КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 3

1. Два одинаково заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол a. Шарики погружаются в масло. Какова плотность масла r₀, если угол расхождения нитей при погружении шариков в масло остается неизменным? Плотность материала шариков r=1,5×10³ кг/м³, диэлектрическая проницаемость масла e=2,2.

2. Найти напряженность поля в центре квадрата, в вершинах которого последовательно расположены заряды 1, 2, 3 и 4 Кл? Сторона квадрата a=10 см.

3.Четыре одинаковых заряда q размещены в углах квадрата. Какой заряд противоположного знака надо поместить в центр квадрата, чтобы вся система зарядов находилась в равновесии?

4. Два положительных точечных заряда q и 9q закреплены на расстоянии l=100 см друг от друга. Определить, в какой точке на прямой, проходящей через заряды, следует поместить третий заряд так, чтобы он находился в равновесии. Указать, какой знак должен иметь этот заряд для того, чтобы равновесие было устойчивым, если перемещения заряда возможны только вдоль прямой, проходящей через закрепленные заряда.

5. Точечные заряды q₁=20 мкКл, q₂=10 мкКл находятся на расстоянии d=3 см друг от друга. Определить напряженность поля в точке, удаленной на r₁=3 см от первого и r₂=4 см от второго заряда. Определить также силу F, действующую в этой точке на точечный заряд q=1 мкКл.

6. В вершинах треугольника со сторонами по 2×10^-2 м находятся равные заряды по 2×10^-9 Кл. Найти равнодействующую сил, действующих на четвертый заряд 1×10^-9 Кл, помещенный на середине стороны треугольника. Как изменится равнодействующая, если заряд поместить на середине другой стороны треугольника? Пояснить рисунком.

7. Два заряженных шарика, подвешенных на нитях одинаковой длины, опускаются в эфир. Какова должна быть плотность материала шариков, чтобы угол расхождения нитей в воздухе и в эфире был один и тот же? Диэлектрическая проницаемость эфира e=4,3.

8. Два точечных заряда q₁=-50 нКл и q₂=100 нКл расположены на расстоянии d=20 см. Определить силу F, действующую на заряд q₃=-10 нКл, удаленный от обоих зарядов на одинаковое расстояние, равное d.

9. Четыре одинаковых заряда q₁=q₂=q₃=q₄=40 нКл закреплены в вершинах квадрата со стороной а=10 см. Найти силу F, действующую на один из этих зарядов со стороны трех остальных.

10. Три одинаковых точечных заряда q₁=q₂=q₃=2 нКл находятся в вершинах равностороннего треугольника со стороной a=10 см. Определить модуль и направление силы F, действующей на один из зарядов со стороны двух других.

11. В вершинах треугольника со сторонами по 2×10^{-2 м находятся равные заряды по 2}×10^-9 Кл. Найти равнодействующую сил, действующих на четвертый заряд 1×10^-9 Кл, помещенный на середине стороны треугольника. Как изменится равнодействующая, если заряд поместить на середине другой стороны треугольника? Пояснить рисунком.

12. Маленький шарик массой 100 мг и зарядом 25 нКл подвешен на нити. На какое расстояние надо поднести к нему снизу одноименный и равный ему заряд, чтобы сила натяжения нити уменьшилась вдвое?

13. Во сколько раз изменится сила, действующая между двумя точечными зарядами, если расстояние между ними увеличилось на 50%?

14. Два заряда и расположены на расстоянии друг от друга. На сколько изменится сила, действующая на второй заряд, если знак первого заряда изменить на противоположный?

15. Два заряда, находясь в воздухе на расстоянии 5 см, действуют друг на друга с силой , а в некоторой непроводящей жидкости на расстоянии , с силой . Какова относительная диэлектрическая проницаемость жидкости?

16. Заряженные шарики, находящиеся на расстоянии 2 м друг от друга, отталкиваются с силой 1 Н. Общий заряд шариков Кл. Определить заряд каждого шарика.

17. Четыре одинаковых капли ртути, заряженных до потенциала j=10 В, сливаются в одну. Каков потенциал j образовавшейся капли?

18. Определить потенциал точки поля, находящейся на расстоянии r=5×10^{-2 м} от центра заряженного шара радиусом R (r>R), если напряженность поля в этой точке E=3×10⁵ В/м. Определить величину заряда шара.

19. Электрическое поле образовано бесконечно длинной заряженной нитью c линейной плотностью заряда t=20 пКл/м. Определить разность потенциалов Δφ двух точек поля, отстоящих от нити на расстоянии r₁=8 см и r₂=12 см.

20. Определить разность потенциалов между двумя металлическими шарами радиусом r=0,06 см каждый, находящимися на расстоянии R=1,20 м друг от друга, если заряд одного шара q₁=1,5 нКл, а другого q₂=-1,50 нКл.

21. Определить потенциал поля, создаваемого двумя зарядами q₁ = 5^.10^-6 Кл и q₂ = -4^.10^-6Кл, находящимися в вершинах А и В треугольника АВС, в его третьей вершине С. АВ = 30 см; ВС = 40 см; АС = 50 см (см. рис.).

22. Два маленьких шарика, радиусы которых и массы одинаковы, подвешены в воздухе на нитях равной длины в одной точке. После сообщения шарикам заряда по 400 нКл, нити разошлись на угол 60⁰. Расстояние от точки подвеса до центра шарика 0,2 м, найти массу шарика.

23. Плоский воздушный конденсатор, обкладки которого расположены горизонтально, заряжен до разности потенциалов, равной 500 В. Расстояние между обкладками конденсатора составляет 2см. Между обкладками находится в равновесии заряженная пылинка массой 2^.10^-7кг. Каков заряд пылинки?

24. Точечный положительный заряд создает на расстоянии 10 см электрическое поле с напряженностью 1 В/м. Чему будет равна напряженность результирующего поля, если этот заряд внести в однородное электрическое поле с напряженностью 1 В/м, на расстоянии 10 см от заряда на линии, проходящей через заряд и перпендикулярной силовым линиям однородного поля?

25. Два одинаковых шарика, массой 0,9 г каждый, заряжены одинаковыми зарядами, соединены нитью и подвешены к потолку. Какой заряд должен иметь каждый шарик, чтобы натяжение нитей было одинаковым? Расстояние между центрами шариков R = 0,3 м (см. рис.).

26. Два равных точечных заряда по 10^-8 Кл каждый находятся на расстоянии 1 м друг от друга. Вычислить напряженность Е и потенциал φ в точке поля, находящейся на середине расстояния между зарядами. Какую работу надо совершить, чтобы сблизить их до расстояния 0,5 м?

27. На расстоянии 50 см от поверхности шара радиусом 8 см, заряженного до потенциала 20 кВ, находится точечный заряд 1,5·10^-8 Кл. Какую работу надо совершить для уменьшения расстояния между шаром и зарядом до 20 см?

28. Электрон, пройдя в плоском конденсаторе путь от одной пластины до другой, приобрел скорость V=1,5 ·10⁵ м/с. Расстояние между пластинами d=10 мм. Найти: 1) разность потенциалов U между пластинами; 2) поверхностную плотность заряда σ на пластинах.

29. При бомбардировке неподвижного ядра калия α-частицей сила отталкивания F между ними достигла 120 Н. На какое расстояние приблизилась α-частица к ядру атома калия? Какую скорость V имела α-частица вдали от ядра? Влиянием электронной оболочки атома калия пренебречь.

30. Электрон влетает в плоский воздушный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью V=5·10⁷ м/с. Расстояние между пластинами d=2 см, разность потенциалов U=500 В. Найти отклонение электрона, вызванное полем конденсатора, если длина его пластины l =5 см.

31. Расстояние между пластинами плоского конденсатора d = 4 см. Электрон начинает двигаться от отрицательной пластины в тот момент, когда от положительной пластины начинает двигаться протон. На каком расстоянии l от положительной пластины встречается электрон и протон?

32. Расстояние между пластинами плоского конденсатора d = 1 см. От одной из пластин начинают двигаться протон и α-частица. Какое расстояние l пройдет α-частица за то время, в течении которого пройдет весь путь от одной пластины до другой?

33. Электрон в однородном электрическом поле получает ускорение а = 10¹² м/с². Найти напряженность Е электрического поля, скорость v, которую получит электрон за время t = 1мкс своего движения, работу A сил электрического поля за это время и разность потенциалов U, пройденную при этом электроном. Начальная скорость электронаv ₀ = 0.

34. Какой величины заряд надо сообщить горизонтальным пластинам плоского конденсатора, чтобы шарик массой и зарядом висел между пластинами. Площадь пластин .

35. Между двумя вертикальными пластинами, находящимися на расстоянии d = 1 см друг от друга, на нити висит заряженный резиновый шарик массой m = 0,1 г. После подачи на пластины разности потенциалов U = 1 кВ нить с шариком отклонилась на угол α = 10⁰. Найти заряд q шарика.

36. Если заряженный до напряжения конденсатор емкостью соединить параллельно с незаряженным конденсатором емкостью , то на втором конденсаторе появится заряд, равный…?

37. Заряженный конденсатор емкостью С₁ = 4мкФ подключили параллельно к незаряженному конденсатору емкостью С₂. При этом напряжение на батарее конденсаторов стало равно 200 В, а ее энергия 0,1 Дж. Определите емкость конденсатора С₂.

38. Плоский заряженный воздушный конденсатор обладает энергией W. Как изменится энергия конденсатора, если при этом же заряде конденсатора все его геометрические размеры увеличить в k раз?

39. Чему равен заряд на втором конденсаторе, если заряженный до напряжения 300 В конденсатор емкостью С₁ = 50 мкФ соединить параллельно с незаряженным конденсатором емкостью С₂ = 100 мкФ?

40. Плоский воздушный конденсатор емкостью С подсоединен к источнику тока, который поддерживает разность потенциалов между обкладками, равную U. При заполнении такого конденсатора диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε через источник пройдет заряд. Какой заряд пройдет через источник?

41. Во сколько раз изменится емкость проводящего шара радиуса , помещенного в среду с диэлектрической проницаемостью (керосин), если его поместить в среду, диэлектрическая проницаемость которой (глицерин).

42. Конденсатор, состоящий из двух параллельных пластин, имеет емкость . Какой заряд находится на каждой из его обкладок, если разность потенциалов между ними ?

43. Между клеммами А и В включены конденсаторы емкостями С₁=3 мкФ и С₂=2 мкФ. Вычислить емкость системы согласно рисунку.

44. Два конденсатора емкостью С₁=5мкФ и С₂=8мкФ соединены последовательно и присоединены к батарее с э.д.с. Е =80 В. Определить заряды q₁ и q₂ конденсаторов и разности потенциалов U₁ и U₂ между их обкладками.

45. В каких пределах может меняться емкость С системы, состоящей их двух конденсаторов, если емкость одного из конденсаторов постоянна и равна С₁= 3,33 пФ, а емкость С₂ другого изменяется от 22,2 до 555,5 пФ?

46. Три одинаковых плоских конденсатора соединены последовательно. Электроемкость такой батареи конденсаторов 90 пФ. Площадь пластины конденсатора S=100 см². Диэлектрик – стекло (ε=7). Какова толщина стекла?

47. Два металлических шарика радиусами R₁=5 см и R₂=10 см имеют заряды q₁=40нКл и q₂=-20нКл соответственно. Найти энергию W, которая выделится при разряде, если шары соединить проводником.

48. Расстояние между пластинами плоского воздушного конденсатора, присоединенного к источнику напряжения с э.д.с. E =180 В, увеличивают от 5 до 10 мм. Площадь пластин конденсатора S=100 см². Определить работу по раздвижению пластин в двух случаях: 1) конденсатор перед раздвижением пластин отключен от источника; 2) конденсатор в процессе раздвижения пластин все время соединен с источником.

49. Отрицательный заряд и положительный закреплены на расстоянии друг от друга. Где на линии, соединяющей заряды, следует поместить положительный заряд , чтобы он находился в равновесии? Расстояние отсчитывать от точки нахождения положительного заряда.

50. Плоский конденсатор с площадью пластин S=200 см² каждая заряжен до разности потенциалов U=2 кВ. Расстояние между пластинами d=2 см. Диэлектрик - стекло (ε=7). Определить энергию W поля конденсатора и плотность ω энергии поля.

51. На концах проводника длиной 3 м поддерживается разность потенциалов 1,5 В. Каково удельное сопротивление проводника, если плотность тока 5·10⁵ А/м²?

52. Сколько ламп мощностью по 300 Вт, рассчитанных на напряжение 110 В, можно установить параллельно для работы в номинальном режиме в здании, если проводка от магистрали сделана медным проводом длиной 100 м и сечением 9 мм², а напряжение в магистрали равно 122 В?

53. В электрической цепи, изображенной на рисунке, сопротивлени е резистора , показания амперметра , а вольтметра . Чему равно сопротивление вольтметра? Ответ дать в «кОм».

54. Определить число электронов, проходящих за время t=1 с через поперечное сечение площадью S=1 мм² железной проволоки длиной l=20 м при напряжении на ее концах U=16 В.

55. Э.д.с. батареи E =80 В, внутреннeе сопротивление r=5 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность P=100 Вт. Определить силу тока в цепи I, напряжение U, под которым находится внешняя цепь, и ее сопротивление R.

56. Э.д.с. батареи E =24 В. Наибольшая сила тока, которую может обеспечить батарея, I_max=10 А. Определить максимальную мощность P_max, которая может выделяться во внешней цепи.

57. При внешнем сопротивлении R₁ =8 Ом сила тока в цепи I₁ =0,8 А, при сопротивлении R₂ =15 Ом сила тока I₂ =0,5 А. Определить силу тока короткого замыкания I_{к. з.} источника э.д.с.

58. Э.д.с. батареи E =10 В. При силе тока I =3 А к.п.д. батареи η = 0,7. Определить внутреннее сопротивление r батареи.

59. Сколько ламп накаливания мощностью 200 Вт каждая, рассчитанных на напряжение на зажимах генератора поддерживается 133 В, а проводка от генератора до потребителя выполнена алюминиевым проводом общей длиной 150м и сечением 15мм²? Определить общую мощность тока у потребителя. Начертить данную электрическую цепь.

60. Гирлянда из 12 электрических ламп, соединенных последовательно, подключена к источнику постоянного напряжения. Как изменится расход электроэнергии, если количество ламп сократить до 10?

61. Элемент с внутренним сопротивлением r=3 Ом и э.д.с. E =10 В замкнут проводником с сопротивлением R=6 Ом. Какое количество теплоты будет выделяться во внешней части цепи за 1 с?

62. Воздух, находящийся в закрытом сосуде емкостью V=1л при нормальных условиях, нагревается электрическим нагревателем, рассчитанным на ток силой I= 0,5A и напряжение U =12В. Через сколько времени t давление в сосуде повысится до Р=1,5 МПа? К.п.д. нагревателя η=50 %.

63. К полюсам батареи из двух источников, каждый с э.д.с. 75 В и внутренним сопротивлением 4 Ом, подведены две параллельные медные шины сопротивлением 10 Ом каждая. К концам шин и к их серединам подключены две лампочки сопротивлением 20 Ом каждая. Чему равен ток в первой лампочке, если пренебречь сопротивлением подводящих проводов (см. рис.)?

64. Найти к.п.д. источника тока с внутренним сопротивлением r=0,5 Ом, если он работает на нагрузку с сопротивлением R=4 Ом.

65. В цепь включены два проводника R₁= 5 Ом, R₂ =10 Ом, как показано на рисунке. Вольтметр V₁ показывает напряжение 12 В. Определить показание вольтметра V₂. Сопротивлением амперметра пренебречь. Сопротивление R_V2 >> R₂.

66. Какого диаметра нужно выбрать медный провод, чтобы при допустимой плотности тока в 1 А/мм² сила тока в нем была 314 А?

67. Электрический чайник, содержащий объем V = 600 см³ воды при t₀ = 9 ⁰С, забыли выключить. Сопротивление нагревателя чайника R = 16 Ом. Через какое время τ после включения вода в чайнике выкипит? Напряжение в сети U = 120 В, КПД нагревателя η = 60%.

68. Трамвайный вагон потребляет ток 100 А при напряжении 600 В и развивает силу тяги 3000 Н. Определить скорость движения трамвая на горизонтальном участке пути, если к.п.д. электродвигателя трамвая 80 %.

69. В сеть постоянного тока с напряжением U =110 В включен электромотор. Сопротивление обмотки электромотора R=2,0 Ом. Мотор потребляет ток силой I=8,0 А. Определить мощность, потребляемую мотором, механическую мощность и к.п.д. мотора.

70. Электрогрелка имеет три одинаковых секции. Во сколько раз быстрее будет нагревать грелка некоторое количество воды от 10⁰C до 100 ⁰С при параллельном включении всех секций, нежели при последовательном их включении? Начертить схемы включения секций.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: