КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2 по физике
для студентов заочников ф-та ПТ
Вариант № 1
1. Точечные заряды q1 = 20 мкКл и q2 = –20 мкКл находятся в вакууме на расстоянии d = 10 см друг от друга. Определить напряженность электростатического поля Е в точке А, удаленной на расстояние r1 = 3 см от первого и на r2 = 7 см от второго зарядов. Определить также модуль и направление силы F, действующей на помещенный в эту точку точечный заряд Q = 1 нКл.
2. Плоский конденсатор с площадью пластин S = 200 см2 каждая заряжен до разности потенциалов U = 2 кВ. Расстояние между пластинами d = 2 см. Диэлектрик – стекло (e = 5). Найти потенциальную энергию W заряженного конденсатора и объемную плотность энергии w электростатического поля внутри конденсатора.
3. К источнику тока с ЭДС e = 12 В и внутренним сопротивлением r = 1 Ом подключили батарею из трех параллельно соединенных сопротивлений R1 = 3 Ом, R2 = 2 Ом и R3 = 1 Ом. Нарисовать схему электрической цепи и определить силу тока IБ через батарею.
4. Два параллельных бесконечно длинных проводника, по которым текут в одном направлении токи силой I1 = 10 A и I2 = 20 A, расположены в вакууме на расстоянии d = 10 см друг от друга. Определить индукцию магнитного поля В в точке А, находящейся на расстоянии r1 = 4 см от первого и r2 = 6 см – от второго проводника.
5. В однородном магнитном поле с индукцией В = 2 Тл равномерно вращается катушка, состоящая из N = 100 витков. Частота вращения n = 6 с-1; площадь поперечного сечения катушки S = 100 см2. Ось вращения перпендикулярна как к оси катушки, так и направлению магнитного поля. Найти величину максимальной ЭДС индукции emах, возникающей в катушке.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2 по физике
для студентов заочников ф-та ПТ
Вариант № 2.
1. Три одинаковых точечных заряда q1 = q2 = q3 = 2 нКл находится в вершинах равностороннего треугольника со стороной а = 10 см. Определить модуль и направление силы F, действующей на один из зарядов со сторону двух других.
2. Два металлических шарика радиусами R1 = 5 см и R2 = 10 см находятся в вакууме и имеют заряды Q1 = 40 нКл и Q2 = –20 нКл соответственно. Найти энергию W, которая выделится при разряде, если шары соединить проводником.
3. К источнику тока с ЭДС e = 12 В и внутренним сопротивлением r = 1 Ом подключили батарею из трех последовательно соединенных сопротивлений R1 = 3 Ом, R2 = 2 Ом и R3 = 1 Ом. Нарисовать схему электрической цепи и найти падение напряжений Ui, на каждом из сопротивлений Ri батареи.
4. Два параллельных бесконечно длинных проводника, по которым текут в противоположных направлениях токи силой I1 = 20 A и I2 = 30 A, расположены в вакууме на расстоянии d = 15 см друг от друга. Определить индукцию магнитного поля В в точке А, находящейся на расстоянии r1 = 5 см от первого и r2 = 10 см – от второго проводника.
5. В пространстве имеется однородное магнитное поле индукцией B = 0,5 Тл, которое пронизывает плоский контур площадью 1 м2. Определить магнитный поток, пронизывающий контур, если вектор магнитной индукции 
образует угол 60° с плоскостью контура.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2 по физике
для студентов заочников ф-та ПТ
Вариант № 3.
1. Два положительных точечных заряда q1 и q2 = 9 q1 закреплены на расстоянии l = 1 м друг от друга. Определить, в какой точке А на прямой, проходящей через эти заряды, следует поместить третий заряд q3 так, чтобы он находился в равновесии. Указать, какой знак должен иметь заряд q3 для того, чтобы равновесие было устойчивым, если перемещение заряда q3 возможно только вдоль прямой, проходящей через закрепленные заряды q1 и q2.
2. Два конденсатора с емкостями С1 = 4 мкФ и С2 = 6 мкФ соединены в батарею последовательно и присоединены к источнику постоянного тока с ЭДС e = 30 В. Определить заряды Q1 и Q2 конденсаторов и разность потенциалов U1 и U2 между их обкладками.
3. К источнику тока с ЭДС e = 2Ви внутренним сопротилением r = 0,1 Ом подключили батарею из трех последовательно соединенных сопротивлений R1 = 0,3 Ом, R2 = 0,2 Ом и R3 = 1,1 Ом. Нарисовать схему электрической цепи и найти мощность Рi, выделяющуюся на каждом из сопротивлений Ri батареи.
4. По двум бесконечно длинным проводникам, расположенным в вакууме на расстоянии d = 5 см друг от друга текут токи силой I1 = = 10 A и I2 = 15 A,. Определить индукцию магнитного поля В в точке А, посередине между проводниками, если проводники перпендикулярны друг другу.
5. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,4 Тл в плоскости перпендикулярной линиям индукции поля вращается стержень длиной l = 10 см. Ось вращения проходит через один из концов стержня. Определить разность потенциалов на концах стержня, если частота его вращения n = 10 с-1.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2 по физике
для студентов заочников ф-та ПТ
Вариант № 4.
1. Два одинаковых заряженных шарика (q1 = q2) подвешены в воздухе (e1 = 1) в одной точке на нитях одинаковой длины l. При этом нити разошлись на угол a. Шарики погружают в масло. Какова плотность масла r1, если угол расхождения нитей при погружении в масло остается неизменным? Плотность материала шариков r2 = = 1500 кг/м3, диэлектрическая проницаемость масла e2 = 2,2.
2. Два одинаковых плоских воздушных конденсатора (e1 = 1) емкостью С1 = C2 = 100 пФ каждый соединены в батарею последовательно. Определить, во сколько раз изменится емкость батареи (СБ1/ СБ2), если пространстве между пластинами одного из конденсаторов заполнить парафином (e2 = 3).
3. К источнику тока с ЭДС e = 6 В и внутренним сопротивлением r = 1 Ом подключили батарею из трех параллельно соединенных сопротивлений R1 = 3 Ом, R2 = 1,5 Ом и R3 = 0,5 Ом. Нарисовать схему электрической цепи и найти падение напряжения UБ на батарее.
4. Электрон (масса mе = 9,1 10-31 кг; заряд qe = –1,6 10-19 Кл), движущийся в вакууме со скоростью V = 1 107 м/с, влетел в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,4 Тл и начал двигаться по окружности. Найти ее радиус R.
5. В кольцо из проволоки, присоединенное к баллистическому гальванометру, вставили прямой магнит. По цепи протекло количество электричества Q = 10 мкКл. Определить магнитный поток, пересеченный кольцом, если сопротивление R цепи гальванометра равно 30 Ом.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2 по физике
для студентов заочников ф-та ПТ
Вариант № 5.
1. В вакууме в вершинах правильного треугольника со стороной а =10 см находятся точечные заряды q1 = 10 нКл, q2 = 20 нКл и q3 = = 30 нКл. Определить силу F, действующую на заряд q1 со стороны двух других зарядов.
2. Два конденсатора с емкостями С1 = 3 мкФ и С2 = 5 мкФ заряжены до напряжений U1 = 10 В и U2 = 50 В соответственно. Определить напряжение на обкладках конденсаторов, после их параллельного соединения в батарею обкладками, имеющими разноименные заряды.
3. К источнику тока с ЭДС e = 24 В и внутренним сопротивлением r = 2 Ом подключили батарею из трех параллельно соединенных сопротивлений R1 = 3 Ом, R2 = 2 Ом и R3 = 10 Ом. Нарисовать схему электрической цепи и найти мощность Рi, выделяющуюся на каждом сопротивлении Ri батареи.
4. Прямой проводник длиной 1 = 0,02 м, по которому течет ток силой I = 10 А, находится в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,5 Тл. Найти угол a между направлениями вектора В и тока, если на проводник действует сила F = 0,05 Н.
5. Рамка площадью S = 100 см2 содержит N = 1000 витков провода сопротивлением R1 = 12 Ом. К концам обмотки подключено внешнее сопротивление R2 = 12 Ом. Рамка равномерно вращается в однородном магнитном поле (В = 0,1 Тл) с частотой n = 8 c-1. Определить максимальную мощность Рmax переменного тока во внешней цепи.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2 по физике
для студентов заочников ф-та ПТ
Вариант № 6.
1. Четыре заряда q1= q2 = q3 = 2q4 = 1,5 нКл расположены в вакууме в вершинах квадрата со стороной а = 0,15 м. Чему равен модуль напряженности электрического поля Е в точке А, находящейся на пересечении диагоналей квадрата?
2. Два конденсатора с емкостями