ФИЗИКА (общий каталог - стр.3)

<в каталог

• 1.00 ЭДС батареи 80 В, внутреннее сопротивление 5 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность 100 Вт. Определить силу тока в цепи, напряжение, под которым находится внешняя цепь и ее сопротивление.

• 1.01 ЭДС батареи 24 В. Наибольшая сила тока, которую может дать батарея, 10 А. Определить максимальную мощность, которая может выделиться во внешней цепи.

• 1.02 При внешнем сопротивлении 8 Ом сила тока в цепи 0,8 А, при сопротивлении 15 Ом сила тока 0,5 А. Определить силу тока короткого замыкания источника ЭДС.

• 1.03 Элемент, ЭДС которого 6 В, дает максимальную силу тока 3 А. Найти наибольшую мощность, которую мощно получить от данного источника тока.

• 1.04 Найти внутреннее сопротивление генератора, если известно, что мощность, выделяемая во внешней цепи, одинакова при двух значениях внешнего сопротивления 5 Ом и 0,2 Ом. Найти КПД генератора в каждом из этих случаев.

• 1.05 Элемент замыкают сначала на внешнее сопротивление 2 Ом, а затем на внешнее сопротивление 0,5 Ом. Найти ЭДС элемента и его внутреннее сопротивление, если известно, что в каждом из этих случаев мощность, выделяемая во внешней цепи, одинакова и равна 2,54 Вт.

• 1.06 Элемент, ЭДС которого ε и внутреннее сопротивление r, замкнут на внешнее сопротивление R. Наибольшая мощность во внешней цепи равна 9 Вт. Сила тока, текущего при этих условиях по цепи, равна 3 А. Найти значения ε и r.

• 1.07 ЭДС батареи 12 В. При силе тока 4 А КПД батареи 0,6. Определить внутреннее сопротивление r батареи.

• 1.08 Элемент с ЭДС 2 В и внутренним сопротивлением 0,5 Ом замкнут на внешнем сопротивление R. Построить графики зависимости от сопротивления R силы тока I в цепи и напряжения U на внешнем участке цепи. Сопротивление R взять в пределах 0≤R≤4 Ом через каждые 0,5 Ом.

• 1.09 Элемент с ЭДС 2 В и внутренним сопротивлением 0,5 Ом замкнут на внешнее сопротивлении R. Построить графики зависимости от сопротивления мощности, выделяемой во внешнем участке цепи P_n и полной мощности P₀. Сопротивление взять в пределах 0≤R≤4 Ом через каждые 0,5 Ом.

• 2.00 Амперметр, сопротивление которого 0,16 Ом, зашунтирован (замкнут) сопротивлением R_ш = 0,04 Ом. Амперметр показывает ток I = 8 А. Чему равна сила тока в магистрали?

• 2.01 Имеется предназначенный для измерения токов до 10 А амперметр сопротивлением R_А = 0,18 Ом, шкала которого разделена на 100 делений. Какое сопротивление надо взять в качестве шунта (параллельно присоединенного проводника) для того, чтобы этим амперметром можно было измерить силу тока до 100 А?

• 2.02 Имеется предназначенный для измерения напряжения до 30 В вольтметр сопротивлением R_в = 2000 Ом, шкала которого разделена на 150 делений. Какое сопротивление надо взять и как его включить, чтобы этим вольтметром можно было измерить напряжение до 75 В?

• 2.03 Имеется 120-вольтовая лампочка мощностью 40 Вт. Какое добавочное сопротивление надо включить последовательно с лампочкой, чтобы она давала нормальный накал при нагреве в сети 220 В?

• 2.04 Зашунтированный (замкнутый) проводником амперметр измеряет токи силой до 10 А. Какую наибольшую силу тока может измерить этот амперметр без шунта, если сопротивление амперметра R_А = 0,004 Ом и сопротивление шунта R_ш = 0,005 Ом?

• 2.05 Миллиамперметр со шкалой, рассчитанной на 20 мА, необходимо использовать, как амперметр для измерения силы тока до 5 А. Рассчитайте сопротивление шунта (параллельно присоединенного к миллиамперметру проводника), если внутреннее сопротивление миллиамперметра 8 Ом.

• 2.06 Если к амперметру, рассчитанному на максимальную силу тока I =2 А, присоединить шунт сопротивлением R_ш = 0,5 Ом, то цена деления шкалы амперметра возрастает в 10 раз. Определить, какое добавочное сопротивление необходимо присоединить к тому же амперметру, чтобы его можно было использовать как вольтметр, измеряющий напряжение до U = 220 B.

