по электричеству и магнетизму

№ 1

Два одинаковых заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол . Шарики погружаются в масло плотностью p₀= 8×10² кг/м³. Определить диэлектрическую проницаемость e масла, если угол расхождения нитей при погружении шариков в масло остается неизменным. Плотность материала шариков р=1,6 10³ кг/м³.

№ 2

Даны два шарика массой m=lг каждый. Какой заряд Q нужно сообщить каждому шари-ку, чтобы сила взаимного отталкивания зарядов уравновесила силу взаимного притяжения шариков по закону тяготения Ньютона? Рассматривать шарики как материальные точки.

№ 3

В элементарной теории атома водорода принимают, что электрон обращается вокруг ядра по круговой орбите. Определить скорость u электрона, если радиус орбиты r = 53пм. Сколько оборотов в секунду делает электрон?

№ 4

Два одинаковых металлических заряженных шара находятся на расстоянии =60см. Сила отталкивания шаров F₁=70мкН. После того как шары привели в соприкосновение и удалили друг от друга на прежнее расстояние, сила отталкивания возросла и стала равной F₂=160мкН. Вычислить заряды Q₁ и Q₂ которые были на шарах до их соприкосновения. Диаметр шаров считать много меньшим расстояния между ними.

№ 5

Два одинаковых металлических заряженных шара находятся на расстоянии г=30см. Сила притяжения шаров F₁=90мкН. После того как шары были приведены в соприкосновение и удалены друг от друга. На прежнее расстояние, они стали отталкиваться с силой F₂=160мкН. Определить заряды Q₁ и Q₂, которые были на шарах до их соприкосновения. Диаметр шаров считать много меньше расстояния между ними.

№ 6

Расстояние между свободными зарядами Q₁=180нКл и Q₂=720нКл равно 60 см. Определить точку на прямой, проходящей через заряды, в которой нужно поместить третий заряд Q₃ так, чтобы система зарядов находилась в равновесии. Определить величину и знак заряда. Устойчивое или неустойчивое будет равновесие?

№ 7

В вершинах квадрата находятся одинаковые заряды Q=0,3нКл каждый. Какой отрицательный заряд Q₁ нужно поместить в центре квадрата, чтобы сила взаимного отталкивания положительных зарядов была уравновешена силой притяжения отрицательного заряда?

№ 8

Тонкий длинный стержень равномерно заряжен с линейной плотностью заряда, равной 10мкКл/м. На продолжении оси стержня на расстоянии a=20см от его конца находится точечный заряд Q=10нКл. Определить силу F взаимодействия заряженного стержня и точечного заряда.

№ 9

Тонкая нить длиной =20см равномерно заряжена с линейной плотностью =10 нКл/м. На расстоянии а=10см от нити, против ее середины, находится точечный заряд Q=1нКл. Вычислить силу F, действующую на этот заряд со стороны заряженной нити.

№ 10

Тонкое кольцо радиусом R=10см несет равномерно распределенный заряд Q=0,1мкКл. На перпендикуляре к плоскости кольца, восставленном из его середины, находится точечный заряд Q₁=10нКл. Определить силу F, действующую на точечный заряд Q со стороны заряженного кольца, если он удален от центра кольца на: 1) = 20 см; 2) = 2 м.

№ 11

Тонкое полукольцо радиуса R=10см несет равномерно распределенный заряд с линейной плотностью = l мкКл/м. В центре кривизны полукольца находится заряд Q =20нКл. Определить силу F взаимодействия точеного заряда и заряженного полукольца.

№ 12

По тонкому кольцу радиусом R=10см равномерно распределен заряд с линейной плотностью =1нКл/м. В центре кольца находится заряд Q=0,4мкКл. Определить силу F, растягивающую кольцо. Взаимодействием зарядов кольца пренебречь.

№ 13

Расстояние d между двумя точечными положительными зарядами Q₁=9Q и Q₂=Q равно 8 см. На каком расстоянии r от первого заряда находится точка, в которой напряженность E поля зарядов равна нулю? Где находилась бы эта точка, если бы второй заряд был отрицательным?

№ 14

Электрическое поле создано двумя точечными зарядами Q₁=40нКл и Q₂=-10нКл, находящимися на расстоянии d=10см друг от друга. Определить напряженность E поля в точке, удаленной от первого заряда на r₁=12 см и от второго на r₂=6 см.

№ 15

Расстояние d между двумя точечными зарядами Q₁=+8нКл и Q₂=-5,3нКл равно 40 см. Вычислить напряженность E поля в точке, лежащей посередине между зарядами. Чему равна напряженность, если второй заряд будет положительным?

№ 16

Расстояние d между двумя длинными тонкими проволоками, расположенными параллельно друг другу, равно 16см. Проволоки равномерно заряжены разноименными зарядами с линейной плотностью = 150 мкКл/м. Какова напряженность E поля в точке, удаленной на r=10см как от первой, так и от второй проволоки?

