Расчетно-графическое задание №2 ПГ-11

Группа:

Студент: . Акимова Оксана

1. 1/3 молекул азота массой 10 г распалась на атомы. Определить полное число частиц, находящихся в газе.

Ответ: 2,87*10**20 частиц. Рисунок: нет.

2. В оболочке сферического аэростата находится газ объемом 1500 м**3, заполняющий оболочку лишь частично. На сколько изменится подъемная сила аэростата, если газ в аэростате нагреть от 273 К до 293 К? Давления газа в оболочке окружающего воздуха постоянны и равны нормальному атмосферному давлению.

Ответ: 1,39 кН. Рисунок: нет.

3. Определить температуру водорода, при которой средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул достаточна для их расщепления на атомы, если молярная энергия диссоциации водорода равна 419кДж/моль.

Ответ: 33.6кК. Рисунок: НЕТ.

4. Найти среднюю длину свободного пробега молекул водорода при давлении 0,1Па и температуре 100 К.

Ответ: 6,4 см. Рисунок: НЕТ.

5. Два положительных точечных заряда Q и 4Q закреплены на расстоянии l = 60 см друг от друга. Определить, в какой точке на прямой, проходящей через заряды, следует поместить третий заряд Q 1 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 заряды.

Ответ: Между зарядами на расстоянии 40 см от заряда 4Q; положительный. Рисунок: нет.

6. Две бесконечные параллельные пластины равномерно заряжены с поверхностной плотностью 10 нКл/м**2 и - 30 нКл/м**2. Определить силу взаимодействия между пластинами, приходящуюся на площадь S, равную 1 м**2.

Ответ: 16,9 мкН. Рисунок: нет.

7. Большая металлическая пластина расположена в вертикальной плоскости и соединена с землей. На расстоянии а=10 см от пластины находится неподвижная точка, к которой на нити длиной l=12 см подвешен маленький шарик массой m=0.1 г. При сообщении шарику заряда Q он притянулся к пластине, в результате чего нить отклонилась отвертикали на угол 30 град. Найти заряд Q шарика.

Ответ: 20 нКл. Рисунок 14.13 Сила, действующая на заряд в электрическом поле

8. Поле создано точечным зарядом 1 нКл. Определить потенциал поля в точке, удаленной от заряда на расстояние 20 см.

Ответ: 45 В. Рисунок: нет.

9. Электрон влетел в плоский конденсатор, имея скорость 10 Мм/с, направленную параллельно пластинам. В момент вылета из конденсатора направление скорости электрона составляло угол 35 град. с первоначальным направлением скорости. Определить разность потенциалов между пластинами (поле считать однородным), если длина пластин равна 10 см и расстояние между ними равно 2 см.

Ответ: 79,6 В. Рисунок: нет.

10. Определить работу А1,2 по перемещению заряда Q1=50 нКл из b. g*( 1 в точку 2 в поле, созданном двумя точечными зарядами, модуль |Q| который равен 1 мкКл и а=0.1 м.

Ответ: 560 кДж Рисунок: 15.11.

11. Определить электроемкость плоского слюдяного конденсатора, площадь пластин которого равна 100 см**2, а расстояние между ними равно 0,1 мм.

Ответ: 6,2 нФ. Рисунок: нет.

12. Пластину из эбонита толщиной 2мм и площадью 300 см**2 поместили в однородное электрическое поле напряженностью 1 кВ/м, расположив так, что силовые линии перпендикулярны ее плоскости поверхности. Пластину переместили из поля в область пространства, где внешнее поле отсутствует. Пренебрегая уменьшением поля в диэлектрике с течением времени, определить энергию электрического поля в пластине.

Ответ: 118 пДж. Рисунок: нет.

13. Даны 12 элементов с ЭДС E=1.5В и внутренним сопротивлением r(i)=0.4 Ом. Как нужно соединить эти элементы, чтоб получить от собранной из них батареи наибольшую силу тока во внешней цепи, имеющей сопротивление R=0.3 Oм? Определить максимальную силу тока.

Ответ: Четыре параллельно соединенных группы по три последовательно соединенных элемента в каждой. 7.5 А. Рисунок: нет.

14. К зажимам батареи аккумуляторов присоединен нагреватель. ЭДС батареи равна 24 В, внутреннее сопротивление 1 Ом. Нагреватель включенный в цепь, потребляет мощность Р = 80 Вт. Вычислить силу тока в цепи и КПД нагревателя.

Ответ: КПД 1 = 0,17 ; I 1 = 20 А; I 2 = 4 А; КПД 2 = 0,83. Рисунок: нет.

Расчетно-графическое задание №2 ПГ-11

Группа:

Студент: 2. Бавыкина Анастасия

1. Сколько атомов содержится в газах массой 1 г каждый: 1) гелии;2) углероде; 3) фторе;4) полонии?

Ответ: 1) 1,50*10**23 атомов; 2) 5,02*10**22 атомов; 3) 3,17*10**22 атомов; 4) 2,87*10**21 атомов. Рисунок: нет.

2. В U - образный манометр налита ртуть. Открытое колено манометра соединено с окружающим пространством при нормальном атмосферном давлении, и ртуть в открытом колене стоит выше, чем в закрытом, на 10 см. При этом свободная часть трубки закрытого колена имеет длину 20 см. Когда открытое колено присоединили к баллону с воздухом, разность уровней ртути увеличилась и достигла значения 26 см. Найти давление воздуха в баллоне.

Ответ: 47,2 кПа. Рисунок: нет.

3. Определить концентрацию молекул идеального газа при температуре 300К и давлении 1мПА.

Ответ: 2.42*10**17м**-3. Рисунок: НЕТ.

4. В газообразной трубке находится неон при температуре 300 К и давлении 1 Па. Найти число атомов неона, ударяющихся за время 1 с о катод, имеющий форму диска площадью 1 см**2.

Ответ: 3,38*10**18. Рисунок: НЕТ.

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

Ответ: 4,5 мН. Рисунок: нет.

6. Определить напряженность электрического поля, создаваемого точечным зарядом Q = 10 нКл на расстоянии 10 см от него. Диэлектрик - масло.

Ответ: 4,09 кВ/м. Рисунок: нет.

7. Точечный заряд Q=40 нКл находится на расстоянии а=30 см от бесконечной проводящей плоскости. Какова напряженность Е электрического поля в точке А.

Ответ: 750 Кв /м Рисунок 14.12

8. Тонкие стержни образуют квадрат со стороной длиной a. Стержни заряжены с линейной плотностью 1,33 нКл/м. Найти потенциал в центре *квадрата.

Ответ: 33,6 В. Рисунок: нет.

9. Бесконечно прямая нить несет равномерно распределенный заряд (тау =0.1 мкКл/м). Определить работу А1,2 сил поля по перемещению заряда Q=50 нКл из точки 1 в точку 2.

Ответ: 250 Дж. Рисунок:15.16. Движение заряженных частиц в электрическом поле

10. Точечные заряды 1 мкКл и 0,1 мкКл находятся на расстоянии 10 см друг от друга. Какую работу совершат силы поля, если второй заряд, отталкиваясь от первого, удалится от него на расстояние:м; 2) бесконечности.

Ответ: 1)8,91 м Рисунок: нет.

11. На пластинах плоского конденсатора равномерно распределен заряд с поверхностной плотностью 0,2 мкКл/м**2. Расстояние между пластинами равно 1 мм. Определить на сколько изменится разность потенциалов на его обкладках при увеличении расстояния между пластинами до 3 мм?

Ответ: 22,6В. Рисунок: нет.

12. Найти энергию уединенной сферы радиусом 4 см, заряженной до потенциала 500 В.

Ответ: 0.55 мкДж. Рисунок: нет.

13. Определить плотность тока в железном проводнике длиной 10 м, если провод находится под напряжением 6 В.

Ответ: 6,1 МА/м **2. Рисунок: нет.

14. К батарее аккумуляторов, ЭДС которого равна 2 В и внутреннее сопротивление r = 0,5 Ом, присоединен проводник. Определить: 1)сопротивление R проводника, при котором мощность, выделяемая в нем, максимальна; 2)мощность Р, которая при этом выделяется в проводнике.

Ответ: 0,5 Ом ; 2 Вт. Рисунок: нет.

Расчетно-графическое задание №2 ПГ-11

Группа:

Студент: 3. Горбоконь Иван

1. В сосуде вместимостью 5 л находится однородный газ количеством вещества 0,2 моль. Определить, какой это газ, если его плотность 1,12 кг/ м**3.

Ответ: 28,азот. Рисунок: нет.

2. В цилиндр длиной 1,6 м заполненный воздухом при нормальном и атмосферном давлении, начали медленно вдвигать поршень площадью 200 см**2. Определить силу, которая будет действовать на поршень, если его остановить на расстоянии 10 см от дна цилиндра.

Ответ: 32,3 кН. Рисунок: нет.

3. В колбе вместимостью 240 см**3 находится газ при температуре Т= 290 К и давлении 50кПа. Определить количество вещества газа и число его молекул.

Ответ: 4.97 ммоль; N=2.99*10**21 молекул. Рисунок: НЕТ.

4. Найти среднее число всех соударений, которые происходят в течение 1 с между всеми молекулами водорода, занимающего при нормальных условиях объем 1 мм**3.

Ответ: 1,57*10**21. Рисунок: НЕТ.

5. В вершинах правильного шестиугольника со стороной а = 10 см расположены точечные заряды Q, 2Q, 3Q, 4Q, 5Q, 6Q (Q=0,1 мкКл. (Найти силу, действующую на точечный заряд, лежащий в плоскости шестиугольника и равноудаленный от его вершин.

Ответ: 54 мН. Рисунок: нет.

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

Ответ: 2,99 кВ/м;607 В/м. Рисунок: нет.

7. Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными пластинами, несущими равномерно распределенный по площади заряд с поверхностными плотностями 2 нКл/ м**2 и 5 нКл/м**2. Определить напряженность поля: 1) между пластинами; 2) вне пластин.

Ответ: 1)396 В/м; 2)170 В/м. Рисунок: нет.

8. По тонкому кольцу радиусом 10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью 10 нКл/м. Определить потенциал в точке, лежащей на оси кольца, на расстоянии a = 5 см от центра.

Ответ: 505 В. Рисунок: нет.

9. Электрон находится в однородном электрическом поле напряженностью 200 кВ/м. Какой путь пройдет электрон за время 1 нс, если его начальная скорость была равна 0? Какой скоростью будет обладать электрон в конце этого интервала времени?

Ответ: 1,76 см;35,2 Мм/с. Рисунок: нет.

10. Заряженная частица, пройдя ускоряющуюся разность потенциалов 600 кВ, приобрела скорость 5,4 Мм/с. Определить удельный заряд частицы (отношение заряда к массе).

Ответ: 24,3 МКл/кг. Рисунок: нет.

11. Два металлических шара радиусами 2 см и 6 см соединены проводником, емкостью которого можно пренебречь. Шарам сообщен заряд 1 нКл. Найти поверхностную плотность зарядов на шарах.

Ответ: 49,8 нКл/м**2; 16,6 нКл/м**2. Рисунок: нет.

12. Уединенная металлическая сфера электроемкостью 10 пФ 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.

Ответ: 30мкДж. Рисунок: нет.

13. На одном конце цилиндрического медного проводника сопротивлением 10 Ом (при 0 град. С) поддерживается температура 20 град. С, на другом 400 град. С. Найти сопротивление проводника, считая градиент температуры вдоль его оси постоянным.

Ответ: 18,8 Ом. Рисунок: нет.

14. При силе тока 3 А во внешней цепи батареи аккумуляторов выделяется мощность 18 Вт, при силе тока 1 А - соответственно 10 Вт. Определить ЭДС и внутреннее сопротивление батареи.

Ответ: 12 В, 20 м. Рисунок: нет.

Расчетно-графическое задание №2 ПГ-11

Группа:

Студент: 4. Дешин Максим

1. Определить количество вещества и число молекул азота массой 0,2 кг.

Ответ: 7,14 моль;4,30*10**24 молекул. Рисунок: нет.

2. Газовый термометр состоит из шара с припаянной к нему горизонтальной трубкой. Капелька ртути, помещенная в трубку, отделяет объем шара от внешнего пространства рис. Площадь S поперечного сечения трубки равна 0,1 см**2ю. При температуре Т1=273 К капелька находилась на расстоянии l1=30 см от поверхности шара, при Т2=278 К - на расстоянии l2=50 см. Найти вместимость V шара.

Ответ: V=106 cм**3. Рисунок: нет.

3. Для получения высокого вакуума в стеклянном сосуде необходимо прогревать его при откачке с целью удалить адсорбированные газы. Определить, на сколько повысится давление в сферическом сосуде радиусом 10см, если все адсорбированные молекулы перейдут со стенок в сосуд. Слой молекул на стенках считать мономолекулярным, сечение одной молекулы равно 10**(-15) см**2. Температура, при которой производится откачка, равна 600К.

Ответ: 2.48 Па. Рисунок: НЕТ.

4. Найти зависимость длины свободного пробега молекул идеального газа от давления в изохорном и изотермическом процессах.

Ответ: 1)Не зависит;2)Обратно пропорционально,1/p. Рисунок: НЕТ.

5. Тонкий длинный стержень равномерно заряжен с линейной плотностью 10 мкКл/м. Какова сила, действующая на точечный заряд Q = 0,1 мкКл, расположенный на продолжении одной из сторон и удаленный от вершины угла на а= 50 см.

Ответ: 9 мН. Рисунок: нет.

6. Расстояние между двумя точечными положительными зарядами Q1=9Q и Q2=Q равно 8 см. На каком расстоянии от первого заряда находится точка, в которой напряженность поля зарядов равна 0? Где находилась бы эта точка, если бы второй заряд был отрицательным?

Ответ: 6 см;12 см. Рисунок: нет.

7. Две прямоугольные одинаковые параллельные пластины, длины которых а = 10 см и b = 15 см, расположены на малом (по сравнению с линейными размерами пластин) расстоянии друг от друга. На одной из пластин равномерно распределен заряд 50 нКл, на другой - заряд 150 нКл. Определить напряженность электрического поля между пластинами.

Ответ: 377 кВ/м. Рисунок: нет.

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

Ответ: 48,8 мкДж. Рисунок: нет.

9. Пылинка массой 1 пг, несущая на себе пять электронов, прошла в вакууме ускоряющую разность потенциалов 3МВ. Какова кинетическая энергия пылинки? Какую скорость приобрела пылинка?

Ответ: 15 МэВ; 2,19 м/с. Рисунок: нет.

10. Электрон влетел в плоский конденсатор, находясь на одинаковом расстоянии от каждой пластины и имея скорость 10 Мм/с, направленную параллельно пластинам, расстояние между которыми равно 2 см. Длина каждой пластины равна 10 см. Какую наименьшую разность потенциалов нужно приложить к пластинам, чтобы электрон не вылетел из конденсатора?

Ответ: 22,5 В. Рисунок: нет.

11. Определить электроемкость металлической сферы радиусом 2 см, погруженной в воду.

Ответ: 180 пФ. Рисунок: нет.

12. Плоский воздушный конденсатор электроемкостью 1.11 нФ заряжен до разности потенциалов 300 В. После отключения от источника тока расстояние между пластинами конденсатора было увеличено в пять раз. Определить: 1)разность потенциалов на обкладках конденсатора после их раздвижения; 2) работу внешних сил по раздвижению пластин.

Ответ: 1500 В; 0.2 мДж. Рисунок: нет.

13. Какая из схем, изображенных на рис.19.5 а, б более пригодна для измерения больших сопротивлений и какая - для измерения малых сопротивлений? Вычислить погрешность, допускаемую, при измерении с помощью этих схем сопротивлений R1=1 кОм и R2=10 Ом. Принять сопротивления вольтметра Rв и амперметра соответственно равными 5 кОм и 2 кОм.

Ответ: Для схемы а) 16,7%; 0,2%. Для схемы б)0,2%; 20%. Рисунок: 19.5 а, б

14. Обмотка электрического кипятильника имеет две секции. Если включена только первая секция, то вода закипает через 15 мин, если только вторая, то через 30 мин. Через сколько минут закипит вода, если обе секции включить последовательно? параллельно?

Ответ: 45 мин,10 мин. Рисунок: нет.

Расчетно-графическое задание №2 ПГ-11

Группа:

Студент: 5. Захарова Наталья

1. Колба вместимостью 0,5 литра содержит газ при нормальных условиях. Определить число молекул газа, находящихся в колбе.

Ответ: 1,34*10**22 молекул. Рисунок: нет.

2. Колба вместимостью 300 см**2,закрытая пробкой с краном, содержит разряженный воздух. Для измерения давления в колбе горлышко колбы погрузили в воду на незначительную глубину и открыли кран, в результате чего в колбу вошла вода массой 292 г. Определить первоначальное давление в колбе, если атмосферное давление 100 кПа.

Ответ: 2,67 кПа. Рисунок: нет.

3. Определить количество вещества водорода, заполняющего сосуд вместимостью 3л, если концентрация молекул газа в сосуде равна 2*10**18 м**(-3).

Ответ: 9.97*10**-9 моль. Рисунок: НЕТ.

4. Баллон вместимостью 10л содержит водород массой 1 г. Определить среднюю длину свободного пробега молекул.

Ответ: 1,55нм. Рисунок: НЕТ.

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

Ответ: 1,27 мкН. Рисунок: нет.

6. Электрическое поле создано двумя точечными зарядами Q1= 10 нКл и Q2 = - 20 нКл, находящимися на расстоянии 20 см друг от друга. Определить напряженность поля в точке, удаленной от первого заряда на 30 см и от второго на 50 см.

Ответ: 280 В/м. Рисунок: нет.

7. На некотором расстоянии а = 5 см от бесконечной проводящей плоскости находится точечный заряд 1 нКл. Определить силу, действующую на заряд со стороны индуцированного им заряда на плоскости.

Ответ: Действие индуцированного заряда эквивалентно действию точечного заряда, являющегося зеркальным изображением заряда Q; 0,9 мкН. Рисунок: нет.

8. Электрическое поле создано точечным положительным зарядом 6нКл, положительный заряд переносится из точки этого поля в точку. Каково изменение потенциальной энергии, приходящейся на единицу переносимого заряда, если r1=20 см и r2=50 см?

Ответ: -162 Дж/Кл Рисунок 15.5 .

9. На отрезке прямого провода равномерно распределен заряд с линейной плотностью 1мкмКл/м. Определить работу А сил поля по перемещению заряда Q=1нКл из точки B в точку C.

Ответ: 2,62мкДж. Рисунок: 15.13.

10. Тонкий стержень согнут в полукольцо. Стержень заряжен с линейной плотностью 133 нКл/м. Какую работу надо совершить, чтобы перенести заряд 6,7 нКл из центра полукольца в бесконечность?

Ответ: 25,2 мкДж. Рисунок: нет.

11. Конденсаторы электроемкостями С1=2 мкФ, С2=2 мкФ, С3=3мкФ, С4=1 мкФ соединены так, как это показано на рисунке. Разность потенциалов на обкладках четвертого конденсатора 100 В. Найти заряды и разности потенциалов на обкладках каждого конденсатора, а также общий заряд и разность потенциалов батареи конденсаторов.

Ответ: 200 мкКл; 120 мкКл; 120 мкКл; 100 мкКл; 110 В; 60 В; 40 В; 220 мкКл; 210 В. Рисунок: 17.4

12. Конденсатору, электроемкость которого равна 10 пФ, сообщен заряд 1 пКл. Определить энергию конденсатора.

Ответ: 0,05мкДж Рисунок: нет.

13. Вычислить сопротивление графитного проводника, изготовленного в виде прямого кругового усеченного конуса высотой 20 см и радиусами оснований r1 = 12мм и r2=8мм. Температура проводника равна 20 град С.

Ответ: 2,58 мОм. Рисунок: нет.

14. ЭДС батареи равна 20 В. Сопротивление R внешней цепи равно 2 Ом, сила тока 4 А. Найти КПД батареи. При каком значении внешнего сопротивления R КПД будет равен 99 %?

Ответ: 0,4 ; 297 Ом. Рисунок: нет.

Расчетно-графическое задание №2 ПГ-11

Группа:

Студент: 6. Кадина Надежда

1. В сосуде вместимостью 1,12 л находится азот при нормальных условиях. Часть молекул газа при нагревании до некоторой температуры оказалось диссоциированной на атомы. Степень диссоциации 0,3. Определить количество вещества: 1) азота до нагревания; 2) молекулярного азота после нагревания; 3)атомного азота после нагревания; 4) всего азота после нагревания.

Ответ:ммоль; 22,4*10**(-3) м**3/моль;2) 35 ммоль;3) 30 ммоль;ммоль. Рисунок: нет.

2. При нагревании идеального газа на 1 К при постоянном давлении объем его увеличился на 1/350 первоначального объема. Найти начальную температуру газа.

Ответ: 350 К. Рисунок: нет.

3. В баллоне вместимостью 5л находится азот массой 17.5г. Определить концентрацию молекул газа в баллоне.

Ответ: 7.52*10**25 м**-3. Рисунок: НЕТ.

4. Найти среднее число столкновений, испытываемых в течение 1 с молекулой кислорода при нормальных условиях.

Ответ: 3,7*10**9 с**- 1. Рисунок: НЕТ.

5. Тонкое полукольцо радиусом 10 см несет равномерно распределенный заряд с линейной плотностью 1 мкКл/м. В центре кривизны полукольца находится заряд 20 нКл. Определить силу взаимодействия точечного заряда и заряженного полукольца.

Ответ: 3,6 мН. Рисунок: нет.

6. Два точечных заряда Q1=2Q и Q2=-Q находятся на расстоянии d друг от друга. Найти положение точки на прямой, проходящей через эти заряды, напряженность E поля в которой равна нулю?

Ответ: за отрицательным зарядом d1=d(2+1) Рисунок: нет.

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

Ответ: 0,36 Н. Рисунок: нет.

8. На отрезке тонкого прямого проводника равномерно распределен заряд с линейной плотностью 10 нКл/м. Вычислить потенциал, создаваемый этим зарядом от ближайшего конца отрезка на расстояние, равное длине этого отрезка.

Ответ: 62,4 В. Рисунок: нет.

9. Электрон движется вдоль силовой линии однородного электри ческого поля. В некоторой точке поля с потенциалом 100 В электрон имел скорость 6 Мм/с. Определить потенциал точки поля, в которой скорость электрона будет равна 0,5*V1.

Ответ: 23,3 В. Рисунок: нет.

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

Ответ: 47 мкДж. Рисунок: нет.

11. Конденсатор состоит из двух концентрических сфер. Радиус внутренней сферы равен 10 см, внешней 10,2 см. Промежуток между сферами заполнен парафином. Внутренней сфере сообщен заряд 5 мкКл. Определить разность потенциалов между сферами.

Ответ: 4,41 кВ. Рисунок: нет.

12. Сплошной парафиновый шар радиусом 10 см заряжен равномерно по объему с объемной плотностью 10 нКл/м**3. Определить энергию электрического поля, сосредоточенную в самом шаре, и энергию вне его.

Ответ: 7.88 нДж; 78.8 нДж. Рисунок: нет.

13. К источнику ЭДС 1,5 В присоединили катушку с сопротивлением 0,1 Ом. Амперметр показал силу тока, равную 0,5 А. Когда к источнику тока присоединили последовательно еще один источник тока с такой же ЭДС, то сила тока в той же катушке оказалась равной 0,4 А. Определить внутренние сопротивления r1 и r2 первого и второго источников тока.

Ответ: 2,9 Ом, 4,5 Ом. Рисунок: нет.

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

Ответ: 2 А. Рисунок: нет.

Расчетно-графическое задание №2 ПГ-11

Группа:

Студент: 7. Кайдалова Мария

1. Определить относительную молекулярную массу: 1) воды; 2)углекислого газа; 3) поваренной соли.

Ответ: 1) 18; 2) 44; 3) 58,4. Рисунок: нет.

2. Определить плотность насыщенного водяного пара в воздухе при температуре 300 К. Давление насыщенного водяного пара при этой температуре 3,55 кПа.

Ответ: 2,56*10**- 2 кг/м**3. Рисунок: нет.

3. В баллоне находится кислород при нормальных условиях. При нагревания до некоторой температуры часть молекул оказалось диссоциированной на атомы. Степень диссоциации равна 0.4. Определить концентрации частиц: 1) n1 - до нагревания газа; 2) n2- молекулярного кислорода после нагревания; 3) n3 - атомарного кислорода после нагревания.

Ответ: n1=2.26*10**25м**-3; n2=1.61*10**25м**-3; n3=2.15*10**25м**-3. Рисунок: НЕТ.

4. Можно ли считать вакуум с давлением 100 мкПа высоким, если он создан в колбе диаметром 20 см, содержащей азот при температуре 280 J?

Ответ: Можно, так как длина свободного пробега 97 м много больше диаметра колбы. Рисунок: НЕТ.

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

Ответ: - 287 нКл. Рисунок: нет.

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

Ответ: 64,3 кВ/м. Рисунок: нет.

7. Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными пластинами, несущими равномерно распределенный по площади заряд с поверхностными плотностями 1 нКл/м**2 и 3 нКл/м**2. Определить напряженность поля: 1) между пластинами; 2) вне пластин.

Ответ: 1)113 В/м;2) 226 В/м. Рисунок: нет.

8. Определить потенциал электрического поля в точке, удаленной от зарядов Q1= - 0,2 мкКл и Q2 = 0,5 мкКл соответственно на r1 = 15 см и r2= 25 см. Определить также минимальное и максимальное расстояния между зарядами, при которых возможно решение.

Ответ: 6 кВ;10 см;40 см. Рисунок: нет.

9. Электрическое поле создано равномерно распределенным по кольцу зарядом (<тау>= 1 мкКл/м). Определить работу сил поля по перемещению заряда Q=10 нКл из точки 1 (в центре кольца) в точку 2, находящую на перпендикуляре к плоскости кольца (рис. 15.14).

Ответ: 165 мкДж. Рисунок: нет.

10. Протон сближается с альфа - частицей. Скорость протона в ла бораторной системе отсчета на достаточно большом удалении от альфа - частицы равна 300 км/с, а скорость альфа-частицы можно принять равной 0. Определить минимальное расстояние, на которое подойдет протон к алфа-частице и скорость обеих частиц в этот момент. Заряд альфа-частицы равен двум элементарным положительным зарядам, а массу ее можно считать в 4 раза больше, чем масса протона.

Ответ: 7,67 пм; 60 км/с. Рисунок: нет.

11. Конденсатор электроемкостью 0,6 мкФ был заряжен до разности потенциалов 300 В и соединен со вторым конденсатором электроемкостью 0,4 мкФ, заряженным до разности потенциалов 150 В. Найти заряд, перетекший с пластин первого конденсатора на второй.

Ответ: 36 мкКл. Рисунок: нет.

12. Какое количество теплоты выделится при разрядке плоского конденсатора, если разность потенциалов между пластинами равна 15 кВ, расстояние d=1мм, диэлектрик - слюда и площадь каждой пластины равна 300 см**2

Ответ: 0.209 Дж. Рисунок: нет.

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

Ответ: 0,5А. Рисунок: нет.

14. Три источника тока с ЭДС Е1=11 В, Е2=4 В, Е3=6 В и три реостата с сопротивлениями R1=5 Ом, R2=10 Ом, R3=2 Ом соединены как показано на рис.19.10. Определить силы токов I в реостатах. Внутреннее сопротивление источников тока пренебрежительно мало.

Ответ: 0.8 А; 0.3 А; 0.5 А Рисунок: 19.10.

Расчетно-графическое задание №2 ПГ-11

Группа:

Студент: 8. Карталов Владимир

1. Кислород при нормальных условиях заполняет сосуд вместимостью 11,2 л. Определить количество вещества газа и его массу.

Ответ: 0,5 моль; 16,2. Рисунок: нет.

2. Манометр в виде стеклянной U-образной трубки с внутренним диаметром d=5 мм наполнен ртутью так, что оставшийся в закрытом колене трубки воздух занимает при нормальном атмосферном давлении объем V1=10 мм**3. При этом разность уровней дельта h1 ртути в обоих коленах трубки равна 10 см. При соединении открытого конца трубки с большим сосудом разность дельта h2 уровней ртути уменьшилась до 1 см. Определить давление p в сосуде.

Ответ: p=2,32 кПа. Рисунок: нет.

3. Давление газа равно 1мПа, концентрация его молекул равна 10**10см**(-3). Определить: 1) температуру газа; 2) среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул газа.

Ответ: 7.25кК; 1.5*10**-19дж. Рисунок: НЕТ.

4. Найти среднюю продолжительность свободного пробега молекул кислорода при температуре 250 К и давлении 100 Па.

Ответ: 288 нс. Рисунок: НЕТ.

5. Даны два шарика массой 1 г каждый. Какой заряд нужно сообщить каждому шарику, чтобы сила взаимного отталкивания зарядов уравновесила силу взаимного притяжения шариков по закону тяготения Ньютона? Рассматривать шарики как материальные точки.

Ответ: 86,7 фКл. Рисунок: нет.

6. Две длинные тонкостенные коаксиальные трубки радиусами 2 см и 4 см несут заряды, равномерно распределенные по длине с линейными плотностями 1 нКл/м и - 0,5 нКл/м. Пространство между трубками заполнено эбонитом. Определить напряженность поля в точках, находящихся на расстояниях 1 см, 3 см от оси трубок.

Ответ: 0; 200 В/м; 180 В/м. Рисунок: нет.

7. На расстоянии а = 10 см от бесконечной проводящей плоскости находится точечный заряд 20 нКл. Вычислить напряженность электрического поля в точке, удаленной от плоскости на расстояние а и от заряда Q на расстояние 2а.

Ответ: 3,32 кВ/м. Рисунок: нет.

8. Точечный заряд 10 нКл, находясь в некоторой точке поля, обладает потенциальной энергией 10 мкДж. Найти потенциал этой точки поля.

Ответ: 1 кВ. Рисунок: нет.

9. Положительно заряженная частица, заряд которой равен элементарному заряду, прошла ускоряющую разность потенциалов 60 кВ и летит на ядро атома лития, заряд которого равен 3 элементарным зарядам. На какое наименьшее расстояние частица может приблизиться к ядру? Начальное расстояние частицы от ядра можно считать практически бесконечно большим, а массу частицы - пренебрежимо малой по сравнению с массой ядра.

Ответ: 72фм. Рисунок: нет.

10. Какая ускоряющая разность потенциалов требуется для того, чтобы сообщить скорость 30 Мм/с: 1) электрону; 2) протону.

Ответ: 1)2,55 кВ; 2) 4,69 МВ. Рисунок: нет.

11. К воздушному конденсатору, заряженному до разности потенциалов 600 В 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 100 В.

Ответ: 5. Рисунок: нет.

12. Электроемкость плоского конденсатора равна 111 пФ. Диэлектрик фарфор. Конденсатор зарядили до разности потенциалов 600 В и отключили от источника напряжения. Какую работу нужно совершить, чтобы вынуть диэлектрик из конденсатора? Трение пренебрежительно мало.

Ответ: 80 мкДж. Рисунок: нет.

13. Проволочный куб составлен из проводников. Сопротивление R1 каждого проводника, составляющего ребро куба, равно 1 Ом. Вычислить сопротивление R этого куба, если он включен в электрическую цепь как показано на рисунке.19.4.в

Ответ: 7/12 Ом. Рисунок: 19.4в.

14. Сила тока в проводнике сопротивлением 12 Ом равномерно убывает от 5 А до 0 в течение времени 10 с. Какое количество теплоты выделяется в этом проводнике за указанный промежуток времени?

Ответ: 1 кДж. Рисунок: нет.

Расчетно-графическое задание №2 ПГ-11

Группа:

Студент: 9. Кинцель Мария

1. Определить среднее расстояние между центрами молекул водяных паров при нормальных условиях и сравнить его с диаметром самих молекул (d = 0,311 нм).

Ответ: 10,7. Рисунок: нет.

2. Какой объем занимает идеальный газ, содержащий количество вещества 1 кмоль при давлении 1 МПа и температурой 400 К?

Ответ: 3,32 м**3. Рисунок: нет.

3. Сколько молекул газа содержится в баллоне вместимостью 30л при температуре Т=300К и давлении 5МПа?

Ответ: 3.62*10**25 молекул. Рисунок: НЕТ.

4. Найти зависимость среднего числа столкновений <z> молекулы идеального газа в 1с от давления p при следующих процессах: 1)Изохорном, 2) Изотермическом. Изобразить эти зависимости на графиках.

Ответ: Рисунок: НЕТ.

5. Расстояние между двумя точечными зарядами Q 1= 1 мкКл и Q 2= - Q 1 равно 10 см. Определить силу, действующую на точечный заряд Q = 0,1 мкКл, удаленный на r 1= 6 см от первого и на r 2 = 8 см от второго зарядов.

Ответ: 287 мН. Рисунок: нет.

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

Ответ: 34 кВ/м. Рисунка нет Напряженность поля заряда, распределенного по кольцу и сфере. Рисунок: нет.

7. Две круглые параллельные пластины радиусом 10 см находятся на малом (по сравнению с радиусом) расстоянии друг от друга. Пластинам сообщили одинаковые по модулю, но противоположные по знаку заряды. Определить этот заряд, если пластины притягиваются с силой 2 мН. Считать, что заряды распределяются по пластинам равномерно.

Ответ: 33,3 нКл. Рисунок: нет.

8. Заряды 1 мкКл и -1 мкКл находятся на расстоянии 10 см. Определить напряженность и потенциал поля в точке, удаленной на расстояние 10 см от первого заряда и лежащей на линии, проходящей через первый заряд перпендикулярно направлению от Q1 до Q2.

Ответ: 664 кВ/м;26,4 кВ. Рисунок: нет.

9. Какой минимальной скоростью должен обладать протон, чтобы он мог достигнуть поверхности заряженного до потенциала <фи>=400 В металлического шара (рис. 15.17)?

Ответ: 0,24 Мм/c. Рисунок: 15.17.

10. Определить работу А1,2 сил поля по перемещению заряда Q=1 мкКл из точки 1 в точку 2 поля, созданного заряженным проводящим шаром. Потенциал шара равен 1 кВ.

Ответ: 300 Дж. Рисунок: 15.15.

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

Ответ: 0,5 см. Рисунок: нет.

12. Расстояние между пластинами плоского конденсатора равно 2 см, разность потенциалов 6 кВ. Заряд каждой пластины равен 10 нКл. Вычислить энергию поля конденсатора и силу взаимного притяжения пластин.

Ответ: 30 мкДж. Рисунок: нет.

13. Катушка и амперметр соединены последовательно и присоединены к источнику тока. К зажимам катушки присоединен вольтметр сопротивлением 1 кОм. Показания амперметра 0,5А, вольтметра 100В. Определить сопротивление катушки. Сколько процентов от точного значения сопротивления катушки составит погрешность, если не учитывать сопротивления вольтметра?

Ответ: 250 Ом; 20 %. Рисунок: нет.

14. Две батареи аккумуляторов (E1=10 В, r1=1 Ом, Е2=8 В, r2=1,5 Ом) и реостат (R=6 Ом ) соединены как показано на рис.19.7. Найти силу тока в батареях и реостате.

Ответ: 1.6A; 0.2A; 1.4A. Рисунок: 19.7

Расчетно-графическое задание №2 ПГ-11

Группа:

Студент: 10. Ковалёв Дмитрий

1. Определить количество вещества водорода, заполняющего сосуд вместимостью 3 л, если плотность газа 6,65*10**(-3) кг/моль.

Ответ: 9.97*10**- 3 моль. Рисунок: нет.

2. В баллоне вместимостью 25 л находится водород при температуре 290 К. После того как часть водорода израсходовали, давление в баллоне понизилось на 0,4 МПа. Определить массу израсходованного водорода.

Ответ: 8,3 г. Рисунок: нет.

3. В сосуде вместимостью 20л. находится газ количеством вещества 1.5кмоль. Определить концентрацию молекул в сосуде.

Ответ: 4.52*10**28м**-3. Рисунок: НЕТ.

4. Найти зависимость средней длины свободного пробега молекул идеального газа от температуры при следующих процессах:1)изохорном;2)изобарном.

Ответ: 1)Не зависит;2)прямо пропорционально Т. Рисунок: НЕТ.

5. Тонкая бесконечная нить согнута под углом 90 град. Нить несет заряд, равномерно распределенный с линейной плотностью 1 мкКл/м. Определить силу, действующую на точечный заряд Q =0,1 мкКл, расположенный на продолжении одной из сторон и удаленный от вершины угла на а = 50 см.

Ответ: 4,03 мН. Рисунок: нет.

6. Полусфера несет заряд, равномерно распределенный с поверхностной плотностью 1нКл/м**2. Найти напряженность электрического поля в геометрическом центре полусферы.

Ответ: 28,3 В/м. Рисунок: нет.

7. Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными пластинами, несущими одинаковый равномерно распределенный по площади заряд 1 нКл/м**2.Определить напряженность поля: 1) между пластинами; 2) вне пластин.

Ответ: 1) 0;В/м. Рисунок: нет.

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

Ответ: - 63 мкДж. Рисунок: нет.

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

Ответ: 1,58*10**16 м/с**2; 5,63 Мм/с; 0,356 нс. Рисунок: нет.

10. Электрическое поле создано бесконечной равномерно заряженной плоскостью с поверхностной плотностью заряда сигма=2 мкКл/м**2. В этом поле вдоль прямой, составляющей угол альфа=60 град. с плоскостью, из точки 1 в точку 2, расстояние l между которыми равно 20 см перемещается точечный заряд Q=10нКЛ. Определить работу А сил поля по перемещению заряда.

Ответ: 65 Дж. Рисунок: 15.12.

11. Электроемкость плоского конденсатора равна 1,5 мкФ. Расстояние между пластинами равно 5 мм. Определить какова будет электроемкость конденсатора, если на нижнюю пластину положить лист эбонита толщиной 3 мм?

Ответ: 2,5 мкФ. Рисунок: нет.

12. Плоский воздушный конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом 10 см каждая. Расстояние между пластинами равно 1 см. Конденсатор зарядили до разности потенциалов 1.2 кВ и отключили от источника тока. Какую работу нужно совершить, чтобы, удаляя пластины друг от друга, увеличить расстояние между ними до 3.5 см?

Ответ: 50 мкДж Рисунок: нет.

13. Напряжение на шинах электростанции равно 6,6 кВ. Потребитель находится на расстоянии 10 км. Определить площадь сечения медного провода, который следует взять для устройства двухпроводной линии передачи, если сила тока в линии равна 20 А и потери напряжения в проводах не должны превышать 3 процента.

Ответ: 34,2 мм**2. Рисунок: нет.

14. По проводнику сопротивлением 3 Ом течет ток, сила которого возрастает. Количество теплоты, выделившееся в проводнике за время 8 с, равно 200 Дж. Определить количество электричества q, протекшее за это время по проводнику. В момент времени, принятый за начальный, сила тока в проводнике равна 0.

Ответ: 20 Кл. Рисунок: нет.

Расчетно-графическое задание №2 ПГ-11

Группа:

Студент: 11. Курбакова Анна

1. Определить массу молекулы: 1) углекислого газа; 2) поваренной соли.

Ответ: 1) 7,31*10**- 26 кг; 2) 9,7*10**- 26 кг. Рисунок: нет.

2. Баллон вместимостью 20 л содержит углекислый газ массой 500 г под давление 1,3 МПа. Определить температуру газа.

Ответ: 275 К. Рисунок: нет.

3. В баллоне вместимостью 2л находится кислород массой1.17г. Концентрация молекул в сосуде равна 1.1*10**25 м**(-3). Определить по этим данным постоянную Авогадро.

Ответ: 6.02*10**25 м**-3. Рисунок: НЕТ.

4. При каком давлении средняя длина свободного пробега молекул азота равна 1 м, если температура газа равна 300 К?

Ответ: 3,5мПа. Рисунок: НЕТ.

5. Тонкий стержень длиной 10 см равномерно заряжен. Линейная плотность заряда равна 1 мкКл /м. На продолжении оси стержня на расстоянии а = 20 см от ближайшего его конца находится точечный заряд Q = 100 нКл. Определить силу взаимодействия заряженного стержня и точечного заряда.

Ответ: 1,5 мН. Рисунок: нет.

6. На металлической сфере радиусом 10 см находится заряд 1нКл. Определить напряженность электрического поля в следующих точках: 1)на расстоянии 8 см от центра сферы; 2) на ее поверхности; 3)на расстоянии 15 см от центра сферы.

Ответ: 1) 0;В/м; 3)400 В/м. Рисунок: нет.

7. Два прямых тонких стержня длиной L1=16 см и L2=12 см. Каждый заряжены с линейной плотностью Т=400 нКл/м. Стержни образуют прямой угол. Вычислить напряженность E поля т. А?

Ответ: 38 кВ/м Рисунок: 14.10.

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

Ответ: (x-10)**2+y**2=64. Рисунок: нет.

9. Отношение масс двух заряженных частиц равно k=m1/m2. Частицы находятся на расстоянии r0 друг от друга. Какой кинетической энергией будет обладать частица массой m1, если она под действием силы взаимодействия со второй частицей удалится от нее на расстояние r>>r0. Рассмотреть три случая: 1) k=1; 2) k=0; 3) k -> бесконечности. Заряды принять равными Q1 и Q2. Начальными скоростями пренебречь.

Ответ: нет. Рисунок: нет.

10. Электрическое поле создано двумя одинаковыми положительными точечными зарядами Q. Найти работу А1,2 сил поля по перемещению заряда Q1= =10 нКл из точки 1 с потенциалом фи1=300 В в точке 2.

Ответ: 785 Дж. Рисунок:15.10.

11. Две концентрические металлические сферы радиусами 2 см и 2,1 см образуют сферический конденсатор. Определить его электроемкость, если пространство между сферами заполнено парафином.

Ответ: 93,3 пФ. Рисунок: нет.

12. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено диэлектриком (фарфор), объем которого равен 100 см**3. Поверхностная плотность заряда на пластинах конденсатора равна 8.85 нКл/м**2. Вычислить работу, которую необходимо совершить для того, чтобы удалить диэлектрик из конденсатора. Трением диэлектрика о пластины конденсатора пренебречь.

Ответ: 63.5 нДж. Рисунок: нет.

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

Ответ: 2 А. Рисунок: нет

14. Определить силу тока I3 в резисторе сопротивлением R3 (рис.19.9) и напряжение U3 на концах резистора, если Е1=4 В, Е2=3 В, R1=2 Ом, R2=6 Ом, R3=1 Ом. Внутренним сопротивлением источников тока пренебречь.

Ответ: I3=0,U3=0 Рисунок: 19.9

Расчетно-графическое задание №2 ПГ-11

Группа:

Студент: 12. Литвинов Михаил

1. В баллоне вместимостью 3 л находится кислород массой 4 г. Определить количество вещества и число молекул газа.

Ответ: 0,125 моль; 7,52*10**21 молекул. Рисунок: нет.

2. Оболочка воздушного шара имеет вместимость 1600 м**3.Найти подъемную силу водорода, наполняющего оболочку, на высоте, где давление 60 кПа и температура 280 К. При подъеме шара водород может выходить через отверстие в нижней части шара.

Ответ: 10,9 кН. Рисунок: нет.

3. В двух одинаковых по вместимости сосудах находятся разные газы : в первом - водород, во втором - кислород. Найти отношение концентраций газов, если массы газов одинаковы.

Ответ: 16. Рисунок: НЕТ.

4. Найти зависимость среднего числа столкновений <z> молекулы идеального газа в 1с от температуры Т при следующих процессах: 1)Изохорном, 2) Изобарном. Изобразить эти зависимости на графиках.

Ответ: Рисунок: НЕТ.

5. Два одинаковых проводящих заряженных шара находятся на расстоянии 60 см. Сила отталкивания шаров равна 70 мкН. После того как шары привели в соприкосновение и ударили друг от друга на прежнее расстояние, сила отталкивания возросла и стала равной 160 мкН. Вычислить заряды Q 1 и Q 2, которые были на шарах до их соприкосновения. Диаметр шаров считать много меньшим расстояния между ними.

Ответ: 0,14 мкКл; 20 нКл. Рисунок: нет.

6. Две концентрические металлические заряженные сферы радиусами 6 см и 10 см несут соответственно заряды 1 нКл и - 0,5 нКл. Найти напряженности поля в точках, отстоящих от центра сфер на расстояниях 5 см,9 см,15 см.

Ответ: 0;1,11 кВ/м;200В/м. Рисунок: нет.

8. Вычислить потенциальную энергию системы двух точечных зарядов Q1= 100 нКл и Q2= 10 нКл, находящихся на расстоянии 10 см друг от друга.

Ответ: 90 мкДж. Рисунок: нет.

9. Вдоль силовой линии однородного электрического поля движется протон. В точке поля с потенциалом протон имел скорость 0,1Мм/с. Определить потенциал в точке поля, в которой скорость протона возрастает в два раза. Отношение заряда протона к его массе 96МКл/кг.

Ответ: 289 В. Рисунок: нет.

10. Бесконечная плоскость заряжена отрицательно с поверхностной плотностью 35,4 нКл/м**2. 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 80 эВ.

Ответ: 1 см. Рисунок: нет.

11. Пять различных конденсаторов соединены согласно схеме, приведенной на рисунке. Определить электроемкость С4, при которой электроемкость всего соединения не зависит от величины электроемкости С5. Принять С1=8 пФ, С2=12 пФ, С3=6 пФ.

Ответ: 9 пФ. Рисунок: 17.6

12. Электрическое поле создано заряженной (0.1 мкКл) сферой радиусом 10 см. Какова энергия поля, заключенная в объеме, ограниченном сферой и концентрической с ней сферической поверхностью, радиус которой в два раза больше радиуса сферы?

Ответ: 225 мкДж. Рисунок: нет.

Ответ: 3/4 Ом. Рисунок: 19.4б.

14. Три батареи с ЭДС 1 =12В, ЭДС 2 = 5В и ЭДС = 10 В и одинаковыми внутренними сопротивлениями r, равными 1 Ом, соединены между собой одноименными полюсами. Сопротивление соединительных проводов ничтожно мало. Определить силы токов, идущих через каждую батарею.

Ответ: 3 А; 4 А; 1 А. Рисунок: нет.

Расчетно-графическое задание №2 ПГ-11

Группа:

Студент: 13. Орлов Андрей

1. Найти молярную массу серной кислоты.

Ответ: 98 кг/моль. Рисунок: нет.

2. Баллон вместимостью 12 л содержит углекислый газ. Давление газа равно 1 МПа, температура 300 К. Определить массу газа в баллоне.

Ответ: 0,212 кг. Рисунок: нет.

3. В сосуде вместимостью 5л находится кислород, концентрация молекул которого равна 9.41*10**23 м**(-3). Определить массу газа.

Ответ: 0.25г. Рисунок: НЕТ.

4. Определить плотность разреженного водорода, если средняя длина свободного пробега молекул равна 1 см.

Ответ: 1,55 мг/м**3. Рисунок: НЕТ.

5. В элементарной теории атома водорода принимают, что электрон обращается вокруг ядра по круговой орбите. Определить скорость электрона, если радиус орбиты 53 пм, а также частоту вращения электрона.

Ответ: 219 км/с; 6,59*10 ** 14 с ** - 1. Рисунок: нет.

6. Очень длинная тонкая прямая проволока несет заряд, равномерно распределенный по всей ее длине. Вычислить линейную плотность заряда, если напряженность поля на расстоянии а = 0,5 м от проволоки против ее середины равна 200 В/м.

Ответ: 5,55 нКл/м. Рисунок: нет.

Ответ: 1)396 В/м; 2)170 В/м. Рисунок: нет.

8. Бесконечно длинная тонкая прямая нить несет равномерно распределенный по длине заряд с линейной плотностью 0,01 мкКл/м. Определить разность потенциалов двух точек поля, удаленных от нити на r1 = 2см и r 2=4 см.

Ответ: 125 В. Рисунок: нет.

9. Две одноименно заряженные цастицы с зарядами Q1 и Q2 сближаются с большого расстояния. Векторы скоростей V1 и V2 частиц лежат на одной прямой. Определить минимальное расстояние на которое подойдут частицы друг к другу, если их массы равны m1 и m2. Рассмотреть два случая: 1) m1=m2 и 2) m2>>m1.

Ответ: нет. Рисунок: нет.

10. Два электрона, находящиеся на большом расстоянии друг от друга, сближаются с относительной начальной скоростью 10 Мм/с. Определить минимальное расстояние, на которое они могут подойти друг к другу.

Ответ: 10,1 пм. Рисунок: нет.

11. Найти электроемкость уединенного металлического шара радиусом 1 см.

Ответ: 1,11 пФ Рисунок: нет.

12. Конденсаторы электроемкостями 1 мкФ, 2 мкФ и 3 мкФ включены в цепь с напряжем 1.1 кВ. Определить энергию каждого конденсатора в случаях 1)последовательного их включения; 2) параллельного включения.

Ответ:Дж, 0.09 Дж, 0.06 Дж;Дж, 1.21 Дж, 1.82 Дж. Рисунок: нет.

13. Две группы из трех последовательно соединенных элементов соединены параллельно. ЭДС каждого элемента равна 1,2 В, внутреннее сопротивление r=0,2 Ом. Полученная батарея замкнута на внешнее сопротивление R=1,5 Ом. Найти силу тока во внешней цени.

Ответ: 2,9 Ом, 4,5 Ом. Рисунок: нет.

14. Сила тока в проводнике сопротивлением 100 Ом равномерно нарастает от 0 до 10 А в течение времени 30 с. Определить количество теплоты Q, выделившееся за это время в проводнике.

Ответ: 100 кДж. Рисунок: нет.

Расчетно-графическое задание №2 ПГ-11

Группа:

Студент: 14. Пасичный Павел

1. В сосуде вместимостью 2 л находится кислород, количество вещества которого равно 0,2 моль. Определить плотность газа.

Ответ: 3,2 кг/м**3. Рисунок: нет.

2. Оболочка аэростата вместимостью 1600 м**3,находящегося на поверхности Земли, на к = 7/8 наполнена водородом при давлении 100 кПа и температуре 290 К. Аэростат подняли на некоторую высоту, где давление 80 кПа и температура 280 К. Определить массу водорода, вышедшего из оболочки при его объеме.

Ответ: 6,16 кг. Рисунок: нет.

3. Определить количество вещества и концентрацию молекул газа, содержащегося в колбе вместимостью 240см**3 при температуре Т=290К и давлении 50кПа.

Ответ: 4.98 ммоль; 1.25 *10**25М**-3. Рисунок: НЕТ.

Ответ: Можно, так как длина свободного пробега 97 м много больше диаметра колбы. Рисунок: НЕТ.

5. Расстояние между свободными зарядами Q 1= 180 нКл и Q 2=720 нКл равно 60 см. Определить точку на прямой, проходящей через заряды, в которой нужно поместить третий заряд Q 3 так, чтобы система зарядов находилась в равновесии. Определить величину и знак заряда. Устойчивое или неустойчивое будет равновесие?

Ответ: Точка находится на расстоянии 20 см от заряда Q 1; - 8*10 **Кл; неустойчивое. Рисунок: нет.

6. Тонкий стержень длиной 10 см заряжен с линейной плотностью 400 нКл/м. Найти напряженность электрического поля в точке, расположенной на перпендикуляре к стержню, проведенном через один из его концов, на расстоянии 8 см от этого конца.

Ответ: 35,6 кВ/м. Рисунок: нет.

Ответ: 38 кВ/м Рисунок: 14.10.

8. При перемещении заряда 20 нКл между двумя точками поля внешними силами была совершена работа 4 мкДж. Определить работу сил поля и разность потенциалов этих точек поля.

Ответ: - 4 мкДж;200 В. Рисунок: нет.

9. Протон начальная скорость которого равна 100 км/с, влетел в однородное электрическое поле (E=300 В/см) так, что вектор скорости совпал с направлением линий напряженности. Какой путь должен пройти протон в направлении линий поля, чтобы его скоростью удвоилась?

Ответ: 5,19 мм. Рисунок: нет.

10. Электрон с начальной скоростью 3 Мм/с влетел в однородное электрическое поле напряженностью 150 В/м. Вектор начальной ско рости перпендикулярен линиям напряженности электрического поля. Найти: 1)силу действующую на электрон; 2)ускорение приобретаемое электроном; 3 )скорость электрона через 0,1 мкс.

Ответ: 1)2,4*10**(- 17) Н; 2)2,75*10**13 м/с**2; 3)4,07 Мм/с. Рисунок: нет.

11. Два конденсатора электроемкостями 3 мкФ и 6 мкФ соединены между собой и присоединены к батарее с ЭДС 120 В. Определить заряды Q1 и Q2 конденсаторов и разности потенциалов между их обкладками, если конденсаторы соединены: 1)параллельно; 2)последовательно.

Ответ: 1)360 мкКл; 720 мкКл; 120 В; 2)240 мкКл, 80В, 40В. Рисунок: нет.

12. Пластину из эбонита толщиной 2мм и площадью 300 см**2 поместили в однородное электрическое поле напряженностью 1 кВ/м, расположив так, что силовые линии перпендикулярны ее плоскости поверхности. Найти: 1) плотность связанных зарядов на поверхности пластин; 2) Энергию электрического поля сосредоточенную в пластине

Ответ:нКл/м**2;пДж. Рисунок: нет.

13. Имеется N одинаковых гальванических элементов с ЭДС E и внутренним сопротивлением r(i) каждый. Из этих элементов надо собрать батарею, состоящую из нескольких параллельно соединенных групп, содержащих по n последовательно соединенных элементов. При каком значении n сила тока I во внешней цепи, имеющей сопротивление R, будет максимальной? Чему будет равно внутреннее сопротивление R(i) батареи при этом значении n?

Ответ: n=(n*R/r(i))**0.5; R(i)=R. Рисунок: нет

14. Три сопротивления R1=5 Ом; R2=1 Ом и R3=3 Ом, а также источник тока с ЭДС Е1=1,4 В соединены, как показано на рис.19.11. Определить ЭДС источника тока, который надо подключить в цепь между точками А и В, чтоб в указанном направлении в сопротивлении R3 шел ток силой 1 А. Сопротивлением источника тока пренебречь.

Ответ: 3.6 В. Рисунок: 19.11.

Расчетно-графическое задание №2 ПГ-11

Группа:

Студент: 15. Пилипенко Юлия

1. Рассматривая молекулы жидкости как шарики, соприкасающиеся друг с другом, оценить порядок размера диаметра молекулы сероуглерода. При тех же предположениях оценить порядок размера диаметра атомов ртути. Плотности жидкостей считать известными.

Ответ: 0,464 нм; 0,290 нм. Рисунок: нет.

2. Котел вместимостью 2 м**3 содержит нагретый водяной пар массой 10 кг при температуре 500 К. Определить давление пара в котле.

Ответ: 1,16 МПа. Рисунок: нет.

3. Определить кинетическую энергию, приходящуюся в среднем на одну степень свободы молекулы азота, при температуре 1кК, а также среднюю кинетическую энергию поступательного движения, вращательного движения и среднее значение полной кинетической энергии молекулы.

Ответ: 6.9*10**-21Дж; 20.7*10**-21ДЖ; 13.8*10**-21Дж; 33.6кК. Рисунок: НЕТ.

4. Найти среднюю продолжительность свободного пробега молекул кислорода при температуре 250 К и давлении 100 Па.

Ответ: 288 нс. Рисунок: НЕТ.

5. Тонкий очень длинный стержень равномерно заряжен с линейной плотностью заряда, равной 10 мкКл/м. На перпендикуляре к оси стержня, восставленном из конца его, находится точечный заряд Q = 10 нКл. Расстояние а заряда от конца стержня равно 20 см. Найти силу взаимодействия заряженного стержня и точечного заряда.

Ответ: 6,37 мН. Рисунок: нет.

6. Бесконечно длинная тонкостенная металлическая трубка радиусом 2 см несет равномерно распределенный по поверхности заряд 1 нКл/м**2. Определить напряженность поля в точках, отстоящих от оси трубки на расстояниях 1 см, 3 см.

Ответ: 0;75,5 В/м. Рисунок: нет.

Ответ: 0,36 Н. Рисунок: нет.

8. Определить потенциальную энергию системы четырех точечных зарядов, расположенных в вершинах квадрата со стороной длиной 10 см. Заряды одинаковы по модулю 10 нКл, по два из них отрицательны. Рассмотреть два возможных случая расположения зарядов.

Ответ: - 12,7 мкДж, если заряды одного знака расположены в противоположных вершинах квадрата; 12,7 мкДж, если в противоположных вершинах заряды разных знаков. Рисунок: нет.

9. Электрон влетел в пространство между пластинами 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 между пластинами равно 16 мм, разность потенциалов 30 В и длина пластин равна 6 см?

Ответ: 5,9 мм. Рисунок: нет.

10. В однородное электрическое поле напряженностью 1 кВ/м влетает вдоль силовой линии электрон со скоростью 1Мм/с. Определить расстояние, пройденное электроном до точки в которой его скорость будет равна половине начальной.

Ответ: 2,13 мм. Рисунок: нет.

11. Определить электроемкость Земли, принимая ее за шар радиусом 6400 км.

Ответ: 712 мкФ. Рисунок: нет.

12. Вычислить энергию электростатического поля металлического шара, которому сообщен заряд 100 нКл, если диаметр шара равен 20 см.

Ответ: 450 мкДж. Рисунок: нет.

13. Внутреннее сопротивление батареи аккумуляторов равно 3 Ом. Сколько процентов от точного значения ЭДС составляет погрешность, если, измеряя разность потенциалов на зажимах батареи вольтметром с сопротивлением 200 Ом, принять ее равной ЭДС?

Ответ: 1,48 %. Рисунок: нет.

14. Сила тока в проводнике сопротивлением 15 Ом равномерно возрастает от 0 до некоторого максимального значения в течение времени 5 с. За это время в проводнике выделилось количество теплоты 10 кДж. Найти среднюю силу тока в проводнике за этот промежуток времени.

Ответ: 10 А. Рисунок: нет.

Расчетно-графическое задание №2 ПГ-11

Группа:

Студент: 16. Плац Мария

Ответ: 28,азот. Рисунок: нет.

2. При температуре 309 К и давлении 0,7 МПа газ имеет плотность 12 кг/м**3.Определить относительную молекулярную массу газа.

Ответ: 44 кг/моль. Рисунок: нет.

3. Определить среднее значение полной кинетической энергии одной молекулы гелия, кислорода и водяного пара при температуре Т=400К.

Ответ: 8.28*10**-21Дж; 13.8*10**-21Дж; 16.6*10**-21Дж. Рисунок: НЕТ.

4. Определить плотность разреженного водорода, если средняя длина свободного пробега молекул равна 1 см.

Ответ: 1,55 мг/м**3. Рисунок: НЕТ.

5. Определить силу взаимодействия двух точечных зарядов q1=q2= 1 Кл, находящихся в вакууме на рсстоянии r=1 м друг от друга.

Ответ: 9*10**9 Н. Рисунок: нет.

6. Тонкое кольцо радиусом 8 см несет заряд, равномерно распределенный с линейной плотностью 10 нКл/м. Какова напряженность электрического поля в точке, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние 10 см?

Ответ: 2,71 кВ/м. Рисунок: нет.

Ответ: 20 нКл. Рисунок 14.13 Сила, действующая на заряд в электрическом поле

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

Ответ: 36,5 В. Рисунок: нет.

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

Ответ: 2,24 Мм/с.; отклонится на 45 град. от первоначального направления. Рисунок: нет.

10. Из точки на поверхности бесконечного длинного отрицательно заряженного цилиндра (<тау>= 29 нКл/м)вылетает электрон (V0=0). Определить кинетическую энергию электрона в точке 2, находящейся на расстоянии 9R от поверхности цилиндра, где R - его радиус (рис. 15.18).

Ответ: 828 эВ. Рисунок: 15.18.

11. Конденсаторы электроемкостями С1=0.2 мкФ, С2=0.6 мкФ, С3=0.3 мкФ, С4=0.5 мкФ соединены так, как это показано на рисунке. Разность потенциалов между точками А и В равна 320 В. Определить разность потенциалов и заряд на пластинах каждого конденсатора.

Ответ: 240 В; 80 В; 120 В; 200 В; 48 мкКл; 48 мкКл; 60 мкКл; 60 мкКл. Рисунок: 17.2

12. Конденсатор электроемкостью 666 пФ зарядили до разности потенциалов 1.5 кВ и отключили от источника тока. Затем к конденсатору подсоединили параллельно второй, незаряженный конденсатор электроемкостью 444 пФ. Определить энергию, израсходованную на образование искры, проскочившей при соединении конденсаторов?

Ответ: 0.3 мДж. Рисунок: нет.

Ответ: 5/6 Ом. Рисунок: 19.4а.

14. Сила тока в проводнике равномерно увеличивается от 0 до некоторого максимального значения в течение времени 10 с. За это время в проводнике выделилось количество теплоты 1 кДж. Определить скорость нарастания тока в проводнике, если сопротивление R его равно 3 Ом.

Ответ: 1 А/с. Рисунок: нет.

Расчетно-графическое задание №2 ПГ-11

Группа:

Студент: 17. Плещенко Игорь

1. Сколько атомов содержится в газах массой 1 г каждый: 1) гелии;2) углероде; 3) фторе;4) полонии?

Ответ: 1) 1,50*10**23 атомов; 2) 5,02*10**22 атомов; 3) 3,17*10**22 атомов; 4) 2,87*10**21 атомов. Рисунок: нет.

2. В большой сосуд с водой был опрокинут цилиндрический сосуд. Уровни воды внутри и вне цилиндрического сосуда находятся на одинаковой высоте. Расстояние l от уровня воды равно 40 см. На какую высоту дельта h поднимется вода в цилиндрическом сосуде при понижении температуры от Т1=310 К до Т2=273 К? Атмосферное давление нормальное.

Ответ: дельта h=4,5 см. Рисунок: нет.

3. Определить среднюю кинетическую энергию поступательного движения и среднее значение полной кинетической энергии молекулы водяного пара при температуре Т=600К. Найти также кинетическую энергию поступательного движения всех молекул пара, содержащего количество вещества 1кмоль.

Ответ: 1.24*10**-20Дж; 2.48*10**-20Дж.; 7.48МДж. Рисунок: НЕТ.

Ответ: 3,5мПа. Рисунок: НЕТ.

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

Ответ: 0,09 мкКл; - 0,01 мкКл. Рисунок: нет.

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

Ответ: 43,2 МВ/м. Рисунок: нет.

Ответ: 1)113 В/м;2) 226 В/м. Рисунок: нет.

8. Система состоит из трех зарядов - двух одинаковых по величине Q1=Q2=1 нКл и противоположных по знаку и заряда Q=20 нКл, расположенного в точке 1 посередине между двумя другими зарядами системы. Определите изменение потенциальной энергии системы при переносе заряда Q из точки 1 в точку 2. Эти точки удалены от отрицательного заряда Q2 на расстояние 0.2 м

Ответ: П=-498 мкДж. Рисунок 15.7

Ответ: 165 мкДж. Рисунок: нет.

10. Электрон влетел в пространство между пластинами 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 между пластинами равно 16 мм, разность потенциалов 30 В и длина пластин равна 6 см?

Ответ: 5,9 мм. Рисунок: нет.

11. Между пластинами плоского конденсатора находится плотно прилегающая стеклянная пластинка. Конденсатор заряжен до разности потенциалов 100 В. Какова будет разность потенциалов, если вытащить стеклянную пластинку из конденсатора?

Ответ: 700 В. Рисунок: нет.

12. Уединенный металлический шар радиусом 6 см несет заряд Q. Концентрическая этому шару поверхность делит пространство на две части (внутренняя конечная и внешняя бесконечная), так что энергии электрического поля обеих частей одинаковы. Определить радиус R2 этой сферической поверхности.

Ответ: 12 см. Рисунок: нет.

13. Два одинаковых источника тока с ЭДС E=1.2В и внутренним сопротивлением r=0.4 Ом каждый соединены, как показано на рис.19.6 а, б. Определить силу тока I в цепи и разность потенциалов U между точками А и В в первом и втором случае.

Ответ: а)I=3 A, U=0; б)I=0, U=1.2В. Рисунок: нет.

14. Два источника тока (E1=8 В, r1=2 Ом, Е2=6В, r2=1.5 Ом) и реостат (R=10 Ом) соединены как показано на рис.19.8. Вычислить силу тока I, текущего через реостат.

Ответ: 0. Рисунок: 19.8

Расчетно-графическое задание №2 ПГ-11

Группа:

Студент: 18. Подерягин Дмитрий

1. Найти молярную массу серной кислоты.

Ответ: 98 кг/моль. Рисунок: нет.

2. Оболочка воздушного шара 800 м**3 целиком заполнена водородом при температуре 273 К. На сколько изменится подъемная сила шара при повышении температуры до 293 К? Считать вместимость оболочки неизменной и внешнее давление нормальным. В нижней части оболочки имеется отверстие, через которое водород может выходить в окружающее пространство.

Ответ: 642 Н. Рисунок: нет.

3. В сосуде вместимостью 12 л находится газ, число молекул которого равно 1,44*10**18.Определить концентрацию молекул газа.

Ответ: 1,2*10**20 м**-3. Рисунок: НЕТ.

4. Найти среднюю длину свободного пробега молекул водорода при давлении 0,1Па и температуре 100 К.

Ответ: 6,4 см. Рисунок: НЕТ.

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

Ответ: 35 мкН. Рисунок: нет.

6. Тонкий стержень длиной 12 см заряжен с линейной плотностью 200 нКл/м. Найти напряженность электрического поля в точке, находящейся на расстоянии 5 см от стержня против его середины.

Ответ: 55,7 кВ/м. Рисунок: нет.

Ответ: 33,3 нКл. Рисунок: нет.

8. Электрическое поле создано точечным зарядом =50 нКл. Не пользуясь понятием потенциала, вычислить работу А внешних сил по перемещению точечного заряда -2 нКл из точки С в точку В, если r1=10см, r2=20 см. Определить также изменение потенциальной энергии системы зарядов.

Ответ: А=4.5 мкДж Рисунок 15.6 .

9. Какая ускоряющая разность потенциалов требуется для того, чтобы сообщить скорость 30 Мм/с: 1) электрону; 2) протону.

Ответ: 1)2,55 кВ; 2) 4,69 МВ. Рисунок: нет.

10. Вдоль силовой линии однородного электрического поля движется протон. В точке поля с потенциалом протон имел скорость 0,1Мм/с. Определить потенциал в точке поля, в которой скорость протона возрастает в два раза. Отношение заряда протона к его массе 96МКл/кг.

Ответ: 289 В. Рисунок: нет.

11. Три одинаковых плоских конденсатора соединены последовательно. Электроемкость такой батареи конденсаторов равна 89 пФ. Площадь каждой пластины равна 100 см**2. Диэлектрик - стекло. Какова толщина стекла?

Ответ: 2,32 мм. Рисунок: нет.

12. Сила притяжения между пластинами плоского воздушного конденсатора равна 50 мН. Площадь каждой пластины равна 200см**2. Найти плотность энергии поля конденсатора.

Ответ: 2.5 Дж/м**3 Рисунок: нет.

13. Сила тока в проводнике равномерно нарастает от 0 до 3 А в течение времени 10 с. Определить заряд Q, прошедший в проводнике.

Ответ: 15 Кл. Рисунок: нет.

14. ЭДС батареи аккумуляторов 12 В, сила тока короткого замыкания равна 5 А. Какую наибольшую мощность Р max можно получить во внешней цепи, соединенной с такой батареей?

Ответ: 15 Вт. Рисунок: нет.

Расчетно-графическое задание №2 ПГ-11

Группа:

Студент: 19. Рыбаков Фёдор

1. 1/3 молекул азота массой 10 г распалась на атомы. Определить полное число частиц, находящихся в газе.

Ответ: 2,87*10**20 частиц. Рисунок: нет.

2. В баллоне содержится газ при температуре 100 град. С. До какой температуры нужно нагреть газ, чтобы его давление увеличилось в два раза?

Ответ: 473 град. С. Рисунок: нет.

3. Определить число молекул ртути, содержащихся в воздухе объёмом 1м**3 в помещении, заражённом ртутью, при температуре 20град, если давление насыщенного пара ртути при этой температуре равно 0.13 Па.

Ответ: 3.22*10**-19. Рисунок: НЕТ.

Ответ: 3,38*10**18. Рисунок: НЕТ.

5. Два одинаковых заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При нити этом разошлись на угол альфа. Шарики погружаются в масло плотностью 8*10**2 кг/м**3. Определить диэлектрическую проницаемость масла, если угол расхождения нитей при погружении шариков в масло остается неизменным. Плотность материала шариков 1,6*10 **3 кг/м**3.

Ответ: 2. Рисунок: нет.

6. Электрическое поле создано зарядом тонкого равномерно заряженного стержня, изогнутого по трем сторонам квадрата. Длина а стороны квадрата равна 20 см. Линейная плотность зарядов равна 500 нКл/м. Вычислить напряженность E поля т. А?

Ответ: 60.2 кВ/м Рисунок: 14.9.

Ответ: 1) 0;В/м. Рисунок: нет.

Ответ: 125 В. Рисунок: нет.

9. Электрон с начальной скоростью 3 Мм/с влетел в однородное электрическое поле напряженностью 150 В/м. Вектор начальной ско рости перпендикулярен линиям напряженности электрического поля. Найти: 1)силу действующую на электрон; 2)ускорение приобретаемое электроном; 3 )скорость электрона через 0,1 мкс.

Ответ: 1)2,4*10**(- 17) Н; 2)2,75*10**13 м/с**2; 3)4,07 Мм/с. Рисунок: нет.

Ответ: 24,3 МКл/кг. Рисунок: нет.

11. Расстояние между пластинами плоского конденсатора равно 1,33 м, площадь пластин равна 20 см**2. В пространстве между пластинами конденсатора находятся два слоя диэлектриков: слюды толщиной 0,7 мм и эбонита толщиной 0,3 мм. Определить электроемкость конденсатора.

Ответ: 35,4 пФ. Рисунок: нет.

12. Эбонитовый шар равномерно заряжен по объему. Во сколько раз энергия электрического поля вне шара превосходит энергию поля, сосредоточенную в шаре?

Ответ: 15 Рисунок: нет.

Ответ: 18,8 Ом. Рисунок: нет.

Ответ: 3 А; 4 А; 1 А. Рисунок: нет.

Расчетно-графическое задание №2 ПГ-11

Группа:

Студент: 20. Смолярчук Виктор

Ответ: 1,34*10**22 молекул. Рисунок: нет.

2. Полый шар вместимостью 10 см**3,заполненный воздухом при температуре 573 К, соединены трубкой с чашкой, заполненной ртутью. Определить массу ртути, вошедшей в шар при остывании воздуха в нем до температуры 293 К. Изменением вместимости шара пренебречь.

Ответ: 66,5 г. Рисунок: нет.

3. Определить давление идеального газа при двух значениях температуры газа: 1) Т=3К; 2) Т=1кК. Принять концентрацию молекул газа равной 10**19см**(-3).

Ответ: 414Па; 238кПа. Рисунок: НЕТ.

Ответ: 1)Не зависит;2)прямо пропорционально Т. Рисунок: НЕТ.

5. Три одинаковых заряда 1 нКл каждый расположены по вершинам равностороннего треугольника. Какой отрицательный заряд Q1 нужно поместить в центре треугольника, чтобы его притяжение уравновесило силы взаимного отталкивания зарядов? Будет ли это равновесие устойчивым?

Ответ: - 0,577 нКл; не будет устойчивым. Рисунок: нет.

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

Ответ: 135 кВ/м. Рисунок: нет.

Ответ: 750 Кв /м Рисунок 14.12

Ответ: 2,62мкДж. Рисунок: 15.13.

Ответ: 1)8,91 м Рисунок: нет.

11. Определить электроемкость схемы, представленной на рисунке, где С1=1 пФ, С2=2 пФ, С3=2 пФ, С4=4 пФ.

Ответ: 2 пФ. Рисунок: 17.5

Ответ: 80 мкДж. Рисунок: нет.

Ответ: 0,5А. Рисунок: нет.

Ответ: 0. Рисунок: 19.8

Расчетно-графическое задание №2 ПГ-11

Группа:

Студент: 21. Трунова Анна

Ответ:ммоль; 22,4*10**(-3) м**3/моль;2) 35 ммоль;3) 30 ммоль;ммоль. Рисунок: нет.

Ответ: 275 К. Рисунок: нет.

3. Газ массой 58.5г находится в сосуде вместимостью 5л. Концентрация молекул газа равна 2.2*10**26 м**(-3). Какой это газ?

Ответ: 32; Кислород. Рисунок: НЕТ.

4. Найти среднее число столкновений, испытываемых в течение 1 с молекулой кислорода при нормальных условиях.

Ответ: 3,7*10**9 с**- 1. Рисунок: НЕТ.

5. Два шарика массой 0,1 г каждый подвешены в одной точке на нитях длинной 20 см каждая. Получив одинаковый заряд, шарики разошлись так, что нити образовали между собой угол 60 град. Найти заряд каждого шарика.

Ответ: 50,1 нКл. Рисунок: нет.

Ответ: 0;1,11 кВ/м;200В/м. Рисунок: нет.

Ответ: 377 кВ/м. Рисунок: нет.

Ответ: 36,5 В. Рисунок: нет.

9. Протон сближается с альфа - частицей. Скорость протона в ла бораторной системе отсчета на достаточно большом удалении от альфа - частицы равна 300 км/с, а скорость альфа-частицы можно принять равной 0. Определить минимальное расстояние, на которое подойдет протон к алфа-частице и скорость обеих частиц в этот момент. Заряд альфа-частицы равен двум элементарным положительным зарядам, а массу ее можно считать в 4 раза больше, чем масса протона.

Ответ: 7,67 пм; 60 км/с. Рисунок: нет.

Ответ: 560 кДж Рисунок: 15.11.

11. Конденсаторы соединены так, как это показано на рисунке. Электроемкости конденсаторов С1=0.2 мкФ, С2=0.1 мкФ, С3=0.3 мкФ, С4=0.4 мкФ. Определить электроемкость батареи конденсаторов.

Ответ: 0.21 мкФ. Рисунок: 17.1

12. Конденсатору, электроемкость которого равна 10 пФ, сообщен заряд 1 пКл. Определить энергию конденсатора.

Ответ: 0,05мкДж Рисунок: нет.

Ответ: 5/6 Ом. Рисунок: 19.4а.

Ответ: КПД 1 = 0,17 ; I 1 = 20 А; I 2 = 4 А; КПД 2 = 0,83. Рисунок: нет.

Расчетно-графическое задание №2 ПГ-11

Группа:

Студент: 22. Ушкалов Владислав

1. Определить относительную молекулярную массу: 1) воды; 2)углекислого газа; 3) поваренной соли.

Ответ: 1) 18; 2) 44; 3) 58,4. Рисунок: нет.

Ответ: 0,212 кг. Рисунок: нет.

3. В колбе вместимостью 100 см**3 содержится некоторый газ при температуре Т=300К. На сколько понизится давление газа в колбе, если вследствие утечки из колбы выйдет N=10**20 молекул?

Ответ: 4.14 кПа. Рисунок: НЕТ.

Ответ: 1,57*10**21. Рисунок: НЕТ.

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

Ответ: 1) 0,16 мН;2)2,25 мкН. Рисунок: нет.

Ответ: 2,99 кВ/м;607 В/м. Рисунок: нет.

Ответ: 3,32 кВ/м. Рисунок: нет.

Ответ: 45 В. Рисунок: нет.

9. Электрон влетел в плоский конденсатор, находясь на одинаковом расстоянии от каждой пластины и имея скорость 10 Мм/с, направленную параллельно пластинам, расстояние между которыми равно 2 см. Длина каждой пластины равна 10 см. Какую наименьшую разность потенциалов нужно приложить к пластинам, чтобы электрон не вылетел из конденсатора?

Ответ: 22,5 В. Рисунок: нет.

10. Электрон влетел в плоский конденсатор, имея скорость 10 Мм/с, направленную параллельно пластинам. В момент вылета из конденсатора направление скорости электрона составляло угол 35 град. с первоначальным направлением скорости. Определить разность потенциалов между пластинами (поле считать однородным), если длина пластин равна 10 см и расстояние между ними равно 2 см.

Ответ: 79,6 В. Рисунок: нет.

11. Шар радиусом 6 см заряжен до потенциала 300 В, а шар радиусом 4 см до потенциала 500 В. Определить потенциал шаров после того, как их соединили металлическим проводником. Емкостью соединительного проводника пренебречь.

Ответ: 380 В. Рисунок: нет.

Ответ: 63.5 нДж. Рисунок: нет.

Ответ: а)I=3 A, U=0; б)I=0, U=1.2В. Рисунок: нет.

Ответ: 10 А. Рисунок: нет.

Расчетно-графическое задание №2 ПГ-11

Группа:

Студент: 23. Шарапов Дмитрий

Ответ: 9.97*10**- 3 моль. Рисунок: нет.

Ответ: 44 кг/моль. Рисунок: нет.

3. Определить вместимость сосуда, в котором находится газ, если концентрация молекул 1.25*10**26 м**(-3), а общее число их 2.5*10**23.

Ответ: 2л. Рисунок: НЕТ.

Ответ: Рисунок: НЕТ.

Ответ: 1,5 мН. Рисунок: нет.

Ответ: 64,3 кВ/м. Рисунок: нет.

Ответ: (x-10)**2+y**2=64. Рисунок: нет.

9. Из точки на поверхности бесконечного длинного отрицательно заряженного цилиндра (<тау>= 29 нКл/м)вылетает электрон (V0=0). Определить кинетическую энергию электрона в точке 2, находящейся на расстоянии 9R от поверхности цилиндра, где R - его радиус (рис. 15.18).

Ответ: 828 эВ. Рисунок: 15.18.

Ответ: 47 мкДж. Рисунок: нет.

11. Конденсатор электроемкостью 0,2 мкФ был заряжен до разности потенциалов 320 В. После того как его соединили параллельно со вторым конденсатором, заряженным до разности потенциалов 450 В, напряжение на нем изменилось до 400 В. Вычислить емкость второго конденсатора.

Ответ: 0,32 мкФ. Рисунок: нет.

Ответ: 1500 В; 0.2 мДж. Рисунок: нет.

Ответ: 7/12 Ом. Рисунок: 19.4в.

Ответ: 1 кДж. Рисунок: нет.

Расчетно-графическое задание №2 ПГ-11

Группа:

Студент: 24. Шестухин Михаил

Ответ: 10,7. Рисунок: нет.

Ответ: p=2,32 кПа. Рисунок: нет.

3. Идеальный газ находится при нормальных условиях в закрытом сосуде. Определить концентрацию молекул газа

Ответ: 2.69*10**25м**-3. Рисунок: НЕТ.

Ответ: 1)Не зависит;2)Обратно пропорционально,1/p. Рисунок: НЕТ.

Ответ: 219 км/с; 6,59*10 ** 14 с ** - 1. Рисунок: нет.

Ответ: за отрицательным зарядом d1=d(2+1) Рисунок: нет.

Ответ: 377 кВ/м. Рисунок: нет.

Ответ: 48,8 мкДж. Рисунок: нет.

Ответ: 5,19 мм. Рисунок: нет.

10. Электрон движется вдоль силовой линии однородного электри ческого поля. В некоторой точке поля с потенциалом 100 В электрон имел скорость 6 Мм/с. Определить потенциал точки поля, в которой скорость электрона будет равна 0,5*V1.

Ответ: 23,3 В. Рисунок: нет.

11. Между пластинами плоского конденсатора, заряженного до разности потенциалов 600 В, находятся два слоя диэлектриков: стекла толщиной 7 мм и эбонита толщиной 3 мм. Площадь каждой пластины конденсатора равна 200 см**2. Найти: 1)электроемкость конденсатора; 2)смещение, напряженность поля и падение потенциала в каждом слое.

Ответ: 1)88,5 пФ; 2)2,66 мкКл/м**2; 42,8кВ/м; 100 кВ/м; 300 Рисунок: нет.

Ответ: 30 мкДж. Рисунок: нет.

Ответ: 3/4 Ом. Рисунок: 19.4б.

Ответ: 0,5 Ом ; 2 Вт. Рисунок: нет.

Расчетно-графическое задание №2 ПГ-11

Домашний очаг

Справочная информация

Техника

Общество

Образование и наука

Мир

Бизнес и финансы