• 2.07 Имеется прибор, рассчитанный на измерение силы тока до 1 мА. Внутреннее сопротивление прибора r = 100 Ом. Как из этого прибора сделать вольтметр для измерения напряжения до 100 В.

• 2.08 К гальванометру, сопротивление которого R_г = 290 Ом, присоединили шунт (параллельно подключенный проводник), позволяющий в 10 раз увеличить допускаемую величину измеряемого тока. Какое сопротивление R_д надо включить последовательно с шунтированным гальванометром, чтобы общее сопротивление осталось неизменным?

• 2.09 Найти сопротивление шунта (параллельно присоединяемого проводника) к гальванометру с внутренним сопротивлением r₁ = 100 Ом, вся шкала которого рассчитана на силу тока I = 2·10^-5 А, чтобы его можно было в качестве измерителя присоединить к термопаре с ЭДС ε = 0,02 В и внутренним сопротивлением r = 1 Ом.

• 3.00 Определить силы токов в резисторах электрической цепи при заданных значениях ЭДС источников тока (ε₁, ε₂) и сопротивлений резисторов (R₁, R₂, R₃). Схему цепи и числовые данные выбрать по прилагаемой таблице  и рисунку.

• 4.00. По двум длинным параллельным проводникам, расстояние между которыми 5 см, текут одинаковые токи I = 10A. Определить индукцию магнитного поля в точке, удаленной от каждого проводника на расстояния 5 см, при условии, что токи имеют одинаковое направление.

• 4.01. По двум длинным проводам, расстояние между которыми равно 10 см, текут токи по 600А в противоположных направлениях. Найти индукцию суммарного поля токов в точке, удаленной от одного провода на 8 см и от другого на 6 см.

• 4.02. По двум длинным параллельным проводам текут в противоположных направлениях токи 20А и 60А. Расстояние между проводами 8 см. На каком расстоянии от провода с током 20А находится точка, в которой индукция суммарного магнитного поля равна нулю?

• 4.03. По двум длинным параллельным проводам текут в противоположных направлениях токи 10А и 30А. На каком расстоянии от провода с током 30А находится точка, в которой индукция суммарного магнитного поля равна нулю, если расстояния между проводами 5 см?

• 4.04. По двум длинным параллельным проводам текут в одинаковом направлении токи 2А и 5А. Расстояние между проводами равняется 10 см. На каком расстоянии от провода с током 2А индукция суммарного магнитного поля равна нулю?

• 4.05. Определить максимальную индукцию магнитного поля, создаваемого электроном, движущимся прямолинейно со скоростью 10⁵ м/с, в точке, отстоящей от траектории на 10^{-7 см. Показать силовые линии данного поля.}

• 4.06. По двум параллельным бесконечно длинным прямым проводникам текут токи 20А и 30А в одном направлении. Расстояние между проводниками 10 см. Вычислить индукцию магнитного поля в точке, удаленной от обоих проводников на одинаковое расстояние 10 см.

• 4.07. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводникам текут токи 50А и 100А в противоположных направлениях. Расстояние между проводниками 20 см. Определить индукцию магнитного поля в точке, удаленной от первого проводника на 25 см и от второго на 40 см.

• 4.08. Два бесконечно длинных прямых проводника скрещены под прямым углом. По проводникам текут токи силой 100А и 50А. Расстояния между проводниками 20 см. Определить индукцию магнитного поля в точке, лежащей на середине общего перпендикуляра к проводникам.

• 4.09. По двум бесконечно длинным прямым проводникам, скрещенным под прямым углом, текут токи 30А и 40А. Расстояние между проводниками 20 см. Определить магнитную индукцию в точке, одинаково удаленной от обоих проводников на расстояние, равное 20 см.

• 5.00. Проволочный виток радиусом 5 см находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,02 Тл. Плоскость витка образует угол 60⁰ с направлением поля. По витку течет ток силой 4А. Найти вращательный момент, действующий на виток.

• 5.01. Виток диаметром 20 см может вращаться около вертикальной оси, совпадающей с одним из диаметров витка. Виток установили в плоскости магнитного меридиана и пустили по нему ток силой 10А. Какой вращательный момент нужно приложить к витку, чтобы удержать его в начальном положении, если горизонтальная составляющая индукции магнитного поля Земли равна 2·10^-4 Тл?

• 5.02. Рамка гальванометра длиной 4 см и шириной 1,5 см, содержащая 200 витков тонкой проволоки, находится в магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Плоскость рамки параллельна линиям индукции. Какой вращательный момент действует на рамку, когда по виткам течет силой 10^-3 А?

• 5.03. Короткая катушка площадью поперечного сечения 150 см², содержащая 200 витков провода, по которому течет ток силой 4А, помещена в однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл. Определить вращающий момент, действующий на катушку со стороны поля, если ось катушки составляет угол 60⁰ с линиями поля.

• 5.04. Рамка гальванометра, содержащая 200 витков тонкого провода, подвешена на упругой нити. Площадь рамки 1 см². Нормаль к плоскости рамки перпендикулярна к линиям магнитной индукции, а модуль вектора индукции равен 5·10^-3 Тл. Когда через гальванометр был пропущен ток силой 2·10^-6 А, то рамка повернулась на угол 30⁰. Найти величину упругого момента кручения нити в этом положении рамки.

• 5.05. Плоский контур площадью 25 см² находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,04 Тл в положении, при котором его плоскость составляет угол 30⁰ с линиями поля. Найти момент силы, удерживающей контур в этом положении, если сила тока в нем равна 5А.

• 5.06. По кольцу радиусом 10 см течет ток 100А. Параллельно плоскости кольца возбуждено магнитное поле, индукция которого 0,1 Тл. Какой вращающий момент потребуется для того, чтобы удержать кольцо в первоначальном положении?

• 5.07. Виток, по которому течет ток силой 20А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией 0,02 Тл. Диаметр витка 10 см. Какое максимальное значение вращающего момента потребуется для того, чтобы повернуть виток на угол 30⁰?

• 5.08. Плоский контур площадью 300 см² находится в однородном магнитном поле, индукция которого 0,01 Тл. Плоскость контура составляет 60⁰ с линиями поля. В контуре поддерживается неизменный ток 10А. Определить величину внешнего вращающего момента, удерживающего контур в заданном положении.

• 5.09. По проводнику, согнутому в виде квадрата со стороной 10 см, течет ток силой 20А. Плоскость квадрата составляет угол 30⁰ с линиями однородного магнитного поля, индукция которого 0,1 Тл. Вычислить величину вращающего момента, удерживающего квадрат с током в этом положении.

• 6.00. Рамка, содержащая 10³ витков площадью 100 см², равномерно вращается с частотой 0,1 с^-1 в магнитном поле индукцией 0,01 Тл. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Определить максимальное значение ЭДС, возникшее в рамке.

• 6.01. Рамка площадью 100 см² равномерно вращается с частотой 5 с^-1 относительно оси, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля с индукцией 0,5 Тл. Определить максимальное значение ЭДС, наводимой в рамке.

• 6.02. В однородном магнитном поле с индукцией 0,35 Тл равномерно с частотой 480 об/мин вращается рамка, совершающая 1500 витков площадью 50 см² каждый. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Определить максимальную ЭДС индукции, возникающей в рамке.

• 6.03. Индукция магнитного поля между полюсами двухполюсного генератора равна 0,8 Тл. Ротор имеет 100 витков площадью 400 см² каждый. Какова частота вращения якоря, если максимальное значение ЭДС индукции 200 В?

• 6.04. Короткая катушка, содержащая 1000 витков, равномерно вращается с угловой скоростью 5 рад/с относительно оси, совпадающей с диаметром катушки и перпендикулярной линиями поля. Магнитное поле однородное с индукцией 0,04 Тл. Определить мгновенное значение ЭДС индукции для трех моментов времени, когда плоскость катушки составляет угол 60⁰ с линиями поля. Площадь катушки 100 см².

• 6.05. В однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,1 Тл, вращается катушка, состоящая из 200 витков. Ось вращения катушки перпендикулярна ее оси и направлению магнитного поля. Период обращения катушки равен 0,2 с; площадь поперечного сечения катушки 4 см². Найти максимальную ЭДС индукции во вращающейся катушке.

• 6.06. Катушка, состоящая из 500 витков, вращается равномерно с частотой 5 с^-1 в однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,5 Тл. Ось вращения катушки перпендикулярна ее оси и направлению магнитного поля. Максимальное значение ЭДС индукции в катушке составляет 50 В. Найти площадь поперечного сечения катушки.

• 6.07. Между полюсами двухполюсного генератора вращается ротор с частотой 10 с^-1. Ротор имеет 200 витков площадью 200 см² каждый. Максимальное значение ЭДС индукции составляет 300 В. Чему равна индукция магнитного поля между полюсами индуктора?

• 6.08. Максимальное значение ЭДС индукции, возникающей в рамке, составляет 100 В. Какова частота вращения рамки, если она содержит 500 витков площадью 100 см² каждый.  Рамка равномерно вращается с частотой  10 с^-1 относительно оси, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярной линиям индукции однородного магнитного поля с индукцией 0,3 Тл.

• 6.09. Определить число витков в короткой катушке, которая равномерно вращается с частотой 5 с^-1 относительно оси, совпадающей с диаметром катушки и перпендикулярной к линиям поля. Мгновенное значение ЭДС индукции для тех моментов времени, когда плоскость катушки составляет угол 30⁰ с линиями поля, индукции которого 0,04 Тл, равно 200 В. Площадь поперечного сечения катушки 4 см².

• 7.00. Определить частоту обращения электрона по круговой орбите в магнитном поле, магнитная индукция которого равна 0,2 Тл.

• 7.01. Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле, индукция которого 0,3 Тл. Вычислить период обращения электрона.

• 7.02. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл перпендикулярно линиям поля. Определить силу, действующую на электрон со стороны поля, если радиус кривизны траектории 0,5 см.

• 7.03. Электрон движется в однородном магнитном поле со скоростью 10⁷ м/с, направленной перпендикулярно магнитным силовым линиям. Индукция магнитного поля равна 0,5 Тл. Найти силу, с которой поле действует на электрон, и радиус окружности, по которой он движется.

• 7.04. Заряженная частица с кинетической энергией, равной 1,6·10^-16 Дж, движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом 1 мм. Какова сила, действующая на частицу поля?

• 7.05. Электрон движется в магнитном поле с индукцией 0,02 Тл по окружности радиусом 1 см. Какова кинетическая энергия электрона?

• 7.06. Заряженная частица, обладающая скоростью 2·10⁶ м/с, влетела в однородное магнитное поле с индукцией 0,5 Тл. Найти отношение заряда частицы к его массе, если частица в поле описала дугу окружности радиусом 4 см.

• 7.07. Протон, имеющий кинетическую энергию 9,6·10^-17 Дж, влетел в однородное магнитное поле с индукцией 0,3 Тл и начал двигаться по окружности. Вычислить радиус окружности.

• 7.08. Двукратно ионизированный атом гелия движется в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл по окружности радиусом 10 см. Найти скорость частицы.

• 7.09. Вычислить радиус дуги окружности, которую описывает протон в магнитном поле с индукцией 1,5·10^-2 Тл, если скорость протона 2·10⁶ м/с.

• 8.00. На какую длину волны будет резонировать контур, состоящий из катушки с индуктивностью 4·10^-6 Гн и конденсатора емкостью 10^-9 Ф?

• 8.01. Индуктивность колебательного контура 0,5·10^-3 Гн. Какова должна быть емкость контура, чтобы он резонировал на длину волны 300 м.

• 8.02. Колебательный контур состоит из параллельно соединенных конденсатора емкостью 10^-6 Ф и катушки индуктивностью 10^-3 Гн. Сопротивление контура ничтожно мало. Найти частоту колебаний.

• 8.03. Катушка (без сердечника) длиной 50 см и сечением 3 см² имеет 10³ витков и соединена параллельно с конденсатором. Конденсатор состоит из двух пластин площадью 75 см² каждая. Расстояние между пластинами 5 мм, диэлектрик - воздух. Определить период колебаний контура.

• 8.04. Колебательный контур состоит из   конденсатора   емкостью 9·10^-10Ф и катушки, индуктивность которой равна 2·10^-3 Гн. На какую длину волны настроен контур? Сопротивлением контура пренебречь.

• 8.05. На какой диапазон волн можно настроить колебательный контур, если его индуктивность равна 2·10^-3 Гн, а емкость может изменяться от 7·10^-11 Ф до 5·10^-10 Ф. Сопротивление контура ничтожно мало.

• 8.06. Какую индуктивность надо включить в контур, чтобы при емкости в 2·10^-6 Ф получить звуковую частоту 10³ Гц? Сопротивлением контура пренебречь.

• 8.07. Катушка, индуктивность которой 3·10^-5 Гн, присоединена к плоскому конденсатору с площадью пластин 100 см² и расстоянием между ними 0,1 мм. Чему равна диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей пространство между пластинами, если контур резонирует на волну длиной 750 м?

• 8.08.  Колебательный контур состоит  из  конденсатора  емкостью 2,5·10^-8 Ф катушки с индуктивностью 1 Гн. Омическим сопротивлением цепи пренебрегаем. На какую длину волны настроен контур?

• 8.09. Колебательный контур состоит из  катушки  индуктивностью 5·10^-7 Гн и конденсатора емкостью 2·10^-7 Ф. На какую частоту будет резонировать данный контур, если активное сопротивление контура считать равным нулю?

Автор страницы: admin