№ 17

Прямой металлический стержень диаметром d=5см и длиной =4м несет равномерно распределенный по его поверхности заряд Q=500нКл. Определить напряженность E поля в точке, находящейся против середины стержня на расстоянии а=1см от его поверхности.

№ 18

Электрическое поле создано зарядом тонкого равномерно заряженного стержня, изогнутого по трем сторонам квадрата (рис. 1). Длина a стороны квадрата равна 20 см. Линейная плотность зарядов равна 500нКл/м. Вычислить напряженность E поля в точке А.

Рис. 1.

№ 19

Длинный парафиновый цилиндр радиусом R=2см несет заряд, равномерно распределенный по объему с объемной плотностью = 10н Кл/м³. Определить напряженность Е и смещение D электрического поля в точках, находящихся от оси цилиндра на расстоянии: 1) r₁=1см; 2) r₂=3 см. Обе точки равноудалены от концов цилиндра. Построить график зависимости Е(r) и D(r).

№ 20

Тонкая нить несет равномерно распределенный по длине заряд с линейной плотностью = 2 мкКл/м). Вблизи средней части нити на расстоянии r=1см, малом по сравнению с ее длиной, находится точечный заряд Q=0,1мкКл. Определить силу F, действующую на заряд.

№ 21

Точечный заряд Q= 1 мкКл находится вблизи большой равномерно заряженной пластины против ее середины. Вычислить поверхностную плотность заряда пластины, если на точечный заряд действует сила F = 60 мН.

№ 22

На отрезке тонкого прямого проводника длиной = 10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью = 3 мкКл/м. Вычислить напряженность E, создаваемую этим зарядом в точке, расположенной на оси проводника и удаленной от ближайшего конца отрезка на расстояние, равное длине этого отрезка.

№ 23

На металлической сфере радиусом R=10см находится заряд Q=1нКл. Определить напряженность E электрического поля в следующих точках: 1) на расстоянии r₁=8см от центра сферы; 2) на ее поверхности; 3) на расстоянии r₂=15см от центра сферы. Построить график зависимости Е от r.

№ 24

Две концентрические металлические заряженные сферы радиусами R₁=6см и R₂=10см несут соответственно заряды Q₁=1нКл и Q₂=-0,5нКл. Найти напряженность Е поля в точках, отстоящих от центра сфер на расстояниях r₁=5см, r₂=9см; r₃=15см. Построить график зависимости E(r).

№ 25

Бесконечно длинная тонкостенная металлическая трубка радиусом R=2см несет равномерно распределенный по поверхности заряд ( = 1 нКл/м²). Определить напряженность E поля в точках, отстоящих от оси трубки на расстояниях r₁=1см r₂=Зсм. Построить график зависимости Е(r).

№ 26

Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными пластинами, несущими равномерно распределенный по площади заряд с поверхностными плотностями =1 нКл/м² и =3 нКл/м². Определить напряженность E поля:1) между пластинами; 2) вне пластин. Построить график изменения напряженности вдоль линии, перпендикулярной пластинам.

№ 27

Две бесконечные параллельные пластины равномерно заряжены с поверхностной плотностью заряда =10нКл/м² и =-30нКл/м². Какова сила взаимодействия, приходящаяся на единицу площади пластин?

№ 28

Две бесконечные пластины расположены под прямым углом друг к другу и несут равномерно распределенные по площади заряды с поверхностными плотностями =1нКл/м² и =2нКл/м². Определить напряженность электрического поля, создаваемого пластинами. Начертить картину силовых линий.

№ 29

Две одинаковые круглые пластины площадью по S=100см² каждая расположены параллельно друг другу. Заряд Q₁ одной пластины равен +100нКл, другой Q₂=-100 нКл. Определить силу F взаимного притяжения пластин в двух случаях, когда расстояние между ними: а) r₁=2см; б) r₂=10 м.

№ 30

Эбонитовый сплошной шар радиуса R=5см несет заряд, равномерно распределенный с объемной плотностью = 10 нКл/м³. Определить напряженность Е и смещение D электрического поля в точках: 1) на расстоянии r₁=Зсм от центра сферы; 2) на поверхности сферы; 3) на расстоянии r₂=10см от центра сферы. Построить график зависимостей Е(r) и D(r).

№ 31

На отрезке тонкого прямого проводника равномерно распределен заряд с линейной плотностью =10нКл/м. Вычислить потенциал, создаваемый этим зарядом в точке, расположенной на оси проводника и удаленной от ближайшего конца отрезка на расстояние, равное длине этого отрезка.

№ 32

Тонкий стержень длиной =10см несет равномерно распределенный заряд Q=1 нКл. Определить потенциал электрического поля в точке, лежащей на оси стержня на расстоянии a=20см от ближайшего eго конца.

№ 33

Тонкие стержни образуют квадрат со стороной а. Стержни заряжены с линейной плотностью = 1,33 нКл/м. Найти потенциал в центре квадрата.

№ 34

Тонкая круглая пластина несет равномерно распределенный по плоскости заряд Q=1нКл. Радиус R пластины равен 5см. Определить потенциал электрического поля в двух точках: 1) в центре пластины; 2) в точке, лежащей на оси, перпендикулярной плоскости пластины и отстоящей от центра пластины на a=5 см.

№ 35

Заряд распределен равномерно по бесконечной плоскости с поверхностной плотностью = 10 нКл/м². Определить разность потенциалов двух точек поля, одна из которых находится на плоскости, а другая удалена от плоскости на расстояние d=10 см.

№ 36

Две бесконечные параллельные плоскости находятся на расстоянии d=0,5 см друг от друга. На плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями = 0,2 мкКл/м² и =-0,3 мкКл/м². Определить разность потенциалов между плоскостями.

№ 37

Какова потенциальная энергия системы четырех одинаковых точечных зарядов Q=10нКл, расположенных в вершинах квадрата со стороной длиной a=10см?

№ 38

Найти потенциальную энергию системы трех точечных зарядов Q₁=10нКл, Q₂=20 нКл и Q₃=-30нКл, расположенных в вершинах равностороннего треугольника со стороной длиной a=10 см.

№ 39

Поле создано двумя точечными зарядами +2Q и -Q, находящимися на расстоянии d=12см друг от друга. Определить геометрическое место точек на плоскости, для которых потенциал равен нулю (написать уравнение линии нулевого потенциала).

№ 40

Точечные заряды Q₁= 1 мкКл и Q₂= 0,1 мкКл находятся на расстоянии r₁=10см друг от друга. Какую работу A совершат силы поля, если второй заряд, отталкиваясь от первого, удалится от него на расстояние: 1) r₂=10м; 2) r₃= ?

№ 41

На отрезке прямого провода равномерно распределен заряд с линейной плотностью = l мкКл/м. Определить работу А сил поля по перемещению заряда Q=l нКл из точки B в точку С (рис. 2).

Рис. 2.

№ 42

Тонкий стержень согнут в кольцо радиуса R=10см. Он заряжен с линейной плотностью заряда = 300 нКл/м. Какую работу A надо совершить, чтобы перенести заряд Q=5нКл из центра кольца в точку, расположенную на оси кольца на расстоянии =20 см от центра его?

№ 43

Электрон находится в однородном электрическом поле напряженностью E=200кВ/м. Какой путь пройдет электрон за время t=1нс, если его начальная скорость была равна нулю? Какой скоростью будет обладать электрон в конце этого промежутка времени?

№ 44

Электрон влетел в пространство между пластиками плоского конденсатора со скоростью = 10 Мм/с, направленной параллельно пластинам. На сколько приблизится электрон к положительно заряженной пластине за время движения внутри конденсатора (поле считать однородным), если расстояние d между пластинами равно 16мм, разность потенциалов U=30В и длина пластин равна 6см?

№ 45

Разность потенциалов U между катодом и анодом электронной лампы равна 90В, расстояние r=1мм. С каким ускорением а движется электрон от катода к аноду? Какова скорость электрона в момент удара об анод? За какое время t электрон пролетает расстояние от катода до анода? Поле считать однородным.

№ 46

Бесконечная плоскость заряжена отрицательно с поверхностной плотностью

= 35,4 нКл/м². По направлению силовой линии поля, созданного плоскостью, летит электрон. Определить минимальное расстояние, на которое может подойти к плоскости электрон, если на расстоянии =5 см он имел кинетическую энергию

Т=80 эВ.

№ 47

Электрон, летевший горизонтально со скоростью = 1,6 Мм/с, влетел в однородное электрическое поле с напряженностью Е=90В/см, направленное вертикально вверх. Какова будет по величине и направлению скорость электрона через 10^-9с?

№ 48

Электрон влетел в плоский конденсатор, находясь на одинаковом расстоянии от каждой пластины и имея скорость = 10 Мм/с, направленную параллельно пластинам. Расстояние между пластинами d=2 см, длина каждой пластины = 10 см. Какую наименьшую разность потенциалов U нужно приложить к пластинам, чтобы электрон не вылетел из конденсатора?

№ 49

На пластинах плоского конденсатора равномерно распределен заряд с поверхностной плотностью = 0,2 мкКл/м². Расстояние между пластинами d₁=1мм. На сколько изменится разность потенциалов на его обкладках при увеличении расстояния между пластинами до d₂= 3 мм?

№ 50

Емкость плоского конденсатора C=1,5мкФ. Расстояние между пластиками d=5мм. Какова будет емкость конденсатора, если на нижнюю пластину положить лист эбонита толщиной d₁=3 мм?

№ 51

В плоский конденсатор вдвинули плитку парафина толщиной d=1см, которая вплотную прилегает к его пластинам. На сколько нужно увеличить расстояние между пластинами, чтобы получить прежнюю емкость?

№ 52

Конденсатор емкостью C₁= 0,6 мкФ был заряжен до напряжения U₁=ЗООВ и соединен со вторым конденсатором емкостью С₂=0.4мкФ, заряженным до напряжения U₂=150 В. Найти величину заряда, перетекшего с пластин первого конденсатора на второй.

№ 53

Протон, начальная скорость которого = 100 км/с, влетел в однородное электрическое поле (Е=ЗООВ/см) так, что вектор скорости совпал с направлением линий напряженности. Какой путь должен пройти протон в направлении линий поля, чтобы его скорость удвоилась?

№ 54

Два конденсатора емкостью С₁=3мкФ и C₂=6мкФ соединены между собой и присоединены к батарее с э.д.с. Е=120В. Определить заряд каждого конденсатора и разность потенциалов между его обкладками, если конденсаторы соединены:

1) параллельно; 2) последовательно.

№ 55

К воздушному конденсатору, заряженному до разности потенциалов U=600В и отключенному от источника напряжения, присоединили параллельно второй незаряженный конденсатор таких же размеров и формы, но с диэлектриком (фарфор). Определить диэлектрическую проницаемость фарфора, если после присоединения второго конденсатора разность потенциалов уменьшилась до U₁=100В.

№ 56

Плоский воздушный конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом r=10см каждая. Расстояние между пластинами d₁=1см. Конденсатор зарядили до разности потенциалов U=1,2кВ и отключили от источника напряжения. Какую работу А нужно совершить, чтобы, удаляя пластины друг от друга, увеличить расстояние между ними до d₂=3,5 см?

№ 57

Емкость плоского конденсатора С=100 мкФ. Диэлектрик – фарфор. Конденсатор зарядили до разности потенциалов U=600В и отключили от источника напряжения. Какую работу нужно совершить, чтобы вынуть диэлектрик из конденсатора? Трение пренебрежимо мало.

№ 58

Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено диэлектриком (фарфор), объем которого V=100см³. Поверхностная плотность заряда на пластинах конденсатора = 8,85 нКл/м². Вычислить работу А, которую необходимо совершить для того, чтобы удалить диэлектрик из конденсатора. Трением диэлектрика о пластины конденсатора пренебречь.

№ 59

Уединенная металлическая сфера емкостью C=10пФ заряжена до потенциала

= 3 кВ. Определить энергию поля, заключенного в сферическом слое, ограниченном сферой и концентрической с ней сферической поверхностью, радиус которой в три раза больше радиуса сферы.

№ 60

Катушка и амперметр соединены последовательно и присоединены к источнику тока. К зажимам катушки присоединен вольтметр сопротивлением r_в=1кОм. Показание амперметра I=0,5А, вольтметра U=100В. Определить сопротивление r катушки. Сколько процентов от точного значения сопротивления катушки составит ошибка, если не учитывать сопротивление вольтметра?

№ 61

Зашунтированный амперметр измеряет токи силой до I=10А. Какую наибольшую силу тока может измерить этот амперметр без шунта, если сопротивление амперметра r_а=0,02Ом и сопротивление шунта r_ш= 5 мОм?

№ 62

Внутреннее сопротивление батареи аккумуляторов r_i=3Ом. Сколько процентов от точного значения э.д.с. составляет ошибка, если, измеряя разность потенциалов на зажимах батареи вольтметром с сопротивлением r_в=200Ом, принять ее равной э.д.с.?

№ 63

К элементу с э.д.с. =1,5 В присоединили катушку с сопротивлением r=0,1Ом. Амперметр показал силу тока, равную I₁=0,5 А. Когда к элементу присоединили последовательно еще один элемент с такой же э.д.с., то сила тока в той же катушке оказалась I₂=0,4А. Определить внутреннее сопротивление r_i первого и второго элементов.

№ 64

Два элемента ( ₁=1,2 В, r₁=0,1 Ом; ₂=0,9 В, r₂=0,3 Ом) соединены одноименными полюсами. Сопротивление соединительных проводов r=0,2 Ом. Определить силу тока в цепи.

№ 65

Лампочка и реостат, соединенные последовательно, присоединены к источнику тока. Напряжение на зажимах лампочки U=40В, сопротивление реостата r=10Ом. Внешняя цепь потребляет мощность N=120 Вт. Найти силу тока в цепи.

№ 66

Э.д.с. батареи =12В, сила тока короткого замыкания I=5А. Какую наибольшую мощность может дать батарея во внешней цепи?

№ 67

К зажимам батареи аккумуляторов присоединен нагреватель. Э.д.с. батареи =24В, внутреннее сопротивление r_i=1Ом. Нагреватель, включенный в цепь, потребляет мощность N=80Вт. Вычислить силу тока в цепи и к.п.д. нагревателя.

№ 68

Ток в проводнике сопротивления r=100.Ом равномерно нарастает от I₀=O до I_max=10А в течение времени =30с. Чему равно количество теплоты, выделившееся за это время в проводнике?

№ 69

Ток в проводнике сопротивлением r=12.Ом равномерно убывает от I₀=5А до I=0 в течение времени t=10с. Какое количество теплоты выделяется в этом проводнике за указанный промежуток времени?

№ 70

Ток в проводнике сопротивлением r=15.Ом равномерно возрастает от I₀=0 до некоторого максимума в течение времени t=5с. За это время в проводнике выделилось количество теплоты Q=10кДж. Найти среднее значение силы тока в проводнике за этот промежуток времени.

