повернули относительно оси, лежащей в плоскости контура, на угол =40°. Определить совершенную при этом работу А.

Вариант 7
1. В вершинах правильного треугольника со стороной а=10см находятся заряды q1=10 мкКл, q2=20 мкКл и q3=30 мкКл. Определить силу F, действующую на заряд q1 со стороны двух других зарядов.
2. Тонкий стержень согнут в кольцо радиусом R=10 см. Он равномерно заряжен с линейной плотностью заряда =800 нКл/м. Определить потенциал  в точке, расположенной на оси кольца на расстоянии h=10 см от его центра.
3. Плоский воздушный конденсатор с площадью пластин S=100 см2 и зазором d=5 мм заряжен до разности потенциалов U=900 В. Не отключая от источника напряжения пластины конденсатора раздвигают до расстояния 1 см. Определить напряженность поля в конденсаторе, энергию конденсатора до и после раздвижения.
4. При включении электромотора в сеть с напряжением U=220 В он потребляет ток I=5 А. Определить мощность, потребляемую мотором, и его КПД, если сопротивление R обмотки мотора равно 6 Ом.
5. Два круговых витка расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях так, что их центры совпадают. Найти индукцию в центре витков, если радиусы витков одинаковы и равны 5 см, а сила тока в каждом витке 5 А.
6. В скрещенные под прямым углом однородные магнитное (H=1 МА/м) и электрическое (Е=50 кВ/м) поля влетел ион. При какой скорости v иона (по модулю и направлению) он будет двигаться в скрещенных полях прямолинейно?

Вариант 8
1. В вершинах квадрата находятся одинаковые заряды q1=q2=q3=q4=8 10-10 Кл. Какой отрицательный заряд q нужно поместить в центре квадрата, чтобы сила взаимного отталкивания положительных зарядов была уравновешена силой притяжения отрицательного заряда?
2. Поле образовано точечным диполем с электрическим моментом р=200 пКл м. Определить разность потенциалов U между двумя точками, расположенными на оси диполя симметрично относительно его центра, на расстоянии r=40 см от центра диполя.
3. Плоский воздушный конденсатор заряжен до разности потенциалов 300 В. Площадь пластин конденсатора 100 см2, напряженность поля в зазоре между ними 60 кВ/м. Определить поверхностную плотность заряда на пластинах и энергию конденсатора.
4. В сеть с напряжением U=100 В подключили катушку с сопротивлением R1=2 кОм и вольтметр, соединенные последовательно. Показание вольтметра U1=80 В. Когда катушку заменили другой, вольтметр показал U2=60 В. Определить сопротивление R2 другой катушки.
5. В однородном магнитном поле с индукцией 2 Тл движется электрон. Траектория его движения представляет собой винтовую линию с радиусом 10 см и шагом 60 см. Какова кинетическая энергия электрона?
6. Магнитное (В=2 мТл) и электрическое (Е=1,6 кВ/м) поля одинаково направлены. Перпендикулярно векторам В и Е влетает электрон со скоростью v=0,8 Мм/с. Определить ускорение а электрона в начальный момент времени.

Вариант 9
1. На расстоянии d=20 см находятся два точечных заряда: q1= —50 нКл и q2=100 нКл. Определить силу F, действующую на заряд q3= —10 нКл, удаленный от обоих зарядов на одинаковое расстояние, равное d.
2. Электрическое поле образовано бесконечно длинной заряженной нитью, линейная плотность заряда которой =20 пКл/м. Определить разность потенциалов U двух точек поля, отстоящих от нити на расстоянии r1=8 см и r2=12 см.
3. Два плоских воздушных конденсатора одинаковой емкости соединены параллельно и заряжены до разности потенциалов 300 В. Определить разность потенциалов этой системы, если пространство между пластинами одного из конденсаторов заполнено слюдой
4. ЭДС батареи =12 В. При силе тока I=4 А КПД батареи =0,6. Определить внутреннее сопротивление r батареи.
5. Альфа-частица, имеющая скорость v =20 км/с, влетает под углом =30° к одинаково направленному магнитному (B=1 мТл) и электрическому (E=1 кВ/м) полям. Определить ускорение а альфа-частицы в начальный момент времени.
6. По двум бесконечно длинным, прямым параллельным проводам текут в противоположных направлениях одинаковые по величине токи 60 А. Расстояние между проводами 10 см. Определить магнитную индукцию в точке, равноудаленной от проводов на расстояние 10 см

Вариант 10
1. Расстояние d между двумя точечными зарядами q1=2 нКл и q2=4 нКл равно 60 см. Определить точку, в которую нужно поместить третий заряд q3 так, чтобы система зарядов находилась в равновесии. Определить заряд q3 и его знак. Устойчивое или неустойчивое будет равновесие?
2. Тонкое кольцо равномерно заряжено с линейной плотностью заряда =200 пКл/м. Определить потенциал  поля в центре кольца.
3. Электрон летит от одной пластины конденсатора к другой. Разность потенциалов между пластинами 3 кВ, расстояние между пластинами 5 мм. Найти: а) силу, действующую на электрон; б) ускорение электрона; в) скорость, с которой электрон приходит к второй пластине; г) поверхностную плотность заряда на пластинах конденсатора.
4. За время t=20 с при равномерно возраставшей силе тока от нуля до некоторого максимума в проводнике сопротивлением R=5 Ом выделилось количество теплоты Q=4 кДж. Определить скорость нарастания силы тока, если сопротивление проводника R=5 Ом.
5. Альфа-частица прошла ускоряющую разность потенциалов U=300 B и, попав в однородное магнитное поле, стала двигаться по винтовой линии радиусом R=1 см и шагом h=4 см. Определить магнитную индукцию В поля.
6. Определить индукцию магнитного поля в центре проволочной квадратной рамки со стороной d = 15 см, если по рамке течет ток I =5 А.

Вариант 11
1. Тонкий бесконечный прямолинейный стержень несет равномерно распределенный заряд =0,1 мкКл/м. На расстоянии d=0,4 м от стержня находится точечный заряд q=0,01 мкКл. Определить напряженность электрического поля в точке, расположенной на одинаковом расстоянии от стержня и заряда d1 = 0,2 м.
2. Пылинка массой т=0,2 г, несущая на себе заряд q=40 нКл, влетела в электрическое поле в направлении силовых линий. После прохождения разности потенциалов U=200 В пылинка имела скорость v=10 м/с. Определить скорость vo пылинки до того, как она влетела в поле.
3. Конденсатор емкостью C1=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 C2=20 мкФ.
4. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону I=Io exp(-t), где Io=20 А, а =102 с-1. Определить количество теплоты, выделившееся в проводнике сопротивлением R= 10 Ом за время t=10-2 с.
5. Два круговых витка расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях так, что их центры совпадают. Радиусы витков равны 10 см и 20 см, а токи в них соответственно равны 2 А и 5 А. Найти магнитную индукцию в центре витков. Рассмотреть два случая – 1) направления токов совпадают; 2) направления токов противоположны.
6. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл по окружности. Определить угловую скорость вращения электрона.

Вариант 12
1. Два параллельные бесконечные прямолинейные стержня заряжены с линейными плотностями 1=+1 мкКл/м и 2= —2 мкКл/м. Расстояние между ними равно d=0,5 м. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого стержнями в точке, находящейся на расстоянии d1=1 м от каждого из стержней.
2. Электрон, обладавший кинетической энергией T=10 эВ, влетел в однородное электрическое поле в направлении силовых линий поля. Какой скоростью будет обладать электрон, пройдя в этом поле разность потенциалов U=8 В?
3. Четыре одинаковых заряда q1=q2=q3=q4=40 нКл закреплены в вершинах квадрата со стороной а=10 см. Найти силу F, действующую на один из этих зарядов со стороны трех остальных.
4. 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.
5. По бесконечно длинному прямому проводу, течет ток I=200 А. Определить расстояние до точки, в которой модуль магнитной индукции В будет в 3 раза больше, чем модуль магнитной индукции в центре круглого проводника радиусом 0,5 м, по которому течет вдвое больший ток.
6. В однородное магнитное поле напряженностью H = 100кА/м помещена квадратная рамка со стороной d = 10 см. Плоскость рамки составляет с направлением магнитного поля угол α = 60°. Определить магнитный поток, пронизывающий рамку

Вариант 13
1. Две бесконечные прямолинейные параллельные нити находятся на расстоянии d=0,5 м друг от друга. Линейные плотности электрического заряда на них составляют 1=3мкКл/м и 2 = —2 мкКл/м. Найти силу, действующую на единицу длины нитей.
2. Найти отношение скоростей ионов Cu++ и K+, прошедших одинаковую разность потенциалов.
3. В двух вершинах равностороннего треугольника со стороной 0.5м расположены два положительных заряда q1 и q2. Найти напряженность и потенциал электростатического поля в третьей вершине треугольника, если q1=q2=1 мкКл.
4. В проводнике за время t=10 с при равномерном возрастании силы тока от I1=1 А до I2=2 А выделилось количество теплоты Q=5 кДж. Найти сопротивление R проводника.
5. Рамка, имеющая форму равностороннего треугольника, помещена в однородное магнитное поле с напряженностью 64 А/м. Нормаль к рамке составляет с направлением магнитного поля угол 30º. Определить длину стороны рамки, если известно, что среднее значение ЭДС индукции, возникающей в рамке при выключении поля в течение времени 0.03 с, равно 10 мВ.
6. Прямоугольная рамка со сторонами 40 см и 30 см расположена в одной плоскости с
бесконечным прямолинейным проводом с током 6 А так, что длинные стороны рамки параллельны проводу. Сила тока в рамке 1 А. Определить силы, действующие на каждую из сторон рамки, если ближайшая к проводу сторона рамки находится на расстоянии 10 см, а ток в ней сонаправлен току I.

Вариант 14
1. Две бесконечные параллельные прямолинейные нити расположены на расстоянии 0,1 м. Линейные плотности электрического заряда на них составляют 10 мкКл/м. Определить напряженность электрического поля, создаваемого нитями в точке, находящейся на расстоянии 0,1 м от каждой из нитей.
2. Определить поток вектора напряженности электростатического поля через сферическую поверхность, охватывающую точечные заряды 5 нКл и -2 нКл.
3. Электрон с энергией 400 эВ (в бесконечности) движется вдоль силовой линии по направлению к поверхности металлической заряженной сферы радиусом 10 см. Определить минимальное расстояние а, на которое приблизится электрон к поверхности сферы, если заряд ее —10 нКл.
4. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону I=Io sint. Найти заряд q, проходящий через поперечное сечение проводника за время t, равное половине периода T, если амплитуда силы тока Io=10 А, циклическая частота =50 с-1.
5. Определить радиус кривизны траектории электрона в камере Вильсона, помещенной в магнитное поле с индукцией 7 мТл, если энергия электрона 3.9·103 эВ (1эВ=1.6· 10-19 Дж).
6. Круговой контур помещен в однородное магнитное поле так, что плоскость контура перпендикулярна силовым линиям поля. Напряженность магнитного поля 16·104 А/м. Сила тока в контуре 2 А. Радиус контура 2 см. Какую работу надо совершить, чтобы медленно повернуть контур на угол 90° вокруг оси, совпадающей с диаметром контура?

Вариант 15
1. Бесконечный прямолинейный тонкий стержень несет равномерно распределенный заряд с линейной плотностью =0,5 мкКл/м. В точку А, удаленную от стержня на расстояние а=20 см, помещен точечный электрический заряд. В результате напряженность поля в точке В, находящейся на одинаковых расстояниях от точки А и от стержня, равных 10 см, оказалась равной нулю. Найти величину заряда.
2. Полый шар несет на себе равномерно распределенный заряд. Определить радиус шара, если потенциал в центре шара равен φ1 = 200 В, а в точке, лежащей от его центра на расстоянии 50 см, 40 В.
3. Электрон, пройдя в плоском конденсаторе путь от одной пластины до другой, приобрел скорость v=105 м/с. Расстояние между пластинами d=8 мм. Найти: 1) разность потенциалов U между пластинами; 2) поверхностную плотность заряда  на пластинах.
4. За время t=8 с при равномерно возраставшей силе тока в проводнике сопротивлением R=8 Ом выделилось количество теплоты Q=500 Дж. Определить заряд q, проходящий в проводнике, если сила тока в начальный момент времени равна нулю.
5. По тонкому проводу, изогнутому в виде прямоугольника, течет ток 60 А. Длины сторон прямоугольника 30 и 40 см. Определить магнитную индукцию в точке пересечения диагоналей.
6. Короткая катушка, содержащая 100 витков, равномерно вращается с угловой скоростью 5 рад/с относительно оси, совпадающей с диаметром катушки и перпендикулярной линиям поля. Магнитное поле однородное с индукцией 0.04 Тл. Определить мгновенное значение ЭДС индукции для тех момент времени, когда плоскость катушки составляет угол 60º с линиями поля. Площадь сечения катушки 100 см2.

Вариант 16
1. С какой силой на единицу длины отталкиваются две одноименно заряженные бесконечные параллельные прямолинейные нити, если линейная плотность заряда на них составляет =0,2 мкКл/м, а расстояние между нитями равно d=5 см.
2. Пылинка массой т=5 нг, несущая на себе N=10 электронов, прошла в вакууме ускоряющую разность потенциалов U=1 MB. Какова кинетическая энергия T пылинки? Какую скорость v
приобрела пылинка?
3. Металлический шарик диаметром 2 см заряжен отрицательно до потенциала 150 В. Сколько электронов находится на поверхности шарика?
4. Электрон влетает в плоский конденсатор параллельно пластинам, поле в котором 60 В/см. Найти изменение скорости электрона в момент вылета его из конденсатора, если начальная скорость 2·109 см/с, а длина пластины конденсатора 6 см.
5. Даны 12 элементов с ЭДС 1.5 В и внутренним сопротивление 0.4 Ом. Как нужно соединить эти элементы, чтобы получить от собранной батареи наибольшую силу тока во внешней цепи, имеющей сопротивление 0.3 Ом? Определить максимальную силу тока в цепи.
6. Рамка площадью 100 см2 содержит 103 витков провода сопротивлением 12 Ом. К концам обмотки подключено внешнее сопротивление 20 Ом. Рамка равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией 0.1 Тл с частотой 8 с-1. Определить максимальную мощность переменного тока в цепи.

Вариант 17
1. Сила, действующая на точечный заряд q= —20 мкКл со стороны двух бесконечных прямых параллельных нитей, заряженных с одинаковой линейной плотностью =0,1 мкКл/м, равна 10 мкН. Найти расстояние между нитями, если оно совпадает с расстоянием от заряда до каждой из нитей.
2. Какой минимальной скоростью vmin должен обладать протон, чтобы он мог достигнуть поверхности заряженного до потенциала =400 В металлического шара? Протон движется по прямой, проходящей через центр шара из точки, удалённой на расстояние r=4R от центра шара (R-радиус шара).
3. На расстоянии 3 см от поверхности шара радиусом 2 см находится точечный заряд -2 нКл. Шар заряжен положительно с поверхностной плотностью 2 нКл/ м2. Найти напряженность поля в точке, расположенной на расстоянии 4 см от центра шара и 3 см от точечного заряда.
4. При силе тока 3А во внешней цепи выделяется мощность 18 Вт, при силе тока 1А соответственно 10 Вт. определить ЭДС и внутреннее сопротивление батареи.
5. По проволочной рамке, имеющей форму правильного треугольника, идет ток 2 А. При этом в центре рамки образуется магнитное поле напряженностью 33 А/м. Найти длину проволоки, из которой сделана рамка.
6. Электрон, ускоренный разностью потенциалов 0,5 кВ, движется параллельно прямолинейному длинному проводнику на расстоянии 1 см от него. Определить силу, действующую на электрон, если через проводник пропускать ток 10 А.

Вариант 18
1. На расстоянии R=10 см от каждой из двух бесконечных прямолинейных нитей, заряженных положительно с одинаковыми линейными плотностями, находится точечный электрический заряд q=0,05 мкКл. Определить линейную плотность заряда на нитях, если модуль силы, действующей на заряд равен F=15 мН. Расстояние между нитями d=10 см.
2. В однородное электрическое поле напряженностью Е=200 В/м влетает (вдоль силовой линии) электрон со скоростью vo=2 Мм/с. Определить расстояние l, которое пройдет электрон до точки, в которой его скорость будет равна половине начальной.
3. В точке на расстоянии 1.4 м от поверхности сферы радиусом 0.2 м, несущей заряд с поверхностной плотностью 3·10-5 Кл/м2, находится точечный заряд 2 мкКл. Определить работу, которая совершается при перенесении этого заряда в воздухе в точку, находящуюся на расстоянии 0.4 м от центра сферы.
4. ЭДС батареи 80 В, внутреннее сопротивление 5 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность 100 Вт. Определите силу тока в цепи, напряжение, под которым находится внешняя цепь, и ее сопротивление.
5. Бесконечно длинный провод образует круговой виток, касательный к проводу. По проводу идет ток 5 А. Найти радиус витка, если напряженность магнитного поля в центре витка 41 А/м.
6. По контуру в виде равностороннего треугольника идет ток 40 А. Сторона треугольника 20 см. Определить магнитную индукцию в точке пересечения высот.

Вариант 19
1. Точечные заряды q1=20 мкКл, q2= —10 мкКл находятся на расстоянии d=5 см друг от друга. Определить напряженность поля в точке, удаленной на r1=3 см от первого и на r2=4 см от второго заряда. Определить также силу, действующую в этой точке на точечный заряд q=l мкКл.
2. Два точечных заряда q1=6 нКл и q2=3 нКл находятся на расстоянии d=60 см друг от друга. Какую работу необходимо совершить внешним силам, чтобы уменьшить расстояние между зарядами вдвое?
3. Электрон с некоторой начальной скоростью 0 влетает в плоский конденсатор параллельно пластинам на равном расстоянии от них. К пластинам конденсатора приложена разность потенциалов U=300 В. Расстояние между пластинами d=2 см, длина конденсатора l=10 см. Какова должна быть предельная начальная скорость электрона, чтобы он не вылетел из конденсатора?
4. ЭДС батареи =80 В, внутреннее сопротивление r=5 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность P=100 Вт. Определить силу тока I в цепи, напряжение U, под которым находится внешняя цепь, и ее сопротивление R.
5. По проволочной рамке, имеющей форму правильного шестиугольника, идет ток силой I=2 А. При этом в центре рамки образуется магнитное поле напряженностью Н=3.3 А/м. Найти длину проволоки, из которой сделана рамка.
6. Отрицательно заряженная частица влетает в область однородного магнитного поля с индукцией 1 мТл, где движется по окружности радиусом 20 см. Затем частица попадает в однородное электрическое поле, где пролетает участок с разностью потенциалов 1000 В, при этом ее скорость уменьшается в 3 раза. Определить конечную скорость частицы.

Вариант 20
1. Три одинаковых точечных заряда q1=q2=q3=2 нКл находятся в вершинах равностороннего треугольника со сторонами а=10 см. Определить модуль и направление силы F, действующей на один из зарядов со стороны двух других.
2. Электрическое поле создано заряженным проводящим шаром, потенциал  которого 300 В. Под действием электрического поля шара заряд q=0,2 нКл перемещается вдоль прямой, проходящей через центр шара, причём начальная точка 1 находится на расстоянии 2R от центра шара, а конечная точка 2 – на расстоянии 4R (R-радиус шара). Определить работу сил поля по перемещению заряда q=0,2 мкКл из точки 1 в точку 2.
3. Разность потенциалов между обкладками плоского конденсатора 2 кВ, зазор 2 см, заряд на каждой обкладке 1 нКл. Определить силу притяжения обкладок и энергию конденсатора.
4. 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.
5. По контуру в виде равностороннего треугольника идет ток 40 А. Сторона треугольника 20 см. Определить магнитную индукцию в точке пересечения высот.
6. Медное кольцо радиусом 5 см помещают в однородное магнитное поле с индукцией 8 мТл перпендикулярно линиям индукции. Какой заряд пройдет по кольцу, если его повернуть на 180º вокруг оси, совпадающей с его диаметром?

Вариант 21
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 закрепленные заряды.
2. Электрическое поле создано зарядами q1=2мкКл и q2= —2 мкКл, находящимися в точках А и В соответственно (АВ=а=10 см). Точка С находится на прямой АС⊥АВ (АС=2а). Точка D находится на продолжении отрезка АВ (АD=3а, ВD=2а). Определить работу сил поля, совершаемую при
перемещении заряда q=0,5 мкКл из точки С в точку D.
3. Электрон влетает в плоский конденсатор параллельно пластинам, поле в котором Е=60 В/см. Найти изменение скорости электрона в момент вылета его из конденсатора, если начальная скорость 0=2109 см/с, а длина пластины конденсатора 6 см.
4. При внешнем сопротивлении R1=8 Ом сила. тока в цепи I1=0,8 А, при сопротивлении R2=15 Ом сила тока I2=0,5 А. Определить силу тока Iкз короткого замыкания источника ЭДС.
5. Частица, несущая элементарный заряд, влетела в однородное магнитное поле с индукцией 0,5 Тл. Определить момент импульса, которым обладала частица при движении в магнитном поле, если ее траектория представляла дугу окружности радиусом 0,2 см.
6. Плоский контур с площадью S= 100см2 с током I=50 А расположен в однородном магнитном поле (В=0,6 Тл) так, что нормаль к контуру перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определить работу, совершаемую силами поля при медленном повороте контура около оси, лежащей в плоскости контура, на угол =30°.

Вариант 22
1. Два одинаково заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол . Шарики погружают в масло. Какова плотность  масла, если угол расхождения нитей при погружении в масло остается неизменным? Плотность материала шариков о=1,5 103 кг/м3, диэлектрическая проницаемость масла =2,2.
2. Две параллельные заряженные плоскости, поверхностные плотности заряда которых 1=2 мкКл/м2 и 2= —0,8 мкКл/м2, находятся на расстоянии d=0,6 см друг от друга. Определить разность потенциалов U между плоскостями.
3. На расстоянии r1=0,9 м от поверхности шара радиусом R=10 см, несущего заряд с поверхностной плотностью =30 мкКл/м2, находится точечный заряд q=7 нКл. Определить работу, которую необходимо произвести, чтобы перенести заряд q в точку, расположенную на расстоянии r2=50 см от центра шара.
4. ЭДС батареи =24 В. Наибольшая сила тока, которую может дать батарея, Imax=10 А. Определить максимальную мощность Pmах, которая может выделяться во внешней цепи.
5. Два круговых витка расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях так, что их центры совпадают. Найти индукцию в центре витков, если радиусы витков одинаковы и равны 5 см, а сила тока в каждом витке 0.5 А.
6. В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции расположен плоский контур площадью S=100 см2. Поддерживая в контуре постоянную силу тока I=50 А, его переместили из поля в область пространства, где поле отсутствует. Определить магнитную индукцию В поля, если при перемещении контура была совершена работа А=0,4 Дж.

Вариант 23
1. Четыре одинаковых заряда q1=q2=q3=q4=40 нКл закреплены в вершинах квадрата со стороной а=10 см. Найти силу F, действующую на один из этих зарядов со стороны трех остальных.
2. Диполь с электрическим моментом р=100 пКл м свободно установился в электрическом поле напряженностью Е=200 кВ/м. Определить работу внешних сил, которую необходимо совершить для поворота диполя на угол =180°.
3. Металлический шар радиусом 5 см несет заряд 10 нКл. Определить потенциал электрического поля: 1) на поверхности шара; 2) на расстоянии r=2 см от его поверхности. Построить график зависимости  от r.
4. Разность потенциалов между точками А и В 9 В. Имеются два проводника с сопротивлениями 5 Ом и 3 Ом. Найти количество теплоты выделяющееся в каждом проводнике в единицу времени, если проводники соединены между точками А и В: 1) последовательно; 2) параллельно.
5. По двум длинным параллельным проводникам, находящимся на расстоянии 5 см друг от друга, протекают токи в одном направлении. Сила тока одинакова и равна 10 А. Определить индукцию магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии 3 см от одного и 4 см от другого проводника.
6. Виток, в котором поддерживается постоянная сила тока I=60 А, свободно установился в однородном магнитном поле (B=20 мТл). Диаметр витка d=10 см. Какую работу А нужно
совершить для того, чтобы повернуть виток относительно оси, совпадающей с диаметром, на угол =/З?

Автор страницы: admin