Головна

Контрольна робота № 3

  1. II. Робота з геометричним матеріалом.
  2. II. Робота з геометричним матеріалом.
  3. II. Робота з одновимірним і двовимірним масивами
  4. II. Робота з текстовим (символьним) файлом.
  5. III. Робота з геометричним матеріалом.
  6. III. Робота з геометричним матеріалом.

Варіант № 1

3.1.1.Розрахуйте прискорення a, Повідомляється одним електроном іншого, що знаходиться від першого на відстань r = 1 мм.

3.1.2.Відомо, що градієнт потенціалу електричного поля Землі у її поверхні спрямований вертикально вниз і дорівнює приблизно 130 В / м. знайдіть середню поверхневу щільність заряду Землі.

3.1.3.  У вершинах А и С квадрата АВСD зі стороною а = 15 см знаходяться однойменні заряди q1 = 5 мкКл і q2 = 7 мкКл. Чому дорівнює різниця потенціалів між точками B и D?

3.1.4.куля радіусом R1 = 6 см заряджений до потенціалу j1 = 300 В, а куля радіусом R2 = 4 см - до потенціалу j2 = 500 В. Визначте потенціал j куль після того, як їх з'єднали металевим провідником. Ємністю з'єднувального проводу знехтувати.

3.1.5.У центрі куба поміщений заряд 10,6 нКл. Визначте потік напруженості електричок поля, що проходить через грань куба.

3.1.6.плоский конденсатор, заповнений діелектриком з діелектричною проникністю e = 5, зарядили до енергії 0,2 Дж і від'єднали від джерела напруги. З такого зарядженого конденсатора вийняли діелектрик. Чому дорівнюватиме його енергія?

3.1.7.Знайдіть перетин мідних проводів, які використовуються для передачі потужності 8 кВт на відстань 90 м при напрузі на навантаженні 110 В. втрати потужності в двухпроводной лінії не перевищують 5%.

3.1.8.визначте щільність струму, якщо за 2 з через провідник перетином 1,6 мм2 пройшло 2 ? 1019 електронів. Заряд електрона |qe| = 1,6 ? 10-19 Кл.

Варіант № 2

3.2.1.Два точкових заряди знаходяться в повітрі на відстані 0,2 м один від одного. Заряди взаємодіють з деякою силою. На якій відстані потрібно помістити ці заряди в маслі, щоб отримати ту ж силу взаємодії? Діелектрична проникність масла дорівнює 5, діелектрична проникність повітря 1.

3.2.2.Маленька кулька масою 0,3 г і зарядом 10 нКл підвішений на нитці. До нього знизу підвели однойменний і рівний йому заряд так, що сила натягу нитки зменшилася в чотири рази. Чому дорівнює при цьому відстань між зарядами?

3.2.3.Тонка довга нитка рівномірно заряджена з лінійною щільністю t = 10 мкКл / м. яка сила F, Що діє на точковий заряд q = 10 нКл, що знаходиться на відстані а = 20 см від нитки проти її середини?

3.2.4.Знайдіть вектор напруженості  електричного поля, потенціал якого має вигляд  , де  - Постійний вектор.

3.2.5.Від верхньої пластини горизонтально розташованого зарядженого плоского повітряного конденсатора падає дробинка масою m, Несуча позитивний заряд q = 2 мкКл. Напруженість електричного поля всередині конденсатора Е = 400 В / м, а відстань між пластинами d = 4 см. Швидкість дробинки при підльоті до нижньої пластині дорівнює u = 4 м / с (впливом сили тяжіння знехтувати). Чому дорівнює маса дробинки?

3.2.6.Відстань між пластинами плоского конденсатора d = 2 см, різниця потенціалів U = 6 кВ. Заряд кожної пластини q = 10-8 Кл. Обчисліть енергію поля конденсатора.

3.2.7.До замикання ключа К на схемі (див. малюнок) ідеальний вольтметр V показував напругу 32 В. Внутрішній опір 0,5 Ом. Що показує ідеальний амперметр А після замикання ключа? Опору резисторів вказані на малюнку.

3.2.8.Сила струму в провіднику опором 100 Ом рівномірно убуває з 10 А до 0 за 30 с. Визначте кількість теплоти, що виділилася в провіднику за цей час.

Варіант № 3

3.3.1.знайдіть електричну силу тяжіння між ядром атома водню і електроном. Радіус атома водню r = 0,5 ? 10-10м (заряд ядра дорівнює за величиною і протилежний за знаком заряду електрона).

3.3.2.Два провідних кулі, радіуси яких R1 = 20 мм і R2 = 80 мм, знаходяться на великій відстані один від одного. Заряд першої кулі дорівнює q = 20 мКл, друга куля не заряджений. Їх з'єднали провідником. Чому дорівнюватиме заряд першої кулі?

3.3.3.Мідний куля радіусом R = 0,5 см поміщений в масло, щільність якого r = 0,8 ? 10-3 кг / м3. Знайдіть заряд кулі, якщо в однорідному електростатичному полі куля виявився зваженим в маслі. Поле направлено вертикально вгору і його напруженість Е = 3,6 ? 106 В / м.

3.3.4.Відомо, що градієнт потенціалу електричного поля Землі у її поверхні спрямований вертикально вниз і дорівнює приблизно 130 В / м. Знайдіть середню поверхневу щільність заряду Землі.

3.3.5.Встановіть, на якій відстані від зарядженого циліндра напруженість електричного поля дорівнює 4 ? 105 В / м. Діаметр циліндра 4 см, поверхнева щільність заряду 8,85 ? 10-6 Кл / м2.

3.3.6.Є прилад з ціною поділки 5 mкА. Шкала приладу має 150 поділок, внутрішній опір приладу дорівнює 100 Ом. Як з цього приладу зробити вольтметр для вимірювання напруги 75 В?

3.3.7.Яка потужність виділяється в одиниці об'єму провідника довжиною 0,2 м, якщо не його кінцях підтримується різниця потенціалів 4 В? питомий опір провідника 10-6 Ом ? м.

3.3.8.Яка повинна бути ЕРС батареї в схемі, пр  іведенной на малюнку, щоб напруженість поля в плоскому конденсаторі С дорівнювала 2 кВ / м, якщо відстань між пластинами конденсатора 5 мм, а R1 = R2 = r, де r - Внутрішній опір джерела ЕРС?

Варіант № 4

3.4.1.Сила взаємодії двох точкових зарядів, що знаходяться на відстані R один від одного, дорівнює F. Один із зарядів збільшили в 2 рази. Як необхідно змінити відстань між двома точковими електричними зарядами, щоб сила їх взаємодії не змінилася?

3.4.2.відстань l між зарядами q1 = 2 нКл і q2 = -2 НКл дорівнює 5 см. Визначте напруженість поля, створеного цими зарядами в точці r1 = 4 см від позитивного r2 = 3 см від негативного заряду.?

3.4.3.Потенціал деякого поля має вигляд  , де x, y, z - Координати точки. Знайдіть модуль напруженості електричного поля .

3.4.4.Заряджена частинка пройшла прискорює різниця потенціалів 600 в і придбала швидкість 5,4 ? 106 м / с. Визначте питома заряд частинки (відношення заряду до маси). Результат уявіть в ГКЛ / кг (1 ГКЛ = 109 Кл) і округлятимете до десятих.

3.4.5.При переміщенні точкового заряду 20 нКл з нескінченності в дану точку поля була здійснена робота 20 мкДж. Чому дорівнює робота по переміщенню цього заряду з даної точки поля в точку з потенціалом 300 В (в мкДж)?

3.4.6.До замикання ключа К на схемі (див. малюнок) ідеальний вольтметр V показував напругу 6 В. Після замикання ключа ідеальний амперметр А показує силу струму 0,6 А. Чому дорівнює внутрішній опір батареї? Опору резисторів вказані на малюнку.

3.4.7.Зазор між обкладинками плоского конденсатора заповнений склом з питомим опором r = 100нОм ? м. Ємність конденсатора 4 нФ. Знайдіть силу струму витоку через конденсатор при подачі напруги 2 кВ.

3.4.8.У струмені b - радіоактивних пилинок, що мають швидкості 104 м / с, число електронів в одиниці об'єму 1020 м-3. Швидкість електрона щодо випустив його порошинки 104 м / с і всі напрямки швидкостей різновірогідні. Визначте щільність електронного струму в струмені. Заряд електрона 1,6 ? 10-19Кл.

Варіант № 5

3.5.1.У скільки разів сила гравітаційного тяжіння між двома протонами менше сили їх кулонівського відштовхування? Заряд протона дорівнює по модулю заряду електрона, маса протона 1,6 ? 10-27 Кг.

3.5.2.Об'ємний заряд з щільністю 2 нКл / м3 рівномірно розподілений між двома концентричними сферичними поверхнями, причому радіус внутрішньої поверхні 10 см, а зовнішній - 50 см. Знайдіть напруженість поля в точках, віддалених від центру сфер на відстанях r1 = 3 см і r2 = 56 см.

3.5.3.Два конденсатора ємністю С1 = 3 мкФ і С2 = 6 мкФ з'єднані між собою паралельно. конденсатори під'єднані в батареї, ЕРС якої дорівнює 120 В. Знайдіть заряд на кожному конденсаторі і різниця потенціалів між обкладинками.

3.5.4.Дві непровідні вертикально розташовані паралельні заряджені пластини знаходяться на відстані d = 50 см один від одного. Напруженість поля між ними дорівнює Е = 10-5 В / м. Між пластинами на рівній відстані від них поміщений кульку з зарядом q = 10-5 Кл і масою m = 10 м Після того, як кулька відпустили, він починає падати. Яку швидкість u кулька мав перед ударом об пластину?

3.5.5.При внесенні заряду 2 ? 10-8 Кл з нескінченності в електричне поле була здійснена робота 6 ? 10-6 Дж. Визначте потенціал точки поля, в яку внесено заряд.

3.5.6.Батарея складається з п'яти послідовно з'єднаних елементів з ЕРС 1,4 В і внутрішнім опором 0,3 Ом кожний. Потужність у зовнішній ланцюга дорівнює 8 Вт. При яких значеннях струму це можливо?

3.5.7.Сила струму в провіднику рівномірно зростає від 0 до 2 А протягом 5 с. Визначте заряд, що пройшов по провіднику за цей час.

3.5.8.Визначте щільність струму, якщо за 0,4 с через провідник перетином 1,2 мм2 пройшло 6 ? 1018 електронів. заряд електрона  = 1,6 ? 10-19 Кл. Результат уявіть в магаамперах (1 МА = 106 А) на квадратний метр.

Варіант № 6

3.6.1.Чи може заряд будь-якої системи заряджених частинок бути рівним 8,3 ? 10-20 Кл?

3.6.2.Два електричних заряду створюють навколо себе електричне поле и  . У точці А простору вектори и  спрямовані таким чином, що кут між ними дорівнює 60 °. Визначте величину напруженості результуючого поля Е, якщо Е1 = 100 В / м, Е2 = 200 В / м. Округлите до цілого числа.

3.6.3.Поверхнева щільність заряду на поверхні металевої кулі дорівнює 0,4 ? 10-8 Кл / м2. Визначте напруженість електричного поля в точці, віддаленій від центру кулі на шість радіусів.

3.6.4.Електрон прискорюється різницею потенціалів 10 В. який приріст його кінетичної енергії? Елементарний заряд 1,6 ? 10-19 Кл. Результат уявіть в електрон-вольтах (1 еВ = 1,6 ? 10-19 Дж).

3.6.5.Кільце радіусом 5 см з тонкого дроту несе рівномірно розподілений заряд 10 нКл. Визначте потенціал електростатичного поля в центрі кільця.