№ 71

Ток в проводнике равномерно увеличивается от I₀=0 до некоторого максимального значения в течение времени t=10с. За это время в проводнике выделилось количество теплоты Q=lКДж. Определить скорость нарастания тока в проводнике, если сопротивление его r=3 Ом.

№ 72

Э.д.с. батареи =12В, сила тока короткого замыкания I=5А. Какую наибольшую мощность может дать батарея во внешней цепи?

№ 73

К зажимам батареи аккумуляторов присоединен нагреватель. Э.д.с. батареи =24В, внутреннее сопротивление r_i=1.Ом. Нагреватель, включенный в цепь, потребляет мощность N=80Вт. Вычислить силу тока в цепи и к.п.д. нагревателя.

№ 74

Лампочка и реостат, соединенные последовательно, присоединены к источнику тока. Напряжение на зажимах лампочки U=40В, сопротивление реостата r=10.Ом. Внешняя цепь потребляет мощность N=120Вт. Найти силу тока в цепи.

№ 75

По обмотке очень короткой катушки радиусом r=16см течет ток силой I=5А. Сколько витков N проволоки намотано на катушку, если напряженность магнитного поля в ее центре Н=800А/м?

№ 76

Напряженность Н магнитного поля в центре кругового витка радиусом r=8см равна 30А/м. Определить напряженность поля на оси витка в точке, расположенной на расстоянии d=6 см от центра витка.

№ 77

По проводнику в виде тонкого кольца радиусом R=10см течет ток. Чему равна сила этого тока, если индукция магнитного поля в точке А(рис. №3) B=10^-5Т? Угол

=10 .

рис.3.

№ 78

По прямому бесконечно длинному проводнику течет ток I=50А. Чему равна магнитная индукция в точке, удаленной на расстояние r=5см от проводника?

№ 79

Два длинных параллельных провода находятся на расстоянии r=5см один от другого. По проводам текут в противоположных направлениях одинаковые токи силой I=10А каждый. Найти напряженность Н магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии r₁=2см от одного и r₂=Зсм от другого провода.

№ 80

Расстояние между двумя длинными параллельными проводами d=5см. По проводам в одном направлении текут токи силой I=30А каждый. Найти напряженность Н магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии r₁=4см от одного и r₂=3см от другого провода.

№ 81

По двум параллельным бесконечно длинным прямым проводникам текут токи I₁=20А и I₂=30А в одном направлении. Расстояние между проводниками d=10см. Вычислить магнитную индукцию В в точке, удаленной от обоих проводников на одинаковое расстояние r = 10 см.

№ 82

По двум бесконечно длинным прямым проводникам, скрещенным под прямым углом, текут токи I₁=30А и I₂=40А. Расстояние между проводниками d=20см. Определить магнитную индукцию В в точке С (рис. №4), одинаково удаленной от обоих проводников на расстояние, равное d.

№ 83

Бесконечно длинный прямой проводник согнут под прямым углом. По проводнику течет ток I=20А. Какова магнитная индукция в точке А (рис. №5), если r=5см?

№ 84

По бесконечно длинному прямому проводнику, согнутому под углом =120 , течет ток I=50А. Найти магнитную индукцию в точках, лежащих на биссектрисе угла и удаленных от вершины его на расстояние а = 5 см.

№ 85

По контуру в виде равностороннего треугольника идет ток I=40А. Сторона треугольника а=30см. Определить магнитную индукцию В в точке пересечения высот.

№ 86

По контуру в виде квадрата идет ток I=50А. Сторона квадрата а=20см. Чему равна магнитная индукция в точке пересечения диагоналей?

№ 87

По тонкому проводу, изогнутому в виде прямоугольника, течет ток I=60А. Стороны прямоугольника a=30см и b=40см. Какое значение имеет магнитная индукция В в точке пересечения диагоналей?

№ 88

Бесконечно длинный прямой проводник согнут под прямым углом. По проводнику течет ток I=20А. Какова магнитная индукция в точке А (рис. №4), если r = 5см?

№ 89

По контуру в виде равностороннего треугольника идет ток I=40А. Сторона треугольника а=30см. Определить магнитную индукцию В в точке пересечения высот.

№ 90

Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что две ее стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи I=1кА. Определить силу F, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится на расстоянии, равном ее длине.

№ 91

Шины генератора представляют собой две параллельные медные полосы длиной по =2м, отстоящие друг от друга на расстоянии d=20см. Определить силу F взаимного отталкивания шин в случае короткого замыкания, когда по ним течет ток I = 10⁴А.

№ 92

По трем параллельным прямым проводам, находящимся на одинаковом расстоянии а=10см друг от друга, текут одинаковые токи по 100А. В двух проводах направления токов совпадают. Вычислить силу, действующую на единицу длины каждого провода.

№ 93

Напряженность магнитного поля в центре кругового витка H=200А/м. Магнитный момент витка p_m=1А×м².Вычислить силу тока I в витке и радиус R витка.

№ 94

Электрон в невозбужденном атоме водорода движется вокруг ядра по окружности радиусом r=53пм. Вычислить магнитный момент p_m эквивалентного кругового тока и механический момент М, действующий на круговой ток, если атом помещен в магнитное поле c индукцией В=0.1Тл, направленной параллельно плоскости орбиты электрона.

№ 95

Электрон в атоме водорода движется вокруг ядра по круговой орбите некоторого радиуса. Чему равно отношение магнитного момента р_m эквивалентного кругового тока к величине момента импульса L орбитального движения электрона. Заряд электрона и его массу считать известными. Указать направления обоих векторов р_m и Е.

№ 96

Тонкое кольцо радиусом R=10см несет заряд q=10нКл. Кольцо равномерно вращается с частотой n=10с^-1 относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через ее центр.

№ 97

Диск радиусом R = 10 см несет равномерно распределенный по поверхности заряд q=0,2мкКл. Диск равномерно вращается относительно оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр. Частота вращения n=20 с^-1. Определить: 1)магнитный момент р_m кругового тока, создаваемого диском;

2)отношение магнитного момента к моменту импульса ,если масса диска m=100г.

№ 98

Виток диаметром d = 20 см может вращаться около вертикальной оси, совпадающей с одним из диаметров витка. Виток установили в плоскости магнитного меридиана и пустили по нему ток I=10А. Какой вращающий момент М нужно приложить к витку, чтобы удержать его в начальном положении?

№ 99

Рамка гальванометра длиной a=4см и шириной b=1,5см, содержащая N=200 витков тонкой проволоки, находится в магнитном поле с индукцией B=0.1Т, Плоскость рамки параллельна линиям индукции. Какой вращающий момент М действует на рамку, когда по витку течет ток силой I=1мА? Каков магнитный момент р_m рамки при этом токе?

№ 100

Короткая катушка площадью поперечного сечения S=150см³, содержащая N=200 витков провода, по которому течет ток I=4А, помещена в однородное магнитное поле напряженностью H=8кА/м. Определить магнитный момент р_m катушки, а также вращающий момент М, действующий на нее со стороны поля, если ось катушки составляет угол =60 с линиями поля.

№ 101

Заряженная частица, двигаясь в магнитном поле по дуге окружности радиусом R₁=2см, прошла через свинцовую пластину, расположенную на пути частицы. Вследствие потери энергии частицей радиус кривизны траектории изменился и стал равным R₂=lсм. Определить относительное изменение энергии частицы.

№ 102

Заряженная частица, обладающая скоростью =2-10⁶м/с, влетела в однородное магнитное поле с индукцией B=0,52Т. Найти отношение заряда частицы к его массе, если частица в поле описала дугу окружности радиусом R=4см. Определить по этому отношению, какая это частица.

№ 103

Заряженная частица с энергией T=lкэВ движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом R=1мм. Какова сила F, действующая на частицу со стороны поля?

№ 104

Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле напряженностью H=10⁴А/м. Вычислить период Т обращения электрона.

№ 105

Электрон, влетев в однородное магнитное поле с индукцией B=O,2Т, стал двигаться по окружности радиуса R=5см. Чему равна величина магнитного момента эквивалентного кругового тока?

№ 106

Два иона, имеющие одинаковый заряд, но различные массы, влетели в однородное магнитное поле. Первый ион начал двигаться по окружности радиусом r₁=5см, второй ион - по окружности радиусом r₂=2,5см. Найти отношение масс ионов, если они прошли одинаковую ускоряющую разность потенциалов.

№ 107

Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов U=104В и влетела в скрещенные под прямым углом электрическое (E=10кВ/м) и магнитное (B=0,1Т) поля. Найти отношение заряда частицы к ее массе, если, двигаясь перпендикулярно обоим полям, частица не испытывает отклонений от прямолинейной траектории.

№ 108

Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией B=9мТ по винтовой линии, радиус которой r=lсм и шаг h=7,8см. Определить период обращения электрона и его скорость .

№ 109

Плоский контур, площадь которого S=300см², находится в однородном

магнитном поле, индукция которого B=O,01Т. Плоскость контура перпендикулярна линиям поля. В контуре поддерживается неизменный ток I=10 А. Определить работу внешних сил по перемещению контура с током в область пространства, магнитное поле которой отсутствует.

№ 110

По проводнику, согнутому в виде квадрата со стороной а=10см, течет ток I=20А, величина которого поддерживается неизменной. Плоскость квадрата составляет угол =20 с линиями однородного магнитного поля (B=0,1 Т). Вычислить работу, которую необходимо совершить для того, чтобы удалить проводник за пределы поля.

№ 111

Виток, по которому течет ток силой I=20 А, свободно установился в однородном магнитном идоле с индукцией B=0,016Т. Диаметр витка d=10см. Какую работу нужно совершить, чтобы повернуть виток на угол относительно оси, совпадающей с диаметром? То же, если угол .

№ 112

В однородном магнитном поле, индукция которого B=lТ, находится прямой проводник длиной = 20 см. Концы проводника замкнуты проводом, находящимся вне поля. Сопротивление всей цепи r=0,1.Ом, Найти силу, которую нужно приложить к проводнику, чтобы перемещать его перпендикулярно линиям индукции со скоростью =2,5 м/с.

№ 113

В однородном магнитном поле с индукцией B=0,4Т в плоскости, перпендикулярной силовым линиям поля, вращается стержень длиной = 10 см. Ось вращения проходит через один из концов стержня. Определить разность потенциалов на концах стержня при частоте его вращения n= 16 об/с.

№ 114

Рамка площадью S = 200 см² равномерно вращается (n=10об/с) относительно оси, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля (B=0,2Т). Каково среднее значение э.д.с. индукции за время, в течение которого магнитный поток, пронизывающий рамку, изменится от нуля до максимального значения?

№ 115

Рамка площадью S = 100 см² содержит N=10³ витков провода сопротивлением r₁=12.Ом. К концам обмотки подключено внешнее сопротивление r₂=20.Ом. Рамка равномерно вращается в однородном магнитном поле (B=0,1Т), делая n=8об/с. Чему равно максимальное значение мощности переменного тока в цепи?

№ 116

Индукция магнитного поля между полюсами двухполюсного генератора B=0,8Т. Ротор имеет N=100витков площадью S=400см². Сколько оборотов в минуту делает якорь, если максимальное значение э.д.с. индукции =200В?

№ 117

Короткая катушка, содержащая N=1000витков, равномерно вращается с угловой скоростью = 5 рад/с относительно оси, совпадающей с диаметром катушки и перпендикулярной линиям поля. Магнитное поле однородное с индукцией B=0,04Т. Определить мгновенное значение э.д.с. индукции для тех моментов времени, когда плоскость катушки составляет угол =60 с линиями поля. Площадь катушки S=100см².

№ 118

Проволочный виток радиусом R=4см и сопротивлением r=0,01.Ом находится в однородном магнитном поле с индукцией В=0,04Т. Плоскость рамки составляет угол =30 с линиями поля. Какое количество электричество q протечет по витку, если магнитное поле выключить?

№ 119

Проволочное кольцо радиусом R=10см лежит на столе. Какое количество электричества q протечет по кольцу, если его повернуть с одной стороны на другую? Сопротивление кольца r=l.Ом. Вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли В = 50 мкТ.

№ 120

В проволочное кольцо, присоединенное к баллистическому гальванометру, вставили прямой магнит. По цепи протекло количество электричества q=10^-5Кл. Определить магнитный поток Ф, пересеченный кольцом, если сопротивление цепи гальванометра r = 30 Ом.

№ 121

Между полюсами электромагнита помещена катушка, соединенная с баллистическим гальванометром. Ось катушки параллельна линиям индукции. Катушка имеет N=15витков площадью S=2см². Сопротивление катушки r₁=4.Ом, сопротивление гальванометра r₂=46.Ом. Когда ток в обмотке электромагнита выключили, по цепи гальванометра протекло количество электричества q=9*10^-5 Кл. Вычислить магнитную индукцию В поля электромагнита.

№ 122

Тонкий медный проводник массой m=lг согнут в виде квадрата и концы его замкнуты. Квадрат помещен в однородное магнитное поле (B=0,1Т) так, что плоскость его перпендикулярна линиям поля. Определить количество электричества q, которое протечет по проводнику, если квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянуть в линию.

№ 123

В однородном магнитном поле, индукция которого B=lТ, находится прямой проводник длиной = 20 см. Концы проводника замкнуты проводом, находящимся вне поля. Сопротивление всей цепи r=0,1.Ом. Найти силу, которую нужно приложить к проводнику, чтобы перемещать его перпендикулярно линиям индукции со скоростью =2,5 м/с.

№ 124

В цепи шел ток I₀=50А. Источник тока можно отключить от цепи, не разрывая ее. Определить силу тока I в этой цепи через t=0,01с после отключения ее от источника тока. Сопротивление цепи r=20.Ом и индуктивность L=0,1 Г.

№ 125

Источник тока замкнули на катушку с сопротивлением r=10.Ом и индуктивностью L=1Г. Через сколько времени сила тока замыкания достигнет 0,9 предельного значения?

№ 126

Цепь состоит из катушки индуктивностью L=1Г и сопротивлением r=10.Ом. Источник тока можно отключить, не разрывая цепи. Определить время t, по истечении которого сила тока уменьшится до 0,001 первоначального значения.

№ 127

Проволочный виток радиусом R=4см и сопротивлением r=0,01.Ом находится в однородном магнитном поле с индукцией В=0,04Т. Плоскость рамки составляет угол =30⁰ с линиями поля. Какое количество электричества q протечет по витку, если магнитное поле выключить?

№ 128

Проволочное кольцо радиусом R=10см лежит на столе. Какое количество электричества q протечет по кольцу, если его повернуть с одной стороны на другую? Сопротивление кольца r=l.Ом. Вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли В = 50 мкТ.

№ 129

В проволочное кольцо, присоединенное к баллистическому гальванометру, вставили прямой магнит. По цепи протекло количество электричества q=10^-5Кл. Определить магнитный поток Ф, пересеченный кольцом, если сопротивление цепи гальванометра r = 30 Ом.

№ 130

Между полюсами электромагнита помещена катушка, соединенная с баллистическим гальванометром. Ось катушки параллельна линиям индукции. Катушка имеет N=15витков площадью S=2см². Сопротивление катушки r₁=4.Ом, сопротивление гальванометра r₂=46.Ом. Когда ток в обмотке электромагнита выключили, по цепи гальванометра протекло количество электричества q=9*10^-5Кл.

Вычислить магнитную индукцию В поля электромагнита.

№ 131

Тонкий медный проводник массой m=lг согнут в виде квадрата и концы его замкнуты. Квадрат помещен в однородное магнитное поле (B=0,1Т) так, что плоскость его перпендикулярна линиям поля. Определить количество электричества q, которое протечет по проводнику, если квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянуть в линию.

№ 132

В цепи шел ток I₀=50А. Источник тока можно отключить от цепи, не разрывая ее. Определить силу тока I в этой цепи через t=0,01с после отключения ее от источника тока. Сопротивление цепи r=20.Ом и индуктивность L=0,1Г.

№ 133

Источник тока замкнули на катушку с сопротивлением r=10.Ом и индуктивностью L=1Г. Через сколько времени сила тока замыкания достигнет 0,9 предельного значения?

№ 134

Цепь состоит из катушки индуктивностью L=1Г и сопротивлением r=10.Ом. Источник тока можно отключать, не разрывая цепи. Определить время t, по истечении которого сила тока уменьшится до 0,001 первоначального значения.

№ 135

Соленоид содержит N=1000витков. Сила тока в обмотке соленоида I=1A, магнитный поток Ф=0,01Вб. Вычислить энергию W магнитного поля.

№ 136

Катушка индуктивностью L = 1 мГ и воздушный конденсатор, состоящий из двух круглых пластин диаметром D=20см каждая, соединены параллельно. Расстояние между пластинами d=lсм. Определить период Т колебаний.

№ 137

Конденсатор емкостью C = 500 пФ соединен параллельно с катушкой длиной

= 40 см и сечением S=5см², содержащей N=1000витков. Сердечник немагнитный. Найти период Т колебаний.

№ 138

Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью L=20мкГ и конденсатора емкостью C=80нФ. Величина емкости может отклоняться от указанного значения на 2%. Вычислить, в каких пределах может изменяться длина волны, на которую резонирует контур.

№ 140

Колебательный контур имеет индуктивность L=1,6мГ, емкость C=0,04мкФ и максимальное напряжение на зажимах U=200В. Чему равна максимальная сила тока I_mas в контуре? Сопротивление контура ничтожно мало.

№ 141

Колебательный контур содержит конденсатор емкостью С=8пФ и катушку индуктивностью L=0,5мГ. Каково максимальное напряжение U_mas на обкладках конденсатора, если максимальная сила тока I_maх = 40 мА?

№ 142

Катушка (без сердечника) длиной = 50 см и сечением S₁=3см² имеет N=1000 витков и соединена параллельно с конденсатором. Конденсатор состоит из двух пластин площадью S₂=75см² каждая. Расстояние между пластинами d=5мм, диэлектрик - воздух. Определить период Т колебаний контура.

№ 143

Колебательный контур состоит из параллельно соединенных конденсатора емкостью C=lмкФ и катушки с индуктивностью L=1мГ. Сопротивление контура ничтожно мало. Найти частоту v колебаний.

№ 144

Индуктивность колебательного контура L=0,5мГ. Какова должна быть емкость контура, чтобы он резонировал на длину волны =300м?

№ 145

На какую длину волны будет резонировать контур, состоящий из катушки с индуктивностью L=4мкГ и конденсатора емкостью С= 1,11 нФ.

№ 146

Для демонстрации опытов Герца с преломлением электромагнитных волн иногда берут большую призму, изготовленную из парафина. Определить показатель преломления парафина, если диэлектрическая проницаемость его =2 и магнитная проницаемость =1.

№ 147

Соленоид содержит N=1000витков. Сила тока в обмотке соленоида I=1A, магнитный поток Ф=0,01Вб. Вычислить энергию W магнитного поля.

№ 148

Катушка индуктивностью L = 1 мГ и воздушный конденсатор, состоящий из двух круглых пластик диаметром D=20см каждая, соединены параллельно. Расстояние между пластинами d=lсм. Определить период Т колебаний.

№ 149

Конденсатор емкостью C = 500 пФ соединен параллельно с катушкой длиной

= 40 см и сечением S=5см², содержащей N=1000 витков. Сердечник немагнитный. Найти период Т колебаний.

№ 150

Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью L=20мкГ и конденсатора емкостью C=80нФ. Величина емкости может отклоняться от указанного значения на 2%. Вычислить, в каких пределах может изменяться длина волны, на которую резонирует контур.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: