ФИЗИКА из методички для студентов заочников под редакцией Чертова А.Г., 1987 г.
Посмотрите условия задач из методички для студентов заочников инженерно-технических специальностей высших учебных заведений (включая сельскохозяйственные ВУЗЫ) под редакцией Чертова А.Г., 1987 г.
Решены все задачи из методички. Все задачи оформлены в WORD, подробно расписаны, где необходимо, обязательно есть рисунок.
Стоимость одной задачи всего 9 рублей!
Чтобы оформить заказ перейдите в раздел "Заказ решений" или купите решения моментально в интернет магазине.
Контрольная работа 3. Электростатика. Постоянный электрический ток
301. Точечные заряды q1=20 мкКл и q2= –10 мкКл находятся на расстоянии R = 5 см друг от друга. Определить напряженность поля в точке, удаленной на L1 = 3 см от первого и L2=4 см от второго заряда. Определить также силу F, действующую в этой точке на точечный заряд q= 1мкКл.
302. Три одинаковых точечных заряда q1 = q2= q3 =2 нКл находятся в вершинах равностороннего треугольника со сторонами а=10см. Определить модуль и направление силы F, действующей на один из зарядов со стороны двух других.
303. Два положительных точечных заряда q1=Q и q2=9Q закреплены на расстоянии L=100см 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 устой-чивым, если перемещения зарядов возможны только вдоль прямой, проходящей через закрепленные заряды.
304. Два одинаково заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол ?. Шарики погружают в масло. Какова плотность ?0 масла, если угол расхождения нитей при погружении в масло остается неизменным? Плотность материала шариков ?=1,5?103 кг/м3, диэлектрическая проницаемость масла ?=2,2.
305. Четыре одинаковых заряда q1=q2=q3=q4 = 40нКл закреплены в вершинах квадрата со стороной а= 10 см. Найти силу F, действующую на один из этих зарядов со стороны трех остальных.
306. Точечные заряды q1=30 мкКл и q2= –20 мкКл находятся на расстоянии R = 20 см друг от друга. Определить напряженность электрического поля Е в точке, удаленной от первого заряда на расстояние L1 = 30 см, a от второго – на L2= 15 см.
307. В вершинах правильного треугольника со стороной a=10 см находятся заряды q1=10мкКл, q2 = –20 мкКл и q3 = 30 мкКл. Определить силу F, действующую на заряд q1 со стороны двух других зарядов.
308. В вершинах квадрата находятся одинаковые заряды q1 = q2= q3= q4 = 8?10-10 Кл. Какой отрицательный заряд Q нужно поместить в центре квадрата, чтобы сила взаимного отталкивания положительных зарядов была уравновешена силой притяжения отрицательного заряда?
309. На расстоянии a = 20см находятся два точечных заряда: q1 = –50 нКл и q2= 100 нКл. Определить силу F, действующую на заряд q3= –10 нКл, удаленный от обоих зарядов на одинаковое расстояние, равное a.
310. Расстояние L между двумя точечными зарядами q1=2нКл и q2 = 4нКл равно 60см. Определить точку, в которую нужно поместить третий заряд q так, чтобы система зарядов находилась в равновесии. Определить заряд q и его знак. Устойчивое или неустойчивое будет равновесие?
311. Тонкий стержень длиной L = 20 см несет равномерно распределенный заряд Q=0,1мкКл. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке А, лежащей на оси стержня на расстоянии а = 20 см от его конца.
312. По тонкому полукольцу радиуса r = 10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью ? =1 мкКл/м. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке О, совпадающей с центром кольца.
313. Тонкое кольцо несет распределенный заряд Q = 0,2 мкКл. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке А, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние R = 20 см. Радиус кольца r =10 см.
314. Треть тонкого кольца радиуса r =10см несет распределенный заряд Q = 50нКл. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распре-деленным зарядом в точке О, совпадающей с центром кольца.
315. Бесконечный тонкий стержень, ограниченный с одной стороны, несет равномерно распределенный заряд с линейной плотностью ?=0,5 мкКл/м. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке А, лежащей на оси стержня на расстоянии а = 20 см от его начала.
316. По тонкому кольцу радиусом r = 20см равномерно распределен с линейной плотностью ?=0,2 мкКл/м заряд. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке А, находящейся на оси кольца на расстоянии h = 2R от его центра.
317. По тонкому полукольцу равномерно распределен заряд Q=20 мкКл с линейной плотностью ?=0,1 мкКл/м. Определить напряженность Е электрического поля, со-здаваемого распределенным зарядом в точке О, совпадающей с центром кольца.
318. Четверть тонкого кольца радиусом r=10см несет равномерно распределенный заряд Q = 0,05мкКл. Определить напряженность Е электрического поля, со-здаваемого распределенным зарядом в точке О, совпадающей с центром кольца.
319. По тонкому кольцу равномерно распределен заряд Q=10 нКл с линейной плотностью ?=0,01 мкКл/м. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке А, лежащей на оси кольца и удаленной от его центра на расстояние, равное радиусу кольца.
320. Две трети тонкого кольца радиусом r=10см несут равномерно распределенный с линейной плотностью ?=0,2 мкКл/м заряд. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке О, совпадающей с центром кольца.
321. На двух концентрических сферах радиусом R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями ?1 и ?2 (рис.). Требуется: 1) используя теорему Остроградского—Гаусса, найти зависимость Е(x) напряженности электрического поля от расстояния для трех областей: I, II и III. Принять ?1=4?, ?2 =?; 2) вычислить напряженность Е в точке, удаленной от центра на расстояние r, и указать направление вектора Е. Принять ?=30 нКл/м2, r = l,5R; 3) построить график E(x).
322. На двух концентрических сферах радиусом R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями ?1 и ?2 (рис.). Требуется: 1) используя теорему Остроградского—Гаусса, найти зависимость Е(x) напряженности электрического поля от расстояния для трех областей: I, II и III. Принять ?1=?, ?2 = –?; 2) вычислить напряженность Е в точке, удаленной от центра на расстояние r, и указать направление вектора Е. Принять ?=0.1 мкКл/м2, r = 3R; 3) построить график E(x).
323. На двух концентрических сферах радиусом R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями ?1 и ?2 (рис.). Требуется: 1) используя теорему Остроградского—Гаусса, найти зависимость Е(x) напряженности электрического поля от расстояния для трех областей: I, II и III. Принять ?1=–4?, ?2 =?; 2) вычислить напряженность Е в точке, удаленной от центра на расстояние r, и указать направление вектора Е. Принять ?=50 нКл/м2, r = 1,5R; 3) построить график E(x).
324. На двух концентрических сферах радиусом R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями ?1 и ?2 (рис.). Требуется: 1) используя теорему Остроградского—Гаусса, найти зависимость Е(x) напряженности электрического поля от расстояния для трех областей: I, II и III. Принять ?1=–2?, ?2 =?; 2) вычислить напряженность Е в точке, удаленной от центра на расстояние r, и указать направление вектора Е. Принять ?=0.1 мкКл/м2, r = 3R; 3) построить график E(x).
325. На двух бесконечных параллельных плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями ?1 и ?2. Требуется: 1) используя теорему Остроградского—Гаусса и принцип суперпозиции электрических полей, найти выражение Е(х) напряженности электрического поля в трех областях: I, II и III. Принять ?1 = 2?, ?2 = ?; 2) вычислить напряженность Е поля в точке, расположенной слева от плоскостей, и указать направление вектора Е; 3) построить график Е(х).
326. На двух бесконечных параллельных плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями ?1 и ?2. Требуется: 1) используя теорему Остроградского—Гаусса и принцип суперпозиции электрических полей, найти выражение Е(х) напряженности электрического поля в трех областях: I, II и III. Принять ?1=–4?, ?2 =2?; ?=40нКл/м2 2) вычислить напряженность Е поля в точке, расположенной между плоскостями, и указать направление вектора Е; 3) построить график Е(х).
327. На двух бесконечных параллельных плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями ?1 и ?2. Требуется: 1) используя теорему Остроградского—Гаусса и принцип суперпозиции электрических полей, найти выражение Е(х) напряженности электрического поля в трех областях: I, II и III. Принять ?1=?, ?2 =–2?; ?=20нКл/м2 2) вычислить напряженность Е поля в точке, расположенной между плоскостями, и указать направление вектора Е; 3) построить график Е(х).
328. На двух коаксиальных бесконечных цилиндрах радиусами R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями ?1 и ?2. Требуется: 1) используя теорему Остроградского—Гаусса: найти зависимость E(x) напряженности электри-ческого поля от расстояния для трех областей: I, II и III. Принять ?1 = –2?, ?2 =?; 2) вычислить напряженность Е в точке, удаленной от оси цилиндров на расстояние r, и указать направление вектора Е. Принять ?= 50 нКл/м2, r= 1,5R; 3) построить график E(x).
329. На двух коаксиальных бесконечных цилиндрах радиусами R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями ?1 и ?2. Требуется: 1) используя теорему Остроградского—Гаусса: найти зависимость E(x) напряженности электри-ческого поля от расстояния для трех областей: I, II и III. Принять ?1 =?, ?2 =–?; 2) вычислить напряженность Е в точке, удаленной от оси цилиндров на расстояние r, и указать направление вектора Е. Принять ?= 60 нКл/м2, r= 3R; 3) построить график E(x).
330. На двух коаксиальных бесконечных цилиндрах радиусами R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями ?1 и ?2. Требуется: 1) используя теорему Остроградского—Гаусса: найти зависимость E(x) напряженности электри-ческого поля от расстояния для трех областей: I, II и III. Принять ?1 =–?, ?2 =4?; 2) вычислить напряженность Е в точке, удаленной от оси цилиндров на расстояние r, и указать направление вектора Е. Принять ?= 30 нКл/м2, r= 4R; 3) построить график E(x).
331. Два точечных заряда q1 = 6 нКл и q2=3 нКл находятся на расстоянии r1 = 60см друг от друга. Какую работу необходимо совершить внешним силам, чтобы уменьшить расстояние между зарядами вдвое?
332. Электрическое поле создано заряженным проводящим шаром, потенциал которого ?=300 В. Определить работу сил поля по перемещению заряда q = 0,2 мкКл из точки 1 в точку 2, как показано на рисунке.
333. Электрическое поле создано зарядами q1 = 2 мкКл и q2 = –2 мкКл, находящимися на расстоянии a =10 см друг от друга, определить работу сил поля, совершаемую при перемещении заряда q = 0,5 мкКл из точки 1 в точку 2.
334. Две параллельные заряженные плоскости, поверхностные плотности заряда которых ?1= 2 мкКл/м2 и ?2 =–0,8 мкКл/м2, находятся на расстоянии d = 0,6 см друг от друга. Определить разность потенциалов U между плоскостями.
335. Диполь с электрическим моментом p = 100 пКл?м свободно установился в свободном электрическом поле напряженностью Е = 200 кВ/м. Определить работу внешних сил, которую необходимо совершить для поворота диполя на угол ?= 180°.
336. Четыре одинаковых капли ртути, заряженных до потенциала ? = 10 В, сливаются в одну. Каков потенциал образовавшейся капли?
337. Тонкий стержень согнут в кольцо радиусом r =10 см. Он равномерно заряжен с линейной плотностью ? =800 нКл/м. Определить потенциал в точке, расположенной на оси кольца на расстоянии h = 10 см от его центра.
338. Поле образовано точечным диполем с электрическим моментом P = 200 пКл?м. Определить разность потенциалов U двух точек поля, расположенных симметрично относительно диполя на его оси на расстоянии R =40 см от центра диполя.
339. Электрическое поле образовано бесконечно длинной нитью, заряженной с линейной плотностью ?=20 пКл/м. Определить разность потенциалов U двух точек поля, отстоящих от нити на расстоянии R1=8 см и R2= 12 см.
340. Тонкая квадратная рамка равномерно заряжена с линейной плотностью заряда ?=200пКл/м. Определить потенциал ? поля в точке пересечения диагоналей.
341. Пылинка массой m=200 мкг, несущая на себе заряд Q = 40 нКл, влетела в электрическое поле в направлении силовых линий. После прохождения разности потенциалов U=200 В пылинка имела скорость V2 = 10 м/с. Определить скорость пылинки до того, как она влетела в поле.
342. Электрон, обладавший кинетической энергией Т =10 эВ, влетел в однородное электрическое поле в направлении силовых линий поля. Какой скоростью будет обладать электрон, пройдя в этом поле разность потенциалов U = 8 В?
343. Найти отношение скоростей ионов Сu++ и Na+, прошедших одинаковую разность потенциалов.
344. Электрон с энергией T=400 эВ (в бесконечности) движется вдоль силовой линии по направлению к поверхности металлической заряженной сферы радиусом R = 10 см. Определить минимальное расстояние, на которое приблизится электрон к поверхности сферы, если заряд ее Q = – 10 нКл.
345. Электрон, пройдя в плоском конденсаторе путь от одной пластины до другой, приобрел скорость V=105 м/с. Расстояние между пластинами d = 8 мм. Найти: 1) разность потенциалов между пластинами; 2) поверхностную плотность заряда на пластинах.
346. Пылинка массой m=5 нг, несущая на себе N=10 электронов, прошла в вакууме ускоряющую разность потенциалов U = 1 MB. Какова кинетическая энергия пылинки? Какую скорость приобрела пылинка?
347. Какой минимальной скоростью Vmin должен обладать протон, чтобы он мог достигнуть поверхности заряженного до потенциала ?0 = 400 В металлического шара.
348. В однородное электрическое поле напряженностью Е = 200 В/м влетает (вдоль силовой линии) электрон со скоростью V0=2 Мм/с. Определить расстояние L, которое пройдет электрон до точки, в которой его скорость будет равна половине начальной.
349. Электрическое поле создано бесконечной заряженной прямой линией с равномерно распределенным зарядом (? = 10 нКл/м). Определить кинетическую энергию T2 электрона в точке 2, если в точке 1 его кинетическая энергия T1 = 200 эВ.
350. Электрон движется вдоль силовой линии однородного электрического поля. В некоторой точке поля с потенциалом ?1 = 100 В электрон имел скорость V1 = 6 Мм/с. Определить потенциал ?2 точки поля, дойдя до которой электрон потеряет половину своей скорости.
351. Конденсаторы емкостью С1 = 5 мкФ и С2 = 10 мкФ заряжены до напряжений U1 = 60 В и U2 = = 100 В соответственно. Определить напряжение на обкладках конденсаторов после их соединения обкладками, имеющими одноименные заряды.
352. Конденсатор емкостью C1 = 10 мкФ заряжен до напряжения U1 = 10 В. Определить заряд на обкладках этого конденсатора после того, как параллельно ему был подключен другой, незаряженный, конденсатор емкостью С2 = 20 мкФ.
353. Конденсаторы емкостями С1 = 2 мкФ, С2 = 15 мкФ и С3 =10 мкФ соединены последовательно и находятся под напряжением U = 850 В. Определить напряжение и заряд на каждом из конденсаторов.
354. Два конденсатора емкостями С1 = 2 мкФ и С2 = 5 мкФ заряжены до напряжений U1=100 В и U2 =150 В соответственно. Определить напряжение на обкладках конденсаторов после их соединения обкладками, имеющими разноименные заряды.
355. Два одинаковых плоских воздушных конденсатора емкостью С = 100 пФ каждый соединены в батарею последовательно. Определить, на сколько изменится емкость С батареи, если пространство между пластинами одного из конденсаторов заполнить парафином.
356. Два конденсатора емкостью С1 = 5 мкф и С2 = 8 мкф соединены последовательно и присоединены к батарее с э.д.с. ?=80В. Определить заряд Q1 и Q2 каждого из конденсаторов и разности потенциалов U1 и U2 между их обкладками.
357. Плоский конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом R = 10 см каждая. Расстояние между пластинами d = 2 мм. Конденсатор присоединен к источнику напряжения U=80В. Определить заряд и напряженность поля конденсатора, если диэлектриком будут: а) воздух; б) стекло.
358. Два металлических шарика радиусами R1=5 см и R2 = 10 см имеют заряды Q1 = 40 нКл и Q2=–20нКл соответственно. Найти энергию W, которая выделится при разряде, если шары соединить проводником.
359. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено двумя слоями диэлектриков: слоем стекла толщиной d1 = 0.2 см и слоем парафина толщиной d2=0.3 см. Разность потенциалов между обкладками U = 300В. Определить напряженность поля и падение потенциала в каждом из слоев.
360. Плоский конденсатор с площадью пластин S=200 см2 каждая заряжен до разности потенциалов U=2 кВ. Расстояние между пластинами d=2 см. Диэлектрик – стекло. Определить энергию W поля конденсатора и плотность ? энергии поля.
361. Катушка и амперметр соединены последовательно и присоединены к источнику тока. К клеммам катушки присоединен вольтметр с сопротивлением r = 4 кОм. Амперметр показывает I = 0,3 А, вольтметр U=120 В. Определить сопротивление катушки. Сколько процентов составит ошибка, если при определении сопротивления катушки не будет учтено сопротивление вольтметра?
362. ЭДС батареи ? = 80 В, внутреннее сопротивление r = 5 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность Р = 100 Вт. Определить силу тока в цепи, напряжение, под которым находится внешняя цепь, и ее сопротивление.
363. От батареи, э. д. с. которой ?=600 В, требуется передать энергию на расстояние L=1км. Потребляемая мощность P=5 кВт. Найти минимальные потери мощности в сети, если диаметр медных подводящих проводов d=0,5 см.
364. 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 источника э. д. с.
365. Э. д. с. батареи ? = 24 В. Наибольшая сила тока, которую может дать батарея, Iмакс=10А. Определить максимальную мощность Рмакс, которая может выделяться во внешней цепи.
366. Аккумулятор с ЭДС ?=12 В заряжается от сети постоянного тока с напряжением U=15В. Определить напряжение на клеммах аккумулятора, если его внутреннее сопротивление R=10Ом.
367. От источника с напряжением U = 800 В необходимо передать потребителю мощность Р=10 кВт на некоторое расстояние. Какое наибольшее сопротивление может иметь линия передачи, чтобы потери энергии в ней не превышали 10% от передаваемой мощности?
368. При включении электромотора в сеть с напряжением U = 220 В он потребляет ток I =5А. Определить мощность, потребляемую мотором, и его КПД, если сопротивление R обмотки мотора равно 6 Ом.
369. В сеть с напряжением U=100 В включили катушку с сопротивлением R1=2 кОм и вольтметр, соединенные последовательно. Показание вольтметра U1 = 80 В. Когда катушку заменили другой, вольтметр показал U2 = 60 В. Определить сопротивление другой катушки.
370. ЭДС батареи ? = 12 В. При силе тока I= 4 А к. п. д. батареи ? = 0,6. Определить внутреннее сопротивление r батареи.
371. За время T = 20 с при равномерно возрастающей силе тока от нуля до некоторого максимума в проводнике сопротивлением R=5 Ом выделилось количество теплоты Q=4 кДж. Определить скорость нарастания силы тока, если сопротивление проводника R=5Ом.
372. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону , где I0 = 20 А, а ?= 102с-1. Определить количество теплоты, выделившееся в проводнике за время T = 10-2 с.
373. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 10 Ом за время T = 50 с равномерно нарастает от I1 = 5 А до I2 = 10 А. Определить количество теплоты Q, выделившееся за это время в проводнике.
374. В проводнике за время T = 10 с при равномерном возрастании силы тока от I1 = 1 А до I2 = 2 А выделилось количество теплоты Q = 5 кДж. Найти сопротивление R проводника.
375. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону I = I0sin?t. Найти заряд Q, проходящий через поперечное сечение проводника за время t, равное половине периода Т, если начальная сила тока I0 = 10 А, циклическая частота ? = 50?с-1.
376. За время T = 10 с при равномерно возрастающей силе тока от нуля до некоторого максимума в проводнике выделилось количество теплоты Q = 40 кДж. Определить среднюю силу тока в проводнике, если его сопротивление R = 25 Ом.
377. За время T = 8 с при равномерно возраставшей силе тока в проводнике сопротивлением R = 8 Ом выделилось количество теплоты Q = 500 Дж. Определить заряд q, проходящий в проводнике, если сила тока в начальный момент времени равна нулю.
378. Определить количество теплоты Q, выделившееся за время T = 10 с в проводнике сопротивлением R = 10 Ом, если сила тока в нем, равномерно уменьшаясь, изменилась от I1= 10 А до I2 = 0.
379. Сила тока в цепи изменяется по закону I = I0sin?t. Определить количество теплоты, которое выделится в проводнике сопротивлением R=10 Ом за время, равное четверти периода от t1 = 0 до t2 = Т/4, где T=10c.
380. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону . Определить количество теплоты, которое выделится в проводнике сопротивлением R = 20 Ом за время, в течение которого ток уменьшится в е раз. Коэффициент ? принять равным 2?10-2с-1.
Купить решение со скидкой
| 
