авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 |

«Ухтинский государственный технический университет Сборник задач по физике для слушателей ФДП, поступающих в УГТУ и другие технические вузы ...»

-- [ Страница 3 ] --

Какая сила будет действовать на заряд 5 нКл, помещенный в эту точку, если всю систе му поместить в керосин, диэлектрическая проницаемость которого равна 2? (Ответ: нН) 658. Напряженность поля, создаваемого небольшим зарядом в точке на расстоянии 10 см от него, равна 800 В/м. Найдите напряженность поля в точке на расстоянии 20 см от заряда.

(Ответ: 200 В/м.) 659. В некоторой точке поля на заряд 3 нКл действует сила 15 мкН. Найдите напряженность поля в этой точке и определите величину заряда, создающего его, если данная точка удалена от заряда на 0,3 м. (Ответ: 5 кВ/м, 50 нКл.) 660. Поле образовано точечным зарядом 16 нКл. Определить напряженность поля на рас стоянии 6 см от заряда. С какой силой будет действовать поле в этой точке на заряд, равный 1,8 нКл? (Ответ: 40 кВ/м, 72 мкН.) 661. На какой угол отклонится в вакууме заряженный бузиновый шарик, подвешенный на шелковой нити, если его поместить в однородное горизонтальное электрическое поле, напряженность которого составляет 100 кВ/м. Заряд шарика 4,9 нКл, его масса 0,4 г.

(Ответ: 7°.) 662. Два точечных заряда 6,7 нКл и -13,3 нКл находятся на расстоянии 5 см друг от друга.

Найти напряженность электрического поля в точке, расположенной на расстоянии 3 см от положительного заряда и 4 см от отрицательного. (Ответ: 100 кВ/м.) 663. Два заряда, равных 20 нКл и 0,16 мкКл, помещены на расстоянии 5 см друг от друга.

Определить напряженность поля в точке, удаленной от первого заряда на 3 см, а от вто рого на 4 см. (Ответ: 920 кВ/м.) 664. В двух противоположных вершинах квадрата со стороной 3,9 м находятся заряды 0, мкКл каждый. Найти напряженность поля в двух других вершинах квадрата. (Ответ: В/м.) 665. Капелька жидкости находится в равновесии в направленном вертикально вверх одно родном электрическом поле, напряженность которого равна 98 В/м. Определить заряд капельки. Масса ее равна 10 г. (Ответ: 1 мКл.) 666. Точка А находится на расстоянии 2 м, а точка В на расстоянии 1 м от точечного заряда, равного 1 мкКл. Чему равна разность потенциалов А и В? Как она зависит от угла между прямыми QA и QB? (Ответ: 4,5 кВ, не зависит от угла.) 667. Между пластинами плоского конденсатора, расположенного горизонтально, на расстоя нии 10 см от нижней пластины «висит» заряженный шарик. Разность потенциалов меж ду пластинами 400 В. Через сколько миллисекунд шарик упадет на нижнюю пластину, если разность потенциалов мгновенно уменьшилась до 200 В? (Ответ: 200 мс.) 668. Падение происходит быстрее, если падающему телу сообщить заряд. Определите на пряженность электрического поля Земли, если тело массой 7 г прошло за 10 с путь на см больше (при той же начальной скорости), когда ему сообщили заряд 70 нКл. Сопро тивление воздуха не учитывать. (Ответ: 40 В/м.) 669. Пылинка массой 0,01 мкг висит между пластинами плоского воздушного конденсатора, к которому приложено напряжение 5 кВ. Расстояние между пластинами 5 см. Каков за ряд пылинки? (Ответ: 10-15 Кл.) 670. Отрицательно заряженная пылинка массой 10-9 г находится в равновесии внутри плос кого конденсатора, пластины которого расположены горизонтально. Между пластинами разность потенциалов 500 В. На сколько вольт нужно изменить разность потенциалов, чтобы пылинка осталась в равновесии, если ее заряд уменьшить на 5000 электронов?

Расстояние между пластинами 5 см. (Ответ: 2 кВ.) 671. Электрон влетает в плоский воздушный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью 6107 м/с. Найти отклонение электрона, вызванное полем конденсатора, если длина его пластин 5см. Напряженность поля конденсатора равна 100 В/см. (Ответ: 0, мм.) 672. Частица массой 1 мг, несущая заряд 2 нКл, движется издалека в сторону тяжелого одно родного заряженного шара радиусом 1 см. Какую минимальную скорость должна иметь частица на большом расстоянии от шара, чтобы долететь до его поверхности, если заряд шара равен 1 мкКл? (Ответ: 60 м/с.) 673. Пылинка массой 1 мг падает в воздухе с постоянной скоростью 3 см/с. Если пылинку поместить в электрическое поле напряженностью 10 кВ/м, то она будет подниматься вверх с постоянной скоростью 18 см/с. Найдите заряд пылинки, считая, что величина силы сопротивления воздуха движению пылинки прямо пропорциональна ее скорости.

(Ответ: 7 нКл.) 674. Металлический шар радиусом 5 см заряжен до потенциала 150 В. Найти потенциал и напряженность поля в точке А, удаленной от поверхности шара на расстояние 10 см.

(Ответ: 50 В;

333 В/м.) 675. Металлическому шару, находящемуся в воздухе, сообщили заряд 1 нКл. Радиус шара см. Определите падение потенциала вне шара на расстоянии 10 см от его поверхности.

(Ответ: 36 В.) 676. Маленькие одинаковые капли ртути имеют одинаковые заряды. Определить потенциал большой капли, получающейся от сливания N малых капель, если известен потенциал о малой капли. (Ответ: = оN2/3.) 677. Какое первоначальное ускорение получит капелька жидкости, потерявшая 100 электро нов, если на расстоянии 3 м от нее поместить заряд 2 мкКл. Масса ее равна 16 мкг. (От вет: 0,002 мм/с2.) 678. На сколько изменится ускорение тела, падающего на Землю, если ему сообщить заряд 40 нКл. Масса тела равна 5 г, напряженность электрического поля у поверхности Земли составляет 100 В/м. (Ответ: 0,8 мм/с2.) 679. Уединенному проводящему шару сообщили электрический заряд 90 нКл. Найти потен циал шара, если его диаметр равен 30 см. Определить потенциал поля в центре шара и на расстоянии 15 см от его поверхности. (Ответ: 5400 В, 5400 В, 2700 В.) 680. Найдите потенциал металлического шара, если на расстоянии 50 см от его центра по тенциал поля 400 В, а на расстоянии 20 см от поверхности шара – 800 В. (Ответ: 4 кВ.) 18. Электроемкость. Конденсаторы. Энергия электрического поля 681. Площадь пластины плоского воздушного конденсатора равна 60 см2, заряд конденсатора равен 1 нКл, разность потенциалов между его пластинами 90 В. Определить расстояние между пластинами. (Ответ: 4,78 мм.) 682. Плоский конденсатор с площадью пластин 10 см2 заряжен зарядом 88,5 нКл. Конденса тор заполнен диэлектриком с диэлектрической проницаемостью 10. Определите напря женность электрического поля конденсатора. (Ответ: 1 МВ/м.) 683. Два конденсатора соединены параллельно и подключены к источнику тока. Емкость первого из них 100 пФ, второй 15 пФ. Какой заряд находится на обкладках второго кон денсатора, если заряд на обкладках первого 40 мкКл? (Ответ: 6 мкКл.) 684. Пластины плоского конденсатора изолированы друг от друга слоем диэлектрика. Кон денсатор заряжен до разности потенциалов 1 кВ и отключен от источника напряжения.

Определить диэлектрическую проницаемость диэлектрика, если при его удалении раз ность потенциалов между пластинами конденсатора возросла до 3 кВ. (Ответ: 3.) 685. Между обкладками плоского конденсатора, заряженного до разности потенциалов В, находится пластина с диэлектрической проницаемостью 5. Какова будет разность по тенциалов, если пластину удалить? (Ответ: 2 кВ.) 686. Два конденсатора емкостью 2 мкФ и 4 мкФ соединены последовательно и подключены к источнику напряжения 75 В. Найдите напряжение на конденсаторе с большей емко стью. (Ответ: 25 В.) 687. Два конденсатора, емкость одного из которых в 5 раз больше емкости другого, соедине ны последовательно и подключены к источнику постоянного тока с ЭДС 120 В. На сколько вольт напряжение на одном конденсаторе больше, чем на другом? (Ответ: 80В.) 688. Конденсатор, заряженный до напряжения 100 В, соединили одноименно заряженными обкладками с конденсатором такой же емкости, но заряженным до напряжения 200 В.

Какое напряжение установится между обкладками конденсаторов? (Ответ: 150 В.) 689. Конденсатор, заряженный до напряжения 100 В, соединяют разноименно заряженными обкладками с конденсатором такой же емкости, но заряженным до напряжения 200 В.

Какое напряжение установится между обкладками конденсаторов? (Ответ: 50 В.) 690. Конденсатор емкостью 2 мкФ, заряженный до напряжения 110 В, соединяют параллель но с незаряженным конденсатором, при этом напряжение на конденсаторах становится равным 44 В. Найдите емкость второго конденсатора. (Ответ: 3 мкФ.) 691. К воздушному конденсатору, заряженному до напряжения 240 В, присоединили парал лельно такой же незаряженный конденсатор, но с диэлектриком из стекла. Какова ди электрическая проницаемость стекла, если напряжение на зажимах батареи оказалось равным 30 В? (Ответ: 7.) 692. Конденсатор состоит из трех полосок станиоли площадью по 6 см2 каждая, разделенных двумя слоями слюды ( = 7) толщиной 0,1 мм. Крайние полоски станиоли соединены между собой. Какова емкость такого конденсатора? (Ответ: 743 пФ.) 693. Три конденсатора емкостями 1 мкФ, 2 мкФ и 3 мкФ соединены последовательно и под ключены к источнику напряжения с разностью потенциалов 220 В. Каковы заряды и на пряжение на каждом конденсаторе? (Ответ: 120 мкКл;

120 В;

60 В;

40 В.) 694. Обкладки конденсатора с неизвестной емкостью С1, заряженного до напряжения 80 В, соединяют с обкладками конденсатора емкостью 60 мкФ, заряженного до 16 В. Опреде лить емкость С1, если напряжения на конденсаторах после их соединения 20 В, конден саторы соединяются обкладками, имеющими: 1)одноименные заряды;

2) разноименные заряды. (Ответ: 4 мкФ;

36 мкФ.) 695. Между пластинами плоского конденсатора, расстояние между которыми 4 мм, вставля ется тонкая металлическая пластинка толщиной 1 мм. В первом случае перед внесением пластинки конденсатор был отключен от источника питания, а во втором присоединен к источнику с ЭДС равным 5 В. Площадь пластин 10 см2. определите изменение заряда и изменение напряжения на конденсаторе в первом и втором случаях. (Ответ: 1) 0;

20 В;

2) 3,69 пКл;

0.) 696. Незаряженный плоский конденсатор заполнен диэлектриком, диэлектрическая прони цаемость которого пропорциональна напряженности электрического поля: = E. Рас стояние между пластинами конденсатора 4 мм, = 103 м/В. К нему параллельно под ключают конденсатор, заряженный до разности потенциалов 60 В. Определите напряже ние на конденсаторах. (Ответ: 13,6 В.) 697. В плоский воздушный конденсатор вставили диэлектрическую пластину с = 2 и тол щиной равной половине воздушного зазора. При этом емкость возросла на шестую часть первоначальной емкости. Какую часть от площади обкладок составляет площадь ди электрической пластины? (Ответ: 0,5.) 698. Два последовательно соединенных конденсатора с емкостями C1 = C и C2 = 2C под ключены к источнику ЭДС. Параллельно конденсатору C1 подключили конденсатор C3.

Разность потенциалов на конденсаторе C2 увеличилась при этом в два раза. Чему равна емкость C3 ? (Ответ: C3 = 3C.) 699. При разрядке батареи, состоящей из 20 параллельно включенных одинаковых конденса торов, выделилось 10 Дж тепла. Емкость каждого конденсатора 4 мкФ. Определить, до какой разности потенциалов были заряжены конденсаторы. (Ответ: 500 В.) 700. К конденсатору емкостью 2 мкФ сообщен заряд 1 мКл. Обкладки конденсатора соеди нили проводником. Найти количество теплоты, выделившейся в проводнике при разряд ке конденсатора, и разность потенциалов между обкладками конденсатора до разрядки.

(Ответ: 0,25 Дж, 500 В.) 701. Конденсатор емкостью 14 мкФ, заряженный до напряжения 3 кВ, разрядили через со противление, погруженное в сосуд с водой. На сколько миллиградусов нагреется вода, если ее масса равна 100 г? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кгК), теплоемкостями сосуда и сопротивления пренебречь. (Ответ: 150 мК.) 702. Расстояние между пластинами плоского воздушного конденсатора, присоединенного к источнику напряжения с ЭДС 180 В, равно 5 мм. Площадь пластин конденсатора равна 175 см2. Найти работу по раздвижению пластин до расстояния 12 мм в двух случаях: 1) конденсатор перед раздвижением пластин был отключен от источника;

2)конденсатор в процессе раздвижения пластин все время соединен с источником. (Ответ: 0,7 мкДж;

-0, мкДж.) 703. Стеклянная пластина целиком заполняет зазор между обкладками плоского конденсато ра, емкость которого в отсутствии пластинки равна 2мкФ. Конденсатор зарядили от ис точника с ЭДС 1кВ, после чего отключили от источника. Найдите механическую работу, которую необходимо совершить, против электрических сил, чтобы извлечь пластину из конденсатора. Диэлектрическая проницаемость стекла равна 2. (Ответ: 2 Дж.) 704. Лейденская банка емкостью 3,3 нФ заряжена до разности потенциалов 20 кВ. Предпола гая, что при разряде банки 10% ее энергии рассеивается в виде звуковых и электромаг нитных волн, определить количество выделившейся теплоты. (Ответ: 0,594 Дж.) 705. Какова разность потенциалов двух точек поля, если при перемещении между ними за ряда 12 мКл полем была совершена работа 0,36 Дж? (Ответ: 30 В.) 706. Два точечных заряда 6,6 нКл и 1,32 нКл находятся на расстоянии 40 см. Какую работу надо совершить, чтобы сблизить их до расстояния 25 см? (Ответ: 120 нДж.) 707. Определите величину работы, совершаемой при перемещении заряда 4 нКл в однород ном электрическом поле напряженностью 60 кВ/м. Путь, пройденный зарядом, 5 см. На правление перемещения составляет с направлением поля 60°. (Ответ: 6 мкДж.) 708. Какой скоростью обладает электрон, пролетевший ускоряющую разность потенциалов 200 В? (Ответ: 8400 км/с.) 709. Электрон, движущийся со скоростью 5000 км/с, влетает в параллельное его скорости электрическое поле напряженностью 1 кВ/м. Определить:1) какое расстояние пройдет электрон в этом поле до момента остановки и сколько времени ему для этого потребует ся? 2)какую долю своей первоначальной кинетической энергии потеряет электрон, дви гаясь в этом поле, если электрическое поле обрывается на расстоянии 0,8 см пути элек трона? (Ответ:7,1см;

28,4 нс;

0,113.) 710. Электрон влетает в поле плоского конденсатора вдоль силовых линий и полностью те ряет свою скорость, пройдя путь 3 мм. На каком пути электрон теряет свою скорость, если его начальную скорость и напряжение на конденсаторе уменьшить в 3 раза? (Ответ:

1 мм.) 711. Определите величину заряда, при перемещении которого на расстояние 0,1 м вдоль си ловых линий однородного электрического поля напряженностью 250 В/м была соверше на работа 0,2 Дж. (Ответ: 8 мКл.) 712. Отрицательно заряженная частица движется по направлению линий напряженности од нородного электрического поля, напряженность которого 100 В/м. Какое расстояние частица пролетит до полной остановки, если ее начальная скорость 106 м/с. Отношение заряда частицы к ее массе 1011 Кл/кг. (Ответ: 5 см.) 713. Электрон движется по направлению линий напряженности однородного электрического поля. Найдите величину напряженности этого поля, если, имея начальную скорость 1,76106 м/с, электрон уменьшил ее вдвое через 10-7 с. Отношение заряда электрона к его массе 1,761011 Кл/кг. (Ответ: 50 В/м.) 714. В однородном электрическом поле с напряженностью 20 кВ/м, направленной верти кально вверх, падает положительно заряженный шарик массой 100 г с зарядом 10-5 Кл.

Определите ускорение шарика. (Ответ: 8 м/с2.) 715. Какую скорость приобретает пылинка массой 810-9 кг с зарядом 9 нКл, пролетевшая расстояние между пластинами плоского конденсатора, заряженного до разности потен циалов 10 кВ? Начальная скорость пылинки равна нулю. Силу тяжести не учитывать.

(Ответ: 150 м/с.) 716. Электроны, вылетающие без начальной скорости с одной из пластин заряженного плос кого конденсатора, достигают другой пластины с некоторой скоростью. Во сколько раз уменьшится эта скорость, если параллельно к этому конденсатору подсоединить неза ряженный конденсатор емкостью в 8 раз большей? (Ответ: 3.) 717. Электрон, пролетая между обкладками конденсатора, длина которых 30 см, отклоняется на 0,88 см от первоначального направления, параллельно обкладкам конденсатора. Оп ределите начальную скорость электрона, если напряженность электрического поля меж ду обкладками конденсатора 1 кВ/м. Считать поле внутри конденсатора однородным.

Удельный заряд электрона 1,761011 Кл/кг. (Ответ: 3107 м/с.) Тема 7. ЗАКОНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА 19. Электрический ток 716. Какой электрический заряд проходит через поперечное сечение проводника в течение с, если за этот промежуток времени ток равномерно возрастает от 0 до 12 А? (Ответ: Кл.) 717. Ток в проводнике в течение одной секунды равномерно возрастает от 0 до 7А, затем од ну секунду остается постоянным, а затем равномерно уменьшается до нуля за одну се кунду. Какой электрический заряд прошел через поперечное сечение проводника за три секунды? (Ответ: 14 Кл.) 718. За одну минуту через поперечное сечение проводника прошел электрический заряд Кл. При этом первые 10 с сила тока равномерно возрастала от нуля до некоторой вели чины Io, а последние 10 с равномерно уменьшалась до нуля. Найдите величину Io. (От вет: 1 А.) 719. Какой электрический заряд пройдет через поперечное сечение проводника, имеющего сопротивление 10 Ом за 20 с, если к его концам приложенное напряжение равномерно возрастает за это время от 0 до 12 В? (Ответ: 12 Кл.) 20. Сопротивление проводников 720. Какой длины нихромовый провод нужно взять для получения электрического сопро тивления 110 Ом? Сечение проводника равно 0,5 мм2. Удельное сопротивление нихрома равно 1,1 10-6 Ом м. (Ответ: 50 м.) 721. Медная проволока обладает электрическим сопротивлением 6 Ом. Каким электриче ским сопротивлением обладает медная проволока, у которой в 2 раза больше длина и в 3 раза больше площадь поперечного сечения? (Ответ: 4 Ом.) 722. Две проволоки – медная и алюминиевая – имеют одинаковую массу. Длина медной проволоки в 20 раз больше длины алюминиевой. Во сколько раз больше сопротивление медной проволоки? Плотность меди в 3,3 раза больше, чем у алюминия, а удельное со противление в 1,65 раза меньше. (Ответ: 800.) 723. Сколько витков проволоки следует намотать вплотную на фарфоровую трубу радиусом 5 см, чтобы изготовить реостат сопротивлением 50 Ом? Удельное сопротивление про волоки 510-6 Омм, ее диаметр 2 мм. Толщину проволоки считать малой по сравнению с диаметром трубы. (Ответ: 100.) 724. Два проводника одинаковой длины, сделанные из одного и того же материала, соедине ны последовательно. Диаметры проводников равны 1 мм и 2 мм. К системе приложено напряжение 300 В. Определите падение напряжения на проводнике с меньшим диамет ром. (Ответ: 240 В) 725. Определите сопротивление нихромовой проволоки длиной 1 м и массой 0,83 г. Удель ное сопротивление нихрома 1 мкОмм, плотность 8300 кг/м3. (Ответ: 10 Ом.) 726. Длину проволоки увеличили растяжением в 2 раза. Во сколько раз увеличилось ее со противление? (Ответ: 4.) 727. Проволоку длиной 1 м растянули так, что ее длина стала 110 см. На сколько процентов увеличилось при этом ее сопротивление? (Ответ: 21%.) 728. На сколько частей нужно разрезать однородный проводник сопротивлением 64 Ом, чтобы, соединив эти части параллельно, получить сопротивление 1 Ом? (Ответ: 8.) 729. При пропускании тока через проводник сопротивление проводника увеличилось на Ом. На сколько при этом возросла температура проводника, если температурный коэф фициент сопротивления его равен 0,005 1/К? Сопротивление проводника при 0°С равно 100 Ом. (Ответ: 20 К.) 21. Закон Ома 730. Какой заряд пройдет по проводнику 10 Ом за 20 с, если к его концам приложено напря жение 12 В? (Ответ: 24 Кл.) 731. Найдите падение напряжения на железном проводе длиной 100 м при силе тока в нем А. Сечение провода имеет форму квадрата со стороной 3 мм. Удельное сопротивление железа 910-8 Омм. (Ответ: 2 В.) 732. От источника напряжения 45 В необходимо питать нагревательную спираль сопротив лением 20 Ом, рассчитанную на напряжение 30В. Какое сопротивление необходимо до полнительно включить для этого в цепь? (Ответ: 10 Ом.) 733. Цепь состоит из трех последовательно соединенных проводников, подключенных к ис точнику тока с напряжением 24 В. Сопротивление первого проводника 4 Ом, второго Ом, а напряжение на концах третьего 4 В. Найти силу тока в цепи, сопротивление третьего проводника. (Ответ: 2 А, 2 Ом.) 734. Две одинаковые электролампы и добавочное сопротивление 3 Ом соединены последо вательно и включены в сеть с постоянным напряжением 110 В. Найдите сопротивление одной лампы, если падение напряжения на каждой лампе 40 В. (Ответ: 4 Ом.) 735. Десять ламп сопротивлением 24 Ом каждая, рассчитанные на напряжение 12 В, соеди нены последовательно и подключены к сети постоянного напряжения 220 В последова тельно с сопротивлением. Какова должна быть величина этого сопротивления, чтобы лампы горели полным накалом? (Ответ: 200 Ом.) 736. В сеть с постоянным напряжением 120 В включены три одинаковых сопротивления: два параллельно, а одно последовательно. Определите падение напряжения на последова тельно подсоединенном сопротивлении. (Ответ: 80 В.) 737. Четыре электролампочки, рассчитанные на напряжение 3 В, и силу тока 0,3 А, надо включить параллельно и питать от источника постоянного тока с ЭДС 5,4 В. Какое до полнительное сопротивление надо включить последовательно цепочке ламп? Внутрен ним сопротивлением источника тока пренебречь. (Ответ: 2 Ом.) 738. Сколько последовательно соединенных электрических лампочек надо взять для елочной гирлянды, чтобы ее можно было включить в сеть с напряжением 220 В, если каждая лампочка имеет сопротивление 20 Ом и горит полным накалом при силе тока 0,5 А?

(Ответ: 22.) 739. Если вольтметр соединить последовательно с сопротивлением 14 кОм, то при напряже нии в цепи 120 В он покажет 50 В. Если соединить его последовательно с неизвестным сопротивлением, то при таком же напряжении в цепи он покажет 10 В. Определите ве личину неизвестного сопротивления. (Ответ: 110 кОм.) 740. Вольтметр, рассчитанный на измерение напряжения до 2 В, необходимо включить в сеть с напряжением 12 В. Какое для этого потребуется дополнительное сопротивление, если сила тока в вольтметре не должна превышать 0,05 А? (Ответ:200 Ом.) 741. Вольтметр со шкалой на 5 В имеет внутреннее сопротивление 200 Ом. Найдите величи ну добавочного сопротивления, которое необходимо подключить к вольтметру, чтобы измерять разность потенциалов до 100 В. (Ответ: 3,8 кОм.) 742. Вольтметр со шкалой 100 В имеет сопротивление 10 кОм. Какую наибольшую разность потенциалов можно измерить этим прибором, если к нему присоединить добавочное сопротивление 90 кОм? (Ответ: 1 кВ.) 743. Во сколько раз увеличится верхний предел шкалы вольтметра с внутренним сопротив лением 1 кОм, если к нему последовательно присоединить добавочное сопротивление кОм? (Ответ: в 10 раз.) 744. Имеется миллиамперметр с внутренним сопротивлением 10 Ом, предназначенный для измерения силы тока не более 0,01 А. Какое добавочное сопротивление надо включить последовательно с этим прибором, чтобы им можно было измерять разность потенциа лов до 1 В? (Ответ: 90 Ом.) 745. Если к амперметру, рассчитанному на максимальную силу тока 2 А, присоединить шунт сопротивлением 0,5 Ом, то цена деления шкалы амперметра возрастет в 10 раз.

Определить, какое добавочное сопротивление необходимо присоединить к тому же ам перметру, чтобы его можно было использовать как вольтметр, измеряющий напряжение до 220 В. (Ответ: 105,5 Ом.) 746. Амперметр имеет внутреннее сопротивление 0,02 Ом, его шкала рассчитана на силу то ка 1,2 А. Определите сопротивление шунта, который надо присоединить к амперметру, чтобы им можно было измерять силу тока до 6 А? (Ответ: 0,005 Ом.) 747. Определить силу тока в магистрали, если через амперметр, снабженный шунтом с со противлением 0,4 Ом идет ток силой 5 А. внутреннее сопротивление амперметра 1, Ом. (Ответ: 20 А.) 748. Зашунтированный амперметр измеряет токи силой до 10 А. Какая наибольшая сила то ка может быть измерена этим прибором без шунта, если сопротивление амперметра 0, Ом и сопротивление шунта 0,05 Ом? (Ответ: 2 А.) 749. К батарее подсоединены последовательно два одинаковых сопротивления. Когда их со единили параллельно, ток в цепи увеличился в 3 раза. Во сколько раз каждое из этих сопротивлений больше внутреннего сопротивления батареи? (Ответ: 4.) 750. Внутреннее сопротивление батареи с ЭДС 3,6 В равно 0,1Ом. К батарее подключены параллельно 3 лампочки сопротивлением 1,5 Ом каждая. Какой будет разность потен циалов на клеммах батареи? (Ответ: 3 В.) 751. Гальванический элемент с ЭДС 15 В и внутренним сопротивлением 1 Ом замкнут на сопротивление 4 Ом. Найти силу тока в цепи. (Ответ: 3 А.) 752. К источнику тока с ЭДС 1,5 В подключено сопротивление 5,5 Ом. Определить внутрен нее сопротивление источника тока, если в цепи течет ток 0,2 А. (Ответ: 2 Ом.) 753. В проводнике сопротивлением 2 Ом, подключенном к гальваническому элементу с ЭДС 2,2 В, идет ток 1 А. Какова сила тока при коротком замыкании элемента? (Ответ: 11 А.) 754. Три источника с ЭДС 1 В, 2 В и 3 В и внутренними сопротивлениями соответственно Ом, 2 Ом и 3 Ом соединены последовательно и замкнуты накоротко. Определите раз ность потенциалов на клеммах первого источника. (Ответ: 0 В.) 755. Аккумулятор с внутренним сопротивлением 0,2 Ом и ЭДС 2 В замкнут однородной проволокой сечением 1 мм2 и удельным сопротивлением 10-7 Омм. Определите длину проволоки, если сила тока в цепи 4 А. (Ответ: 3 м.) 756. Цепь состоит из источника тока, ЭДС которого 7,5 В и внутреннее сопротивление 0, Ом, и двух параллельно соединенных проводников с сопротивлениями 3 Ом и 2 Ом со ответственно. Определите силу тока во втором проводнике. (Ответ: 3 А.) 757. Батарея подключена к сопротивлению 10 Ом и дает силу тока в цепи 2 А. Если ту же батарею подключить к сопротивлению 20 Ом, сила тока будет равна 1,5 А. Найдите внутреннее сопротивление батареи. (Ответ: 20 Ом.) 758. Внешняя цепь, имеющая сопротивление 0,3 Ом, питается от 6 аккумуляторов, у каждо го из которых ЭДС равна 2 В, а внутреннее сопротивление 0,3 Ом. Аккумуляторы со единены в три параллельные группы, по два последовательно соединенных элемента в каждой. Чему равна сила тока в цепи? (Ответ: 8 А.) 759. При замыкании гальванического элемента на сопротивление 1,8 Ом в цепи идет ток си лой 0,7 А, а при замыкании на сопротивление 2,3 Ом сила тока в цепи равна 0,56 А. Че му равна сила тока короткого замыкания гальванического элемента? (Ответ: 7 А.) 760. Чему равен КПД батареи с ЭДС 4 В и внутренним сопротивлением 0,5 Ом, если сила тока в цепи 2 А? (Ответ: 75%.) 761. Конденсатор подключен к клеммам батареи. Когда параллельно конденсатору подсое динили сопротивление 15 Ом, заряд на конденсаторе уменьшился в 1,2 раза. Определи те внутреннее сопротивление батареи. (Ответ: 3 Ом.) 22. Работа и мощность тока 762. Электроплитка подключена к сети с постоянным напряжением 220 В. За некоторое вре мя на ней выделилась энергия 1100 Дж. Какой заряд прошел за это время через плитку?

(Ответ: 5 Кл.) 763. Мощность, потребляемая реостатом, 20 Вт, разность потенциалов на его зажимах 10 В.

Определите длину нихромовой проволоки, использованной для изготовления реостата, если ее сечение 1 мм2. Удельное сопротивление нихрома 10-6 Омм. (Ответ: 5 м.) 764. Прибор имеет три нагревательные спирали с одинаковым сопротивлением по 120 Ом каждая. Какую максимальную мощность можно получить с этим прибором, используя различные возможные соединения спиралей? Прибор включается в сеть напряжением 120 В. (Ответ: 360 Вт.) 765. Три проводника с одинаковыми сопротивлениями подключены к сети постоянного то ка: один раз – последовательно, другой раз – параллельно. Во сколько раз потребляемая проводниками мощность будет больше во втором случае, чем в первом? (Ответ: 9.) 766. Два проводника сопротивлением 7 Ом и 5 Ом соединяют параллельно и подключают к источнику тока. В первом проводнике выделилось 300 Дж теплоты. Какое количество теплоты выделится во втором проводнике за то же время? (Ответ: 420 Дж.) 767. Источник постоянного тока с ЭДС 108 В и внутренним сопротивлением 6 Ом замкнут на два резистора, соединенных параллельно, при этом на первом резисторе выделяется количество теплоты в 3 раза больше, чем на втором и в 6 раз больше, чем на внутреннем сопротивлении источника. Какова сила тока, протекающего через источник? (Ответ:2А) 768. Две электролампы, на которых указана их мощность 100 Вт и 150 Вт, включены после довательно в сеть с постоянным напряжением, соответствующим номинальному напря жению ламп, одинаковому для каждой из них. Какая тепловая мощность будет выде ляться на обеих лампах? (Ответ: 60 Вт.) 769. Электрические кастрюля и чайник включены в сеть постоянного тока параллельно и по требляют мощности 600 Вт и 300 Вт соответственно. Вода в них закипает одновременно через 20 мин после включения в сеть. На сколько минут позже закипает вода в кастрю ле, нежели в чайнике, если их включить в сеть последовательно? (Ответ: 135 мин.) 770. Электрический чайник имеет две нагревательные спирали. При включении одной из них вода в чайнике закипает через 8 мин, при включении другой – через 24 мин. Через какое время будет закипать вода в чайнике, если спирали соединить последовательно?

(Ответ: 32 мин.) 771. Конденсатор, подключенный к источнику ЭДС проводами с сопротивлением 100 Ом, имеет первоначальную емкость 2 мкФ. Затем емкость конденсатора в течение некоторо го времени равномерно увеличивают в 5 раз, при этом в подводящих проводах в виде тепла выделяется 2,56 мДж энергии. Сколько секунд длилось увеличение емкости кон денсатора? Напряжение на конденсаторе считать постоянным и равным 2000 В. (Ответ:

10 с.) 772. Какова полная мощность, развиваемая источником постоянного тока с внутренним со противлением 2 Ом, если при подключении к нему сопротивления 3 Ом падение напря жения на этом сопротивлении равно 6 В? (Ответ: 20 Вт.) 773. ЭДС источника постоянного тока 2 В, внутреннее сопротивление 1 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность 0,75 Вт. Этим значениям удовлетворяют два значения силы тока в цепи. Чему равна их разность? (Ответ: 1 А.) 774. Максимальная мощность во внешней цепи источника постоянного тока равна 12 Вт при силе тока 2 А. Определить Э.Д.С. источника тока. (Ответ: 12 В.) 775. Перегоревшую спираль электрического утюга мощностью 300 Вт укоротили на 1/4. Ка кой стала при этом мощность утюга? (Ответ: 400 Вт.) 776. При замыкании на сопротивление 5 Ом батарея гальванических элементов дает ток си лой 1 А. Сила тока короткого замыкания батареи 6 А. Какую наибольшую полезную мощность может дать батарея элементов? (Ответ: 9 Вт.) 777. Источник тока замкнут на реостат, при силе тока 0,8 А и 2,4 А на реостате выделяется одинаковая мощность. При какой силе тока на реостате выделяется максимальная мощ ность? (Ответ: 1,6 А.) 778. При ремонте электроплитки спираль была укорочена на 0,2 ее первоначальной длины.

На сколько процентов увеличилась мощность плитки? (Ответ: 25%.) 779.

В электрическом чайнике две секции. При включении в сеть постоянного тока одной из них вода закипает за 10 мин, при включении в сеть другой за 15 мин. Сколько потребу ется минут для кипячения этого же количества воды при включении в сеть обеих секций параллельно? (Ответ: 6 мин.) 780. Электровоз движется со скоростью 36 км/ч и развивает в среднем силу тяги 9 кН. Опре делите силу тока, потребляемого двигателем электровоза, если напряжение на контак тах 500 В. КПД равен 90%. (Ответ: 200 А.) 781. Дан источник тока с ЭДС, равной Е, и внутренним сопротивлением r, замкнутый на реостат. Выразить мощность тока Р во внешней цепи как функцию силы тока I. Постро ить график этой функции. При каком токе мощность будет наибольшей? Построить также график зависимости КПД от силы тока в цепи. (Ответ: P=ЕI-I2r, I=Е/2r, =1-Ir/Е.) 782. От источника с напряжением 100 кВ требуется передать на расстояние 5 км мощность 5000 кВт. Допустимая потеря напряжения в проводах 1%. Рассчитать минимальное се чение медного провода, пригодного для этой цели. Удельное сопротивление меди 1,710-8 Омм. (Ответ: 8,6 мм2.) 783. Трамвай массой 22,5 т идет сначала по горизонтальному пути, а затем в гору (уклон 0,03). В первом случае ток в двигателе 60 А, а во втором 118 А. Найти скорости трамвая в обоих случаях, если коэффициент сопротивления движению 0,01, напряжение в линии 500 В, КПД двигателя и передачи 0,75. (Ответ: 10 м/с;

4,9 м/с.) 784. От генератора постоянного тока с ЭДС 250 В и внутренним сопротивлением 0,1 Ом не обходимо протянуть к потребителю двухпроводную линию длиной 100 м. Какая масса алюминия пойдет на изготовление подводящих проводов, если максимальная мощность потребителя 22 кВт и он рассчитан на напряжение 220 В. Плотность алюминия кг/м3, его удельное сопротивление 0,02 мкОмм. (Ответ: 10,8 кг.) 23. Электролиз 785. Хромирование изделия при силе тока 2 А продолжалось 75 с. Найдите массу выделив шегося хрома. Электрохимический эквивалент хрома 1,810-4 г/Кл. (Ответ: 27 мг.) 786. При электролизе раствора серной кислоты расходуется мощность 37 Вт. Определите сопротивление электролита, если за 500 минут выделяется 0,3 г водорода. Электрохи мический эквивалент водорода 10-8 кг/Кл. (Ответ: 37 Ом.) 787. При прохождении через электролит тока силой 2 А в течение 1 часа на катоде выдели лось 1,08 г меди. Определить КПД установки. Электрохимический эквивалент меди 310-7 кг/Кл. (Ответ: 50%.) 788. Для получения меди последовательно включено 400 электролитических ванн с площа дью катодных пластин 10 м2 в каждой ванне. Плотность тока 200 А/м2. Найдите выпуск меди за 10 минут. Электрохимический эквивалент меди 0,3 мг/Кл. (Ответ: 144 кг.) Тема 8. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ 24. Сила Ампера 789. Прямой проводник с током помещен в магнитное поле перпендикулярно линиям ин дукции. Во сколько раз уменьшится сила, действующая на проводник со стороны маг нитного поля, если его повернуть так, чтобы направление тока в проводнике составило 30° с вектором индукции поля? (Ответ: 2 раза.) 790. С какой средней силой действовало магнитное поле с индукцией 0,2 Тл на проводник длиной 0,3 м, если в проводнике ток равномерно возрастал от нуля до 10 А? Проводник перпендикулярен направлению магнитного поля. (Ответ: 0,3 Н.) 791. Определите наибольшее значение силы, действующей на прямой проводник длиной 0, м с током силой 10 А, помещенный в однородное магнитное поле, индукция которого равна 1,5 Тл. (Ответ: 9 Н.) 792. На прямой проводник длиной 0,5 м с током силой 2 А в однородном магнитном поле с индукцией 1 Тл действует сила 0,5 Н. Какой угол составляет направление тока в про воднике и вектор магнитной индукции? (Ответ: 30°.) 793. Определите силу, действующую на проводник, если напряженность магнитного поля 105/4 А/м, ток в проводнике 50 А, длина проводника 20 см, угол между направлением тока и вектором напряженности 45°. (Ответ: 0,07 Н.) 794. Какая сила действует на прямой проводник длиной 0,2 м в однородном магнитном поле с индукцией 2,5 Тл, если сила тока в проводнике 12 А, а угол между направлением тока и линиями индукции 30°? (Ответ: 3 Н.) 795. Под влиянием однородного магнитного поля в нем движется с ускорением 2 м/с2 пря мой проводник с поперечным сечением 1мм2. Направление движения проводника пер пендикулярно линиям индукции, и по проводнику течет ток силой 2 А. Плотность мате риала проводника 2500 кг/м3. Определите индукцию магнитного поля. Силу тяжести не учитывать. (Ответ: 2,5 мТл.) 796. В однородном магнитном поле с индукцией 0,043 Тл, линии которого направлены гори зонтально, находится прямой медный проводник сечением 4 мм2, расположенный гори зонтально и перпендикулярно линиям поля. При какой силе тока проводник повиснет в воздухе? Плотность меди 8600 кг/м3. (Ответ: 8 А.) 797. В однородном магнитном поле с индукцией 1 мТл находится проводник, расположен ный горизонтально. Линии индукции поля также горизонтальны и перпендикулярны проводнику. Определите силу тока, протекающего через проводник, в том случае, когда он висит неподвижно, не падая. Масса единицы длины проводника 10 г/м. (Ответ:100А) 798. Прямой проводник массой 10 г и длиной 20 см подвешен на двух тонких нитях, закреп ленных на концах проводника, и помещен в вертикальное магнитное поле с индукцией 0,25 Тл. На какой угол от вертикали отклонятся нити, поддерживающие проводник, ес ли по нему пропустить ток силой 2 А? (Ответ: 45°.) 799. В однородном горизонтальном магнитном поле с индукцией 10мТл подвешен на двух легких нитях прямой горизонтальный проводник длиной 10 см, перпендикулярный маг нитному полю. На сколько изменится по абсолютной величине сила натяжения каждой из нити, если по проводнику пропустить ток силой 10 А? (Ответ: 5 мН.) 800. Прямой проводник длиной 20 см и массой 50 г подвешен горизонтально на двух легких нитях в однородном магнитном поле, вектор индукции которого направлен горизон тально и перпендикулярно проводнику. Какой ток надо пропустить через проводник, чтобы одна из нитей разорвалась? Индукция магнитного поля 50 мТл. Каждая нить раз рывается при нагрузке 0,6 Н. (Ответ: 70 А.) 801. Проволочная квадратная рамка массой 10 г со стороной 20 см может вращаться вокруг горизонтальной оси, совпадающей с одной из ее сторон. Рамка находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. При какой силе тока в рамке она будет неподвижна и наклонена под углом 45° к горизонту? (Ответ: 2,5 А.) 802. В вертикальном однородном магнитном поле с индукцией 0,50 Тл подвешен на двух тонких проволочках горизонтальный проводник массой 30 г и длиной 49 см. По про воднику пропускают ток силой 1,2 А. На какой угол от вертикали отклоняется провод ник? (Ответ: 45°.) 803. На горизонтальных рельсах, расстояние между которыми 50 см, лежит стержень пер пендикулярно им. Определите силу тока, который надо пропустить по стержню, чтобы он начал двигаться. Рельсы и стержень находятся в вертикальном магнитном поле с ин дукцией 50 мТл. Масса стержня 0,5 кг, коэффициент трения стержня о рельсы 0,1. (От вет: 20 А.) 804. Проводник длиной 20 см горизонтально располагается в однородном магнитном поле с индукцией 1 мТл так, что сила тяжести уравновешивается магнитной силой. Разность потенциалов на концах проводника 200 В, его удельное сопротивление 10 мкОмм. Че му равна плотность материала этого проводника? (Ответ: 104 кг/м3.) 25. Сила Лоренца 805. Ион движется по окружности радиуса 10 см со скоростью 100 км/с перпендикулярно магнитному полю с индукцией 0,04 Тл. Заряд иона равен 1,610-19 Кл. Вычислить его массу. (Ответ: 6,410-27 кг.) 806. Какую кинетическую энергию имеет электрон, движущийся по окружности радиусом 0,01 м в однородном магнитном поле с индукцией 0,03 Тл? (Ответ: 0,0013 пДж.) 807. Электрон движется в вакууме со скоростью 300 км/с в однородном магнитном поле.

Чему равна индукция поля, если угол между скоростью электрона и линиями индукции поля 90°, а сила, действующая на электрон, 4,810-13 Н? Заряд электрона равен 1,610- Кл. (Ответ:10 Тл.) 808. Протон влетает в однородное магнитное поле с индукцией 8,35 мкТл перпендикулярно линиям поля. С какой угловой скоростью будет вращаться протон? Заряд протона равен 1,610-19 Кл, его масса равна 1,6710-27 кг. (Ответ: 800 рад/с.) 809. Два иона, имеющие одинаковый заряд, но различные массы, влетели в однородное маг нитное поле. Первый начал двигаться по окружности радиусом 5 см, а второй по ок ружности 2,5 см. Во сколько раз масса одного иона больше массы другого, если извест но, что они прошли одинаковую ускоряющую разность потенциалов? (Ответ: 4.) 810. Электрон, скорость которого перпендикулярна линиям магнитной индукции, движется по окружности с угловой скоростью 8,8108 рад/с. Чему равна величина магнитной ин дукции? (Ответ: 5 мТл.) 811. Протон и -частица влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Во сколько раз период обращения -частицы будет больше периода обраще ния протона? (Ответ: в 2 раза.) 812. Протон в магнитном поле с индукцией 0,01 Тл движется по окружности радиуса 10 см.

После вылета из магнитного поля он полностью тормозится электрическим полем. Чему равна тормозящая разность потенциалов, если отношение заряда протона к его массе 108 Кл/кг? (Ответ: 50 В.) 813. Электрон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 2 кВ, влетает в вакууме в однородное магнитное поле с индукцией 5 мТл перпендикулярно линиям поля. Найти радиус окружности, по которой будет двигаться электрон. Заряд электрона равен 1,610 Кл, его масса 9,110-31 кг. (Ответ: 30 мм.) 814. В направлении, перпендикулярном линиям индукции, влетает в магнитное поле элек трон со скоростью 10 Мм/с. Найти индукцию магнитного поля, если электрон описал в поле окружность радиусом 1 см. Масса электрона 9,110-31кг, а его заряд 1,610-19 Кл.

(Ответ: 5,7 мТл.) 815. Электрон ( q = 1,6 1019 Кл) движется по окружности в однородном магнитном поле 0,02 Тл, имея импульс 6,410-23 кгм/с. Найдите радиус этой окружности. (Ответ: 2 см.) 816. Отрицательно заряженная частица влетает в область однородного магнитного поля с индукцией 1 мТл, где движется по дуге окружности радиусом 0,2 м. Затем частица по падает в однородное электрическое поле, где пролетает вдоль напряженности участок с разностью потенциалов 1 кВ, при этом скорость частицы изменяется в 3 раза. Опреде лите конечную скорость частицы. (Ответ: 3,75106 м/с.) 817. Перпендикулярно магнитному полю возбуждено электрическое поле напряженностью 100 кВ/м. Перпендикулярно обоим полям движется, не отклоняясь от прямолинейного направления, заряженная частица со скоростью 100 км/с. Определите индукцию маг нитного поля. (Ответ: 1 Тл.) 818. Электрон, обладающий скоростью v, попадает в однородное магнитное поле, индукция которого В составляет угол со скоростью v. Окружность, какого радиуса будет опи сывать электрон? Чему равна работа силы, действующей на электрон? По какой траек тории будет двигаться электрон? (Ответ: R = mv sin / (qB), A=0, винтовая линия.) 819. Протон влетает со скоростью 60 км/с в пространство с электрическими и магнитными полями, линии которых совпадают по направлению, перпендикулярно этим линиям.

Определите напряженность электрического поля, если индукция магнитного поля 0, мТл, а начальное ускорение протона, вызванное действием этих полей, равно 108 м/с2.

Отношение заряда протона к его массе равно 108 Кл/кг. (Ответ: 0,8 В/м.) 26. Магнитный поток 820. Квадратная рамка со стороной 10 см расположена в однородном магнитном поле с ин дукцией 0,2 Тл так, что нормаль к ее поверхности образует угол 60° с вектором индук ции. Определить магнитный поток через плоскость рамки. (Ответ: 1 мВб.) 821. Квадратная рамка со стороной 10 см помещена в однородное магнитное поле с индук цией 0,1 Тл так, что плоскость рамки образует угол 30° с вектором индукции. Опреде лите магнитный поток через площадь рамки. (Ответ: 0,5 мВб.) 822. Квадратная рамка со стороной 2 м, имеющая 10 витков, располагается в магнитном по ле так, что ее плоскость перпендикулярна линиям магнитной индукции. Поток магнит ной индукции через площадь рамки равен 120 Вб. Определите индукцию магнитного поля. (Ответ: 3 Тл.) 823. Рамка располагается в однородном магнитном поле так, что нормаль к плоскости рамки совпадает с направлением линий индукции поля. Во сколько раз уменьшится магнит ный поток через рамку, если ее повернуть так, чтобы нормаль с линиями индукции со ставила угол 60°? (Ответ: 2.) 27. Электромагнитная индукция 824. Какой магнитный поток пронизывает каждый виток катушки, имеющей 10 витков, если при равномерном исчезновении магнитного поля в течение одной секунды в катушке индуцируется ЭДС 20 В? (Ответ: 2 Вб.) 825. Провод, согнутый в виде квадрата со стороной 10 см, расположен в однородном маг нитном поле перпендикулярно линиям индукции. Определите силу тока, который поте чет по проводу, если индукция поля будет убывать со скоростью 0,02 Тл/с? Сопротивле ние единицы длины провода равно 510-4 Ом/м. (Ответ: 1 А.) 826. В однородном магнитном поле находится плоский виток площадью 10 см2, расположен ный перпендикулярно линиям поля. Какова сила тока, который потечет по витку, если индукция будет убывать с постоянной скоростью 0,01 Тл/с? Сопротивление витка 1 Ом.

(Ответ: 10 мкА.) 827. Катушка, имеющая 100 витков, расположенная перпендикулярно магнитному полю с индукцией 6 Тл, поворачивается за 1 с на угол 90°. За это время в катушке наводится ЭДС со средним значением 0,6 В. Определите площадь поперечного сечения катушки.

(Ответ: 10 см2.) 828. Кусок провода длиной 16 см складывают вдвое и его концы спаивают. Затем в однород ном магнитном поле с индукцией 6 мкТл провод равномерно растягивают в квадрат так, что его плоскость перпендикулярна линиям индукции, при этом через контур проходит заряд 32 нКл. Чему равно сопротивление провода? (Ответ: 0,3 Ом.) 829. Плоский виток, площадь которого 10 см2, расположен перпендикулярно линиям индук ции однородного магнитного поля. Найдите абсолютную величину ЭДС, возникающей в витке, если индукция поля равномерно убывает от 0,5Тл до 0,1Тл за 410-4с. (Ответ:1В) 830. Магнитное поле с индукцией 0,2 Тл перпендикулярно плоскости контура площадью см2. В течение 0,1 с контур деформировали так, что его площадь стала равной 60 см2.

Найти возникшую ЭДС индукции. (Ответ: 6 мВ.) 831. Плоская проволочная квадратная рамка со стороной 3 м находится в магнитном поле с индукцией 1 Тл, перпендикулярной ее плоскости. Затем рамку равномерно изгибают в прямоугольник с отношением сторон 1:2. Определите заряд, протекающий по рамке при изменении ее формы. Сопротивление рамки 1 Ом. (Ответ: 1 Кл.) 832. Рамка, имеющая 1000 витков в форме квадрата со стороной 10 см, замкнута на гальва нометр. Рамка находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,02 Тл, причем линии поля перпендикулярны к ее плоскости. Когда направление поля изменялось на обратное, через гальванометр прошел заряд 0,4 мКл. Найдите сопротивление гальвано метра, если удельное сопротивление проводов рамки 1 мкОмм, а площадь их попереч ного сечения 1 мм2. (Ответ: 600 Ом.) 833. Круглая рамка площадью 300 см2 имеет 200 витков и вращается в однородном магнит ном поле с индукцией 0,1 Тл вокруг оси, проходящей через ее диаметр и перпендику лярной линиям поля. Найдите угловую скорость вращения рамки, если максимальная величина ЭДС индукции равна в рамке равна 15 В. (Ответ: 25 рад/с.) 834. Рамка площадью 200 см2 вращается вокруг оси, лежащей в плоскости рамки и соеди няющей середины противоположных ее сторон, в магнитном поле с индукцией 0,01 Тл и угловой скоростью 100 рад/с. Сколько витков нужно намотать на рамку, чтобы макси мальная ЭДС индукции равнялась 1 В? (Ответ: 50.) 835. Круглая рамка вращается в однородном магнитном поле вокруг оси, проходящей через ее диаметр и перпендикулярной вектору индукции. Найти максимальную величину ЭДС индукции, возникающей в рамке, если площадь рамки 0,2 м2, угловая скорость враще ния 50 рад/с, а индукция магнитного поля 0,1 Тл. (Ответ: 1 В.) 836. Самолет летит горизонтально со скоростью 900 км/ч. Найдите разность потенциалов, возникающую между концами его крыльев, если вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли равна 5 мкТл, а размах крыльев 12 м. (Ответ: 15 мВ.) 837. Проволочное кольцо, площадь которого равна 0,03 м2, а сопротивление 0,03 Ом, нахо дится в однородном магнитном поле, причем плоскость кольца перпендикулярна лини ям индукции магнитного поля. С какой скоростью убывает индукция магнитного поля, если за 0,1 с в кольце выделяется 0,003 Дж теплоты? (Ответ: 1 Тл/с.) 838. В однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл расположен проволочный виток так, что его плоскость перпендикулярна магнитному полю. Площадь, охватываемая конту ром витка, равна 100 см2. Виток замкнут на гальванометр. При повороте витка на угол 90° через гальванометр проходит заряд 1 мКл. Найти сопротивление витка. Сопротивле нием гальванометра пренебречь. (Ответ: 1 Ом.) 839. Проволочный виток, имеющий площадь 100 см2, разрезан в неготорой точке и в разрез включен конденсатор емкостью 40 мкФ. Виток помещен в однородное магнитное поле, линии индукции которого перпендикулярны плоскости витка. Индукция магнитного по ля изменяется со скоростью 0,01 Тл/с. Определить заряд конденсатора. (Ответ: 4 нКл.) 840. В однородном магнитном поле находится обмотка, состоящая из 1000 витков квадрат ной формы, плоскость которой перпендикулярна линиям поля. Индукция магнитного поля изменяется на 0,02 Тл за 0,1 с, в результате чего в обмотке выделяется 0,1 Дж теп лоты. Найти размер витка (сторону квадрата), если поперечное сечение обмотки 1 мм2, а удельное сопротивление провода 10-8 Омм. (Ответ: 10 см.) 841. Обмотка ротора генератора переменного тока представляет собой квадратную рамку со стороной 10 см, состоящую из 10 витков провода. Рамка вращается с угловой скоростью 30 рад/с в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Найдите максимальную теп ловую мощность, выделяющуюся в подключенном к генератору сопротивлении 4 Ом, если сопротивление обмотки 26 Ом. Ось вращения рамки проходит через середины ее противоположных сторон и перпендикулярна линиям индукции. (Ответ: 0,4 мВт.) 842. Электромотор питается от батареи с ЭДС 12 В. За 1 с мотор совершает механическую работу, равную 8 Дж (без учета трения). Каково наибольшее значение ЭДС электромаг нитной индукции в обмотке мотора, если известно, что при его полном торможении в цепи течет ток силой 3 А? (Ответ: 4 В, 8 В.) 843. Виток изолированного медного провода изогнут в виде восьмерки, кольца которой имеют радиусы 1 и 3 см. Этот виток находится в магнитном поле с индукцией 10 кТл, перпендикулярном плоскости витка. Магнитное поле резко выключают. Время выклю чения 1 мс. Произойдет ли пробой изоляции, если она выдерживает разность потенциа лов между проводами 10 кВ? (Ответ: да.) 844. При пропускании через катушку тока силой 5 А, индукция магнитного поля в катушке оказалась равной 3 Тл. Определите индуктивность катушки, если площадь ее поперечно го сечения 100 см2, а полное число витков 2500. (Ответ: 15 Гн.) 845. По катушке индуктивностью 30 мкГн течет ток силой 0,6 А. При выключении тока сила тока уменьшается до нуля за 120 мкс. Определите среднее значение ЭДС самоиндукции, возникающей в катушке. (Ответ: 0,15 В.) 846. Сила тока через катушку, изменяясь равномерно, за 5 с возросла на 3 А. Индуктивность катушки 30 Гн. Найдите ЭДС самоиндукции. (Ответ: 18 В.) 847. Определите индуктивность катушки, если при равномерном изменении силы тока в ней от 5 А до 10 А за 1 с возникает ЭДС самоиндукции, равная 60 В? (Ответ: 12 Гн.) 848. По замкнутому проводнику, индуктивность которого 2 Гн, протекает ток. Магнитное поле этого тока создает через площадь контура поток 6 Вб. Найдите силу тока в провод нике. (Ответ: 3 А.) 849. Найдите индуктивность проводника, в котором равномерное изменение силы тока на А в течение 0,4 с возбуждает ЭДС самоиндукции 20 мВ. (Ответ: 4 мГн.) 850. По замкнутому проводнику протекает ток силой 1,5 А. Магнитное поле этого тока соз дает поток через площадь контура, равный 6 Вб. Найдите индуктивность проводника.

(Ответ: 4 Гн.) 851. Найдите энергию магнитного поля соленоида, в котором при силе тока 100 А возникает магнитный поток 0,5 Вб. (Ответ: 25 Дж.) 852. Найти энергию магнитного поля, создаваемого электрическим током 2 А в соленоиде с индуктивностью 80 мГн. (Ответ: 160 мДж.) 853. По П-образной рамке, помещенной в однородное магнитное поле, перпендикулярно плоскости рамки, движется без трения с постоянной скоростью 2 м/с перемычка, сопро тивление которой 2 Ом. К перемычке приложена сила 4 Н. Найти силу тока в перемыч ке. Сопротивлением рамки пренебречь. Силу тяжести не учитывать. (Ответ: 2 А.) 854. Два металлических стержня расположены вертикально и замкнуты вверху проводником.


По этим стержням без трения и нарушения контакта скользит перемычка длиной 0,5 см и массой 1 г. Вся система находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл, перпендикулярной плоскости рамки. Установившаяся скорость 1 м/с. Найти сопротив ление перемычки. Сопротивлением стержней и провода пренебречь. (Ответ: 2510-8 Ом.) Тема 9. Колебания и волны 28. Механические колебания 855. Материальная точка за 2 минуты совершает 60 полных колебаний. Чему равен период колебаний? (Ответ: 2 с.) 856. Уравнение гармонического колебания имеет вид x = 2 sin(2t / T ). Определите смеще ние тела от положения равновесия при t = T 4. (Ответ: 2 м.) 857. Дано уравнение колебательного движения x = 5 sin(5t ). Определите смещение мате риальной точки от положения равновесия при t = 01 c. (Ответ: 5 м.), 858. Математический маятник совершает колебания по закону косинуса. Амплитуда колеба ний 3 см. Начальная фаза колебаний рад. Определите смещение грузика маятника за время, равное половине периода колебаний. (Ответ: 6 см.) 859. Тело совершает гармонические колебания с периодом 8 с. За сколько секунд тело про ходит весь путь от среднего положения до крайнего? (Ответ: 2 с.) 860. Через сколько секунд от начала движения точка, совершающая гармонические колеба ния, сместится от положения равновесия на половину амплитуды? Период колебаний с. Точка колеблется по закону x = A sin(2t / T ). (Ответ: 2 с.) 861. Шарик, подвешенный на пружине, совершает вертикальные гармонические колебания и проходит после начала движения путь, равный пяти амплитудам его колебаний, за 10 с.

Чему равен период колебаний шарика? (Ответ: 8 с.) 862. Сколько секунд груз маятника находится в пределах 1 см от положения равновесия в течение одного периода колебаний, если амплитуда его колебаний равна 2 см, а период колебаний 6 c? (Ответ: 2 с.) 863. Маятник имеет собственную циклическую частоту колебаний /6 рад/с. Найдите время, необходимое маятнику на прохождение первой половины расстояния от точки макси мального отклонения до положения равновесия. (Ответ: 2 с.) 864. Во сколько раз время прохождения колеблющейся точкой первой половины амплитуды меньше, чем время прохождения второй половины? (Ответ: 2.) 865. Точка, совершающая колебания по закону x = A sin t, проходит путь от положения равновесия, равный половине амплитуды ее колебаний, за время t 1, а путь, равный всей амплитуде – за время t 2. Найдите отношение t 2 t 1. (Ответ: 3.) 866. Какова должна быть длина математического маятника на Луне, чтобы период его коле баний был таким же, как период колебаний маятника длиной 54 см на Земле? Ускоре ние свободного падения на Луне в 6 раз меньше, чем на Земле. (Ответ: 9 см.) 867. Грузик на пружине колеблется вдоль одной прямой с амплитудой 2 см. Период колеба ний 2 с. Определите среднюю скорость движения грузика от положения равновесия до точки максимального отклонения. (Ответ: 4 см/с.) 868. Определите первоначальную длину математического маятника, если известно, что при уменьшении длины нити на 5 см частота колебаний увеличится в 1,5 раза. (Ответ: 9 см.) 869. Уравнение колебаний пружинного маятника имеет вид x = A sin( t / 6). Сколько се кунд потребуется для того, чтобы маятник переместился из положения, в которой дости гается максимальная скорость, в ближайшее положение, где его ускорение максималь но? Какое время потребуется маятнику, чтобы пройти первую половину этого расстоя ния? (Ответ: 3 с, 1 с.) 870. Два математических маятника начинают колебаться одновременно. За одно и то же вре мя первый маятник совершает 16 колебаний, а второй – 8. Во сколько раз длина второго маятника больше длины первого? (Ответ: 4.) 871. Собственная циклическая частота колебаний математического маятника на некоторой планете равна 4 рад/с. Чему равно ускорение свободного падения на этой планете, если длина маятника 50 см? (Ответ: 8 м/с2.) 872. Во сколько раз уменьшится период колебания пружинного маятника, если массу груза, подвешенного на пружине, уменьшить в 4 раза? (Ответ: 2.) 873. Два шарика, подвешенные на пружинах, жесткости которых 400 Н/м и 100 Н/м, совер шают гармонические вертикальные колебания с одинаковыми периодами. Во сколько раз масса одного шарика больше массы другого? (Ответ: 4.) 874. Какую длину будет иметь математический маятник, если на планете, плотность которой в 2 раза больше, чем плотность Земли, а радиус в 4 раза меньше, чем радиус Земли, пе риод колебаний этого маятника составляет 8 c? Принять 2=10, ускорение свободного падения на поверхности Земли 10 м/с2. (Ответ: 8 м.) 875. Шарик, подвешенный на пружине, совершает вертикальные гармонические колебания.

Когда к этому шарику прикрепили второй шарик, циклическая частота колебаний уменьшилась в 2 раза. Во сколько раз масса второго шарика больше массы первого?

(Ответ: 3.) 876. Небольшой груз подвешен на легкой пружине. На сколько сантиметров укоротится пружина после снятия груза, если собственная циклическая частота колебаний груза на этой пружине 5 рад/с? (Ответ: 0,4 м.) 877. Начальная фаза гармонических колебаний равна нулю. При смещении точки от положе ния равновесия, равном 4 см, скорость точки равна 6 см/с, а при смещении, равном 3 см, скорость равна 8 см/с. Найдите циклическую частоту колебаний. (Ответ: 2 рад/с.) 878. Две материальные точки совершают гармонические колебания. Величина максимальной скорости первой точки равна 3 м/с. Какова величина максимальной скорости второй точки, если период ее колебаний в 3 раза больше, а амплитуда колебаний в 6 раз больше, чем у первой точки? (Ответ: 6 м/с.) 879. Максимальное ускорение, которое приобретает точка при гармонических колебаниях, равно 90 см/с2, максимальная скорость 0,3 м/с. Чему равна циклическая частота колеба ний точки? (Ответ: 3 рад/с.) 880. Какова масса тела, подвешенного на пружине и совершающего гармонические колеба ния с циклической частотой 3 рад/с, если максимальная возвращающая сила равна 0,9 Н, а амплитуда 10 см? (Ответ: 1 кг) 881. К легкой пружине подвесили небольшой грузик, и пружина растянулась на 2,5 см. Ка кова будет циклическая частота малых вертикальных колебаний грузика на этой пружи не? (Ответ: 20 рад/с.) 882. Небольшой шарик, подвешенный на пружине, совершает вертикальные гармонические колебания с амплитудой 2 см. Полная энергия колебаний 0,3 мкДж. При каком смеще нии от положения равновесия на шарик действует возвращающая сила 22,5 мкН? (Ответ:

1,5 см.) 883. Во сколько раз увеличится полная механическая энергия колеблющегося маятника, если уменьшить его длину в 3 раза, а амплитуду увеличить в 2 раза? (Ответ: 12.) 884. Шарик, подвешенный на пружине, отвели из положения равновесия вертикально вниз на 3 см и сообщили ему начальную скорость 1 м/с, после чего шарик стал совершать вертикальные гармонические колебания с циклической частотой 25 рад/с. Найдите ам плитуду этих колебаний. (Ответ: 5 см.) 885. С каким ускорением поднимается лифт, если подвешенный в нем маятник длины 50 см сделал 3 колебания за 3 с? (Ответ: 10 м/с2.) 886. Пружинный маятник вывели из положения равновесия и отпустили. Через какое время кинетическая энергия вертикальных гармонических колебаний тела будет равна в пер вый раз потенциальной энергии пружины? Период колебаний маятника 16 с. (Ответ:2с.) 887. Шарик массой 10-7 кг, подвешенный на длинной нити, совершает колебания. Во сколько раз изменится период колебаний, если шарику сообщить заряд 3 нКл и поместить его в однородное электрическое поле напряженностью 1000 В/м, линии которого направлены вертикально вниз? (Ответ: уменьшится в 2 раза.) 888. Маятник представляет собой железный шарик, висящий на длинной нити. Когда к маят нику снизу поднесли магнит, на шарик стала действовать постоянная магнитная сила 2,55 Н, направленная вертикально вниз. При этом период колебаний маятника умень шился в 4 раза. Чему равна масса шарика? (Ответ: 17 г.) 889. Платформа совершает гармонические синусоидальные колебания в горизонтальном на правлении с частотой 0,25 Гц. На платформе лежит груз, коэффициент трения которого о платформу равен 0,1. Какова максимальная амплитуда колебаний платформы, когда груз не скользит по ней. (Ответ: 40 см.) 890. Шарик совершает гармонические колебания с амплитудой 10 см и периодом 1 с. Каким станет период колебаний, если на расстоянии 5 см от положения равновесия перпенди кулярно направлению колебаний установить массивную стальную плиту, от которой шарик абсолютно упруго отскакивает? (Ответ: 2/3 с.) 891. Пуля массой m, летящая со скоростью v, попадает в тело массой М, связанное со стеной пружиной жесткостью k и застревает в нем. Выбрав момент попадания пули за начало отсчета времени, найдите зависимость координаты тела от времени. (Ответ:

mv k sin t.) x= m+M k (m + M ) 29. Волны 892. Частота колебаний источника волны равна 0.2 Гц, скорость распространения волны м/c. Определите длину волны. (Ответ: 50 м.) 893. Скорость звука в воде 1450 м/с. На каком расстоянии находятся ближайшие точки, со вершающие колебания в противоположных фазах, если частота колебаний 725 Гц? (От вет: 1 м.) 894. Волна с частотой 10 Гц распространяется в некоторой среде, причем разность фаз в двух точках, находящихся на расстоянии 2 м одна от другой на одной прямой с источ ником колебаний, равна рад. Найдите скорость волны в этой среде. (Ответ: 40 м/с.) 895. Определите длину поперечной волны, распространяющейся вдоль шнура, если расстоя ние между двумя ближайшими точками, имеющими одинаковые смещения, равно 0,4 м, а разность фаз колебаний этих точек равна 2/3. (Ответ: 1,2 м.) 896. Определите длину волны, если две точки среды, расположенные на одном луче на рас стоянии 0,5 м, совершают колебания с разностью фаз /8 рад. (Ответ: 8 м.) 897. Найдите скорость распространения звука в материале, в котором колебания с периодом 0,01 с вызывают звуковую волну, имеющую длину 20 м. (Ответ: 2 км/с.) 898. Радиостанция работает на длине волны 30 м. Сколько колебаний несущей частоты про исходит в течение одного периода звуковых колебаний с частотой 5 кГц? (Ответ: 2000.) 899. Расстояние между гребнями волны в море 5 м. При встречном движении катера волна за 1 с ударяется о корпус катера 4 раза, а при попутном – 2 раза. Найдите скорость кате ра, если скорость волны меньше скорости катера. (Ответ: 15 м/с.) 900. Два когерентных источника звука колеблются в одинаковых фазах. В точке, отстоящей от первого источника на 2 м, а от второго на 2,5 м, звук не слышен. Считая скорость звука равной 340 м/c, найдите минимальную частоту колебаний, при которой это воз можно. (Ответ: 340 Гц.) 901. Скорость распространения звука в воздухе 340 м/с, а в некоторой жидкости 1360 м/с. Во сколько раз увеличится длина звуковой волны при переходе из воздуха в жидкость?


(Ответ: 4.) 30. Электромагнитные колебания и волны 902. На какую длину волны настроен радиоприемник, если его колебательный контур обла дает индуктивностью 0,3 мГн и емкость 3 пФ? (Ответ: 56,5 м.) 903. При какой циклической частоте переменного тока наступит резонанс напряжения в замкнутой цепи, состоящей из последовательного соединенных катушки индуктивности 0,5 Гн и конденсатора емкостью 200 мкФ? Активным сопротивлением пренебречь. (От вет: 100 рад/c.) 904. Действующее значение ЭДС, индуцированной в рамке, вращающейся равномерно в од 2 Тл, равно 10 В. Ось вращения рамки пер нородном магнитном поле с индукцией пендикулярна вектору В. Определите угловую скорость вращения рамки. Площадь рам ки 0,2 м2. (Ответ: 50 c-1.) 905. При включении первичной обмотки трансформатора в сеть переменного тока на вто ричной обмотке возникает напряжение 30 В. При включении в эту же сеть вторичной обмотки на клеммах первичной возникает напряжение 120 В. Во сколько раз число вит ков первичной обмотки больше числа витков вторичной? (Ответ: 2.) 906. Сила тока в первичной обмотке трансформатора 0,5 А, напряжение на ее концах 220 В.

Сила тока во вторичной обмотке 11 А, напряжение на ее концах 9,5 В. Определите КПД трансформатора. (Ответ: 95%.) 907. Во сколько раз увеличится длина волны, на которую резонирует колебательный контур приемника, если между обкладками конденсатора этого контура ввести на половину площади обкладок диэлектрик с диэлектрической проницаемостью, равной 7? (Ответ: 2) 908. Во сколько раз увеличится длина волны, на которую резонирует колебательный контур приемника, если между обкладками конденсатора этого контура ввести диэлектрик с диалектической проницаемостью, равной 4? (Ответ: 2.) 909. Колебательный контур содержит катушку и конденсатор. Во сколько раз увеличится период собственных колебаний в контуре, если параллельно конденсатору подключить еще три таких же конденсатора? (Ответ: 2.) 910. Колебательный контур, состоящий из катушки и конденсатора, настроен на длину вол ны 300 м. При этом расстояние между пластинами конденсатора 6.4 мм. Каким должно быть это расстояние, чтобы контур был настроен на волну 240 м? (Ответ: 10 мм.) 911. Приемник настроен на частоту 9 МГц. На какой длине волны работает радиостанция, которую можно слушать, увеличив емкость конденсатора в 2,25 раза? (Ответ: 50 м.) 912. При настройке радиоприемника емкость конденсатора может изменяться в 9 раз. Наи меньшей емкости соответствует длина волны 3 м. Определите длину волны, соответст вующую наибольшей емкости. Индуктивность контура неизменна. (Ответ: 9 м.) 913. Напряжение на конденсаторе в идеальном колебательном контуре изменяется по зако ну: U=50cos(105 t) (B), и при этом максимальное значение заряда конденсатора равно 510-6 Кл. Определите индуктивность катушки контура. (Ответ: 1 мГн.) 914. Максимальная разность потенциалов на обкладках конденсатора в колебательном кон туре 100 В. Какой будет максимальной сила тока, если конденсатор имеет емкость мкФ, а катушка обладает индуктивностью 0,01 Гн? (Ответ: 6 А.) 915. Колебательный контур содержит конденсатор емкостью 80 пФ и катушку индуктивно сти 0,5 мГн. Найдите максимальное напряжение на обкладках конденсатора, если мак симальная сила тока 40 мА. (Ответ: 100 В.) 916. К конденсатору, заряд которого равен 0,25 нКл, подключена катушка индуктивности.

Определите максимальную силу тока, протекающую через катушку, если циклическая частота свободных колебаний образовавшегося колебательного контура равна рад/с. Сопротивлением катушки пренебречь. (Ответ: 20 мА.) 917. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 1 мкФ и катушки индуктив ностью 0,04 Гн. Амплитуда колебаний заряда на конденсаторе 100 мкКл. Найдите ам плитуду колебаний силы тока. (Ответ: 0,5 А.) 918. Заряженный конденсатор емкостью 0,2 мкФ подключили к катушке индуктивностью мГн. Через сколько микросекунд от момента подключения катушки энергия электриче ского поля конденсатора станет равной энергии магнитного поля катушки? (Ответ: 31, мкс.) 919. В колебательном контуре разность потенциалов на обкладках конденсатора достигает максимального значения 3 В. Максимальная энергия магнитного поля в катушке индук тивности равна 9 мкДж. Определите емкость конденсатора, считая активное сопротив ление контура равным нулю. (Ответ: 2 мкФ.) 920. В колебательном контуре индуктивность катушки равна 0,2 Гн, а амплитуда силы тока 40 мА. Найдите энергию электрического поля конденсатора в тот момент, когда мгно венное значение силы тока в 2 раза меньше амплитудного. (Ответ: 120 мкДж.) 921. Определите резонансную частоту колебательного контура, если отношение макси мального заряда на конденсаторе к максимальной силе тока в контуре равно 1/4. (От вет: 4 рад/с.) Тема 10. Оптика 31. Геометрическая оптика 922. Плоское зеркало АВ может вращаться вокруг горизонтальной оси О. Луч света падает на зеркало под углом. На какой угол повернется отраженный луч, если зеркало повер нется на угол ? (Ответ: 2.) 923. Угол полного внутреннего отражения света на границе стекло-вакуум определяется со отношением sin i п р ед = 2 3. Определите, какую длину волны внутри стекла будет иметь световая волна с частотой 41014 Гц. (Ответ: 500 нм.) 924. Человек стоял перед плоским зеркалом, затем отошел от него на расстояние 1 м. На сколько увеличилось при этом расстояние между человеком и его изображением? (От вет: 2 м.) 925. На сколько процентов уменьшается длина волны света в прозрачной среде по сравне нию с вакуумом, если показатель преломления этой среды равен 2? (Ответ: 50%.) 926. Под каким углом падает луч света из вакуума на стеклянную пластинку с показателем 3, если отраженный от плоскости луч оказался перпендикуляр преломления, равным ным преломленному? (Ответ: 60°.) 927. Найти предельный угол падения луча на границу раздела стекла и воды. (Ответ: 62,5°) 928. В некотором прозрачном веществе свет распространяется со скоростью вдвое меньшей скорости света в вакууме. Определите предельный угол полного внутреннего отражения при распространении света из этого вещества в вакуум. (Ответ: 30°.) 929. Столб вбит в дно реки и h1 = 1 м столба возвышается над водой. Найти длину тени столба на поверхности и на дне реки, если высота Солнца над горизонтом = 30°, глу бина реки h 2 = 2 м, показатель преломления воды равен n = 133. (Ответ: 1,73 м.;

3,, см.) 930. Луч света падает на плоскопараллельную стеклянную пластинку под углом 60°. Какова толщина пластинки, если при выходе из нее луч сместился на 20 мм? Показатель пре ломления стекла 1,5. (Ответ: 40 мм.) 931. Пловец, нырнувший с открытыми глазами, рассматривает из-под воды стоящий пред мет, находящийся над его головой на высоте 75 см над поверхностью воды. Какова бу дет видимая высота предмета над поверхностью воды? Показатель преломления воды равен 4/3. (Ответ: 1 м.) 932. Мнимое изображение предмета в рассеивающей линзе находится от нее на расстоянии в 2 раза меньшем, чем расстояние до предмета. Найдите расстояние от линзы до изобра жения, если фокусное расстояние линзы 40 см. (Ответ: 20 см.) 933. Мнимое изображение, даваемое собирающей линзой с оптической силой 10 дптр, нахо дится на расстоянии 40 см от линзы. Сколько сантиметров составляет расстояние от линзы до изображаемого предмета? (Ответ: 8 см.) 934. Предмет находится на расстоянии 5 см от двояковыпуклой линзы, а его мнимое изо бражение на расстоянии 50 см. Чему равна оптическая сила этой линзы? (Ответ: дптр.) 935. Собирающая линза дает действительное увеличенное в 2 раза изображение предмета.

Определить фокусное расстояние линзы, если расстояние между линзой и изображени ем предмета 24 см. Построить изображение предмета в линзе. (Ответ: 8 см.) 936. Где получится изображение, и какое оно будет, если предмет расположен на расстоянии 30 см. от собирающей линзы с главным фокусным расстоянием 60 см. (Ответ: 60 см. от линзы с той же стороны, где и предмет.) 937. Построить изображение собирающей линзе, если предмет расположен: 1)за двойным фокусным расстоянием;

2) между фокусом и точкой, находящейся на двойном фокус ном расстоянии от линзы;

3) между фокусом и линзой.

938. На оптической скамье расположены две собирающие линзы с фокусными расстояниями F1 = 12 см. и F2 = 15 см. Расстояние между линзами l = 36 см. Предмет находится на расстоянии d = 48 см. от первой линзы. На каком расстоянии f от второй линзы полу чится изображение предмета? (Ответ: 60 см.) 939. На каком расстоянии надо поместить предмет от собирающей линзы, чтобы расстояние от предмета до его действительного изображения было наименьшим? (Ответ: 2F.) 940. Построить изображение предмета, даваемое рассеивающей линзой. Зависит ли характер изображения между предметом и линзой? (Ответ: Не зависит. Изображение прямой, уменьшенное мнимое.) 941. С помощью линзы, оптическая сила которой D = 4 дптр., необходимо получить увели ченное в 5 раз изображение предмета. На каком расстоянии перед линзой нужно помес тить этот предмет? Решить построением и проверить расчетом. (Ответ: 0,3 м.) 942. Найти длину изображения l1 стрелки, расположенной вдоль оптической оси, вплотную к рассеивающей линзе, если длина l самой стрелки равна фокусному расстоянию линзы F.

Решение обосновать построением. (Ответ: l1 = l/2 = F/2.) 943. Расстояние от предмета до собирающей линзы равно 1,25 фокусного расстояния. Найти увеличение линзы. (Ответ: 4.) 944. Мальчик, сняв очки, читал книгу, держа ее на расстоянии l = 16 см от глаз. Какой опти ческой силы у него очки? (Ответ:

- 2,25 дптр) 945. Найти формулу увеличения лупы для того случая, когда наблюдатель устанавливает лупу так, чтобы: а) видеть изображение на расстоянии наилучшего зрения;

б) адаптиро вать глаз на бесконечность. (Ответ: = 1 + L/F;

= L/F, где L = 25 см.) 946. Два точечных источника света находятся на расстоянии 24 см друг от друга. Между ними на расстоянии 6 см от одного из них помещена тонкая собирающая линза. При этом изображения обоих источников получились в одной и той же точке. Найдите фо кусное расстояние линзы. (Ответ: 9 см.) 947. Линза, помещенная между свечой и экраном, дает действительное, в 3 раза увеличенное изображение свечи на экране. Когда, не трогая свечи, отодвинули от нее линзу на 80 см, на экране получилось действительное, но в 3 раза уменьшенное изображение. Опреде лите фокусное расстояние линзы. (Ответ: 30 см.) 948. Линза дает на экране изображение предмета, увеличенное в 8 раз. Не трогая линзы, предмет отодвинули на 1,2 см дальше от линзы и, передвигая экран, вновь получили резкое изображение, но теперь уже увеличенное в 5 раз. Найдите фокусное расстояние линзы. (Ответ: 16 см.) 949. Источник света расположен на двойном фокусном расстоянии от собирающей линзы на ее оптической оси. За линзой перпендикулярно оптической оси помещено плоское зер кало. Лучи света, пройдя через линзу, отражаются от зеркала, вторично проходят через линзу и выходят из нее параллельным пучком. Определите расстояние от линзы до зер кала. Фокусное расстояние линзы 20 см. (Ответ: 30 см.) 950. Предмет поочередно помещают в точки А и В, находящиеся на главной оптической оси линзы по одну сторону от нее. Расстояние АВ=7 см. Линза поочередно дает действи тельное изображение предмета с увеличением соответственно 2,5 и 3,2. Найдите рас стояние между изображениями предмета. (Ответ: 56 см.) 951. Точечный источник света помещен на главной оптической оси собирающей линзы с фокусным расстоянием 8 см на расстоянии 12 см от линзы. Линза начинает смещаться в направлении, перпендикулярном своей главной оптической оси, со скоростью 1 см/с. С какой скоростью начнет смещаться изображение источника, если сам источник непод вижен? (Ответ: 3 см/с.) 952. Цилиндрический пучок лучей, параллельных главной оптической оси рассеивающей линзы, имеет диаметр 5 см. Пройдя линзу, пучок дает на экране светлое пятно диамет ром 7 см. Каков будет диаметр пятна, если рассеивающую линзу заменить собирающей с тем же фокусным расстоянием? (Ответ: 3 см.) 953. На экран с круглым отверстием радиуса 10 см падает сходящийся пучок света. Угол между крайним лучом и осью симметрии равен 30°. Определите точку, в которой будут сходится лучи, если в отверстие вставляется собирающая линза с оптической силой дптр. (Ответ: 6,3 см.) 954. Собирающая линза вставлена в отверстие радиуса 3 см в непрозрачной преграде. На эк ране, находящемся от преграды на расстоянии 16 см, получено четкое изображение то чечного источника света, находящегося на главной оптической оси. Если же вынуть линзу из отверстия, то на экране виден светлый круг радиуса 8 см. Чему равно фокусное расстояние линзы? (Ответ: 6 см.) 32. Волновая оптика. Квантовая оптика 955. Световая волна с длиной волны 700 нм распространяется в воздухе. Какова длина вол ны в воде? (Ответ: 526 нм.) 956. В опыте с зеркалами Френеля расстояние между мнимыми изображениями источника света 0,5 мм, расстояние до экрана 5 м. В зеленом свете получились интерференцион ные полосы на расстоянии 5 мм друг от друга. Найти длину волны зеленого света. (От вет: 500 нм.) 957. Кольца Ньютона образуются между плоским стеклом и линзой с радиусом кривизны 8, м. Монохроматический свет падает нормально. Измерениями установлено, что диаметр четвертого темного кольца равен 9 мм. Найти длину волны падающего света. (Ответ:

589 нм) 958. Определить угол дифракции для спектра второго порядка света натрия с длиной волны 589 нм, если на 1 мм дифракционной решетки приходится пять штрихов. (Ответ: 20’.) 959. Найти наибольший порядок спектра для желтой линии натрия с длиной волны 589 нм, если период дифракционной решетки 2 мкм. (Ответ: 3.) 960. Дифракционная решетка имеет 500 штрихов на 1 мм. На каком расстоянии от средней неразложенной линии окажутся начало и конец видимого спектра первого порядка на экране, находящемся на расстоянии 2 м от решетки, если решетка расположена парал лельно экрану, а освещение производится под прямым углом к поверхности решетки?

(Ответ: 408 мм, 747 мм.) 961. Определить энергию фотона, если соответствующая ему длина волны равна 1710-13 м.

(Ответ: 1,1710-13 Дж.) 962. Определить энергию и массу фотона, длина волны которого соответствует: а) видимой части спектра ( = 0,6 мкм);

б) рентгеновскому излучению (1= 10 нм);

в) - излучению (2 =0,1 нм.). (Ответ: а) 3,3110-19 Дж, 3,6810-36 кг. б) 210-17 Дж, 2,2110-24 кг. в) 210- Дж, 2,2110-32 кг.) 963. Работа выхода электронов для натрия равна 2,27 эВ. Найти красную границу фотоэф фекта для натрия. (Ответ: 547 нм.) 964. Работа выхода электрона с поверхности цезия равна 1,89 эВ. С какой максимальной скоростью вылетают электроны из цезия, если металл освещен желтым светом с длиной волны 0,589 мкм? (Ответ: 2,76105 м/с) 965. «Красная граница» фотоэффекта для некоторого металла соответствует длине волны 6,610-5 см. Чему равно напряжение, полностью задерживающее фотоэлектроны, выры ваемые из этого металла излучением с длиной волны 1,810-5 см. (Ответ: 5 В.) 966. Какой максимальной кинетической энергией обладают электроны, вырванные при дей ствии на него ультрафиолетового излучения с длиной волны 0,33 мкм, если работа вы хода электрона 2,810-19 Дж? (Ответ: 2 эВ.) 967. Задерживающее напряжение для фотоэлектронов, вырываемых с поверхности металла квантами света с энергией 9,610-19 Дж, равно 3 В. Чему равна работа выхода электрона из этого металла? (Ответ: 3 эВ.) 968. Энергия фотона равна кинетической энергии электрона, имевшего начальную скорость 106 м/с и ускоренного разностью потенциалов 4 В. Найти длину волны фотона. (Ответ:

181 нм.) 969. В явлении фотоэффекта электроны, вырываемые с поверхности металла излучением частотой 21015 Гц, полностью задерживаются тормозящим полем при разности потен циалов 7 В, а при частоте 41015 Гц - при разности потенциалов 15 В. По этим данным вычислить постоянную Планка. (Ответ: 6,410-34 Дж с) 970. Найти длину волны света с энергией фотона 2,210-19 Дж в среде с показателем прелом ления 1,5. Постоянная Планка 6,610-34 Джс. (Ответ: 600 нм.) 971. Во сколько раз энергия фотона с длиной волны 500 нм больше энергии фотона, длина волны которого больше на 510-5 см? (Ответ: 2.) 972. Чему равна длина волны электромагнитного излучения, если это излучение с энергией 110 нДж содержит 31011 фотонов? Постоянная Планка 6,610-34 Джс. (Ответ: 540 нм.) 973. Энергия фотонов, которыми облучается металл, в 5 раз больше работы выхода электро нов из металла. Какую долю от энергии фотонов составляет максимальная кинетическая энергия электронов, вылетающих из металла? (Ответ: 0,8.) 974. Во сколько раз энергия фотона, соответствующая -излучению с частотой 31021 Гц, больше энергии фотона рентгеновского излучения с длиной волны 210-10 м? (Ответ:

2000.) 975. Сколько фотонов попадает за 1 с в глаза человека, если глаз воспринимает свет с дли ной волны 0,5 мкм при мощности светового потока 210-17 Вт? (Ответ: 50.) 976. Капля воды объемом 0,2 мл нагревается светом с длиной волны 0,75 мкм, поглощая ежесекундно 1010 фотонов. Определить скорость нагревания воды. (Ответ: 3,210-9 К/с) 977. Поток излучения мощностью 1 мкВт падает перпендикулярно на 1 см2 поверхности.

Определить давление света, если коэффициент отражения 0,8.(Ответ: 610-11 Па.) Атом и атомное ядро 978. На сколько изменилась энергия электрона в атоме водорода при излучении атомом фо тона с длиной волны 4,8610-7 м? (Ответ:2.55 эВ) 979. Найти наибольшую и наименьшую длины волн в видимой области спектра излучения атома водорода. Постоянная Ридберга R = 1,1 10 7 м-1. (Ответ: 654 нм, 364 нм.) 980. При переходе электрона с некоторой орбиты на вторую атом водорода испускает свет с длиной волны 4,3410-7 м. Найти номер неизвестной орбиты. (Ответ: 5) 981. С какой частотой вращается электрон в атоме водорода, находясь на круговой орбите радиусом 510-11 м? (Ответ: 7,17 1015 Гц) 982. Определить минимальную энергию (энергию ионизации), которую необходимо сооб щить атому водорода, чтобы электрон в состоянии с номером n = 2, покинул атом во дорода. Принять R = 1,1 10 7 м-1, h = 6,63 10 34 Джс. (Ответ: 3,4 эВ.) 200 983. Во сколько раз больше нейтронов содержит ядро атома Hg, чем ядро атома 4 Be ?

(Ответ: 24) Ne. Масса протона m p = 1,6724 10 27 кг;

мас 984. Вычислить дефект массы ядра изотопа са нейтрона m n = 1,6748 10 27 кг;



Pages:     | 1 | 2 || 4 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.