3.6.6.Чи не заряджений конденсатор ємністю 40 мкФ з'єднали паралельно з зарядженим до напруги 100 В конденсатором  ємністю 10 мкФ. Яка напруга в результаті цього встановилося на конденсаторах?

3.6.7.Два джерела струму з ЕРС e1 = 2 В і e2 = 1,5 У і внутрішнім опором r1 = 0,5 Ом і r2 = 0,4 Ом включені паралельно опору R = 2 Ом. Визначте силу струму через цей опір.

3.6.8.Визначте мінімальну швидкість електрона, необхідну для іонізації атома водню, якщо потенціал іонізації атома водню дорівнює 13,6 В.

Варіант № 7

3.7.1.Однакові невеликі проводять кульки, заряджені однойменними зарядами q1 = 10 мКл і q2 = 40 мКл, знаходяться на відстані L1 один від одного (L багато більше радіуса кульок). кульки привели в зіткнення і розвели на відстань L2. Сила взаємодії між кульками не змінилася. Визначте відношення відстаней L2/ L1.

3.7.2.Знайдіть напруженість електростатичного поля в точці, розташованій між зарядами q1 = 10 нКл і q2 = -8 НКл. відстань між зарядами l = 20 см, відстань від негативного заряду r = 8 см.

3.7.3.Простір між пластинами плоского конденсатора заповнено склом (e = 7). відстань між пластинами d = 5 мм, різниця потенціалів U = 1 кВ. Визначте напруженість поля в склі і поверхневу щільність заряду на пластинах конденсатора.

3.7.4.Знайдіть роботу, яку потрібно зробити, щоб перенести точковий заряд q = 42 нКл з точки, що знаходиться на відстані а = 1 м, в точку, що знаходиться на відстані b = 1,5 см від поверхні кулі радіусом R = 2,3 см з поверхневою щільністю заряду s = 4,3 ? 10-11 Кл / м2.

3.7.5.Потенціал зарядженого провідника 300 В. Який мінімальною швидкістю повинен володіти електрон, щоб полетіти з поверхні провідника на нескінченно далеку відстань? Маса електрона 9,1 ? 10-31 Кг, заряд електрона 9,1? 10-19 Кл. 9,1 ? 10-31 Результат уявіть в Мм / с (1 Мм / с = 106 м / с) і округлятимете до цілого числа.

3.7.6.При підключенні до джерела струму двох вольтметрів, з'єднаних послідовно, свідчення їх U1 = 6 В і U2 = 3 В. При підключенні до джерела тільки першого вольтметра його показання U3 = 8 В. знайдіть ЕРС джерела.

3.7.7.знайдіть сумарний імпульс електронів в прямому проводі довжиною 1000 м, по якому проходить струм I = 60 А.

3.7.8.Втрати потужності при передачі енергії в лінії електропередачі (ЛЕП) становить 0,08 переданої потужності при напрузі генератора 12,5 кВ. яким має бути напруга генератора, щоб втрати потужності в ЛЕП зменшилися в 8 разів? Результат уявіть в кіловольт (кВ) і округлятимете до десятих.

Варіант № 8

3.8.1.Чи може заряд будь-якої системи заряджених частинок бути рівним 7,2 ? 10-19 Кл?

3.8.2.У центр квадрата, в вершинах якого знаходяться заряди q = 2 ? 10-19 Кл кожний, поміщений негативний заряд. знайдіть величину цього заряду, якщо результуюча сила, що діє на кожен заряд, дорівнює нулю.

3.8.3.куля радіусом R рівномірно заряджений з об'ємною густиною w. знайдіть потік вектора напруженості ФЕ електричного поля через переріз кулі, яке утворено площиною, яка відступає від центру кулі на відстань r0 < R.

3.8.4.Різниця потенціалів між обкладинками повітряного сферичного конденсатора Dj = 300 В. радіус внутрішньої обкладки R1 = 1 см, зовнішньої R2 = 4 см. Знайдіть напруженість електричного поля на відстані 3 см від центру сферичних поверхонь.

3.8.5.Два маленьких заряджених кульки з зарядом q кожен, утримуються в вакуумі вздовж однієї прямої на відстані а один від одного невагомою ниткою. Яку максимальну кінетичну енергію придбає кожен кульку, якщо нитка перепалити?

3.8.6.Електрон влітає в плоский горизонтальний конденсатор паралельно його пластинам зі швидкістю 1 ? 107 м / с. Напруженість поля в конденсаторі 100 В / см. Довжина пластин 5 см. Знайдіть величину швидкості електрона при вильоті його з конденсатора. Маса електрона 9,1 ? 10-31 Кг, заряд електрона 1,6? 10-19 Кл. Результат уявіть в мегаметрах в секунду (1 Мм / с = 106 м / с) і округлятимете до десятих.

3.8.7.За алюмінієвому проводу перетином s = 0,2 мм2 тече струм 0,2 А. Визначте силу, що діє на окремі вільні електрони з боку електричного підлогу. Питомий опір алюмінію 26 ном ? м.

3.8.8.Лампа розжарювання споживає струм 0,5 А. Температура розжарювання вольфрамової нитки лампи діаметром 0,1 мм становить 2200 ° С, струм підводиться мідним дротом перетином 5 мм2. Знайдіть напруженість електричного поля: а) в міді; б) в вольфрамі.

Варіант № 9

3.9.1.щоб уявити собі величину електричного заряду 1 Кл, підрахуйте, з якою силою відштовхувалися б два однойменних заряду кожен завбільшки q = 1 Кл, перебуваючи на відстані r = 1 км один від одного.

3.9.2.Шарик, який має масу 0,4 г і заряд 4,9 ? 10-7 Кл, підвішений на нитці в однорідному електричному полі, силові лінії якого горизонтальні. На який кут від вертикалі відхилиться при цьому нитка, якщо напруженість поля 8 ? 103 В / м? прийняти g = 9,8 м / с2. результат уявіть в градусах.

3.9.3.Визначте потік ФЕ вектора напруженості електростатичного поля через сферичну поверхню, що охоплює точкові заряди q1 = 5 нКл і q2 = -2 НКл.

3.9.4.Обчисліть циркуляцію вектора напруженості уздовж контуру, зображеного пунктиром, в разі однорідного електричного поля.

3.9.5.Усередині кульового металевого шару, внутрішній і зовнішній радіуси якого відповідно рівні 2R і 3R, на відстані R від центру знаходиться позитивний точковий заряд q. Чому дорівнює потенціал в центрі сфери?

3.9.6.Енергія плоского повітряного (e = 1) конденсатора 0,4 ? 10-9 Дж, різниця потенціалів на обкладках 60 В, площа пластин 1 см2. Визначте відстань між обкладинками, напруженість і об'ємну щільність енергії поля конденсатора.

3.9.7.Через вольтметр зі шкалою на 100 В проходить струм силою 0,1 мА, при цьому стрілка відхиляється на 1 В шкали. Яку найбільшу різницю потенціалів можна буде виміряти цим приладом, якщо під'єднати до нього додатковий опір 90 кОм?

3.9.8.визначте струм короткого замикання, якщо при зовнішньому опорі R1 = 50 Ом струм в ланцюзі I1 = 0,2 А, а при R2 = 110 Ом струм I2= 0,1А.

Варіант № 10

3.10.1. Три однакових заряду q = 1 нКл кожний розташовані в вершинах рівностороннього трикутника. Який негативний заряд q0 потрібно помістити в центрі трикутника, щоб його тяжіння уравновесило сили взаємного відштовхування зарядів q? Результат уявіть в нКл (1 нКл = 10-9 Кл) і округлятимете до сотих.

3.10.2. Відстань між точковими зарядами q1 = -5 ? 10-8 кл і q2 = 8 ? 10-8 Кл дорівнює 40 см. Знайдіть напруженість поля в точці, що знаходиться посередині між зарядами.

3.10.3. Два провідних кульки масою по 0,004 кг кожен підвішені в повітрі на непровідних нитках довжиною 205 см до одного гачка. Кулькам повідомили рівні однойменні заряди, внаслідок чого кульки розійшлися на відстань 90 см. Визначте заряд кожної кульки.

3.10.4. Електростатичне поле створюється позитивно зарядженої нескінченної ниткою з постійною лінійною щільністю t = 1 нКл / см. Яку швидкість придбає електрон, наблизившись до нитки під дією поля (уздовж лінії напруженості) з відстані r1 = 1,5 см до r2= 1 см?

3.10.5. Потенціал деякого поля має вигляд  , де а - Деяка константа. Знайдіть модуль напруженості електричного поля .

3.10.6. У скільки разів зміниться енергія W плоского конденсатора, підключеного до батареї, якщо з заповненого повністю простору між пластинами вийняти діелектрик з проникністю e?

3.10.7. Визначте загальний опір  між точками А и В в ланцюзі, якщо R1 = 1 Ом, R2 = 3 Ом, R3 = R4 = R6 = 2 Ом, R5 = 4 Ом.

3.10.8.За провіднику опором 3 Ом тече струм, сила якого зростає. Кількість теплоти, що виділилася в провіднику за 8 с, дорівнює 200 Дж. Визначте кількість електрики, що минув за цей час по провіднику. (При t = 0 сила струму в провіднику дорівнює нулю).

Варіанти контрольних завдань та методичні вказівки до виконання контрольної роботи № 4

- Завдання охоплюють теми: розрахунок магнітного поля в вакуумі; розрахунок магнітного потоку; дію магнітного поля на провідники зі струмом і рухомі заряди; магнітне поле в речовині; енергія магнітного поля; робота при повороті контуру зі струмом в магнітному полі.

- Розрахунок індукції магнітного проводиться на підставі закону Біо-Савара-Лапласа і принципу суперпозиції полів або з застосуванням теореми про циркуляцію вектора магнітної індукції  . У багатьох задачах від векторних співвідношень треба перейти до скалярним, вибравши попередньо систему координат. провідник умовно розбивається на ділянки, які можна уявити відрізком прямої лінії або дугою кола. Для них виконується інтегрування у відповідних межах.

- При вирішенні завдань, пов'язаних з рухом заряджених частинок в магнітному полі, потрібно згадати правило векторного твори. Тут необхідний малюнок, де були б вказані напрямок вектора  , Вектора швидкості  , Напрямок сили Лоренца. Якщо швидкості частинок порівнянні зі швидкістю світла у вакуумі, то слід врахувати релятивістський ефект зростання маси зі швидкістю і непридатність формул класичної механіки.

- Фізичний аналіз завдань на електромагнітну індукцію доречно починати зі з'ясування причин, що викликають зміну магнітного потоку, причин виникнення спрямованого руху зарядів. Це дозволить знайти знак ЕРС індукції за допомогою правила Ленца. Далі слід з'ясувати, в якому провіднику виникає ЕРС індукції. Якщо провідник замкнутий, магнітний потік крізь який змінюється, то його доцільно висловити як функцію часу. І тоді ЕРС знаходиться дифференцированием цієї функції. Якщо провідник рухається в магнітному полі, то під зміною магнітного потоку dФ слід розуміти абсолютне значення магнітного потоку, пересеченного провідником за час dt його руху.

- У завданнях, де розглядаються явища самоіндукції і взаємоіндукції, слід звертати увагу на те, що індуктивність L і взаємна індуктивність М залежать від геометрії провідників, їх взаємного розташування і магнітних властивостей середовища.

- Рішення задач на розрахунок магнітного поля в феромагнетиках можливо при наявності графіка (або таблиць) залежно В від Н для даного феромагнетика, які зазвичай наведені в довідкових матеріалах задачников за курсом загальної фізики.

Приклади розв'язання задач | Приклади розв'язання задач


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ | Цілі і завдання навчальної дисципліни | Загальні методичні вказівки | Навчально-методичне забезпечення дисципліни | Формули алгебри і тригонометрії | Деякі астрономічні величини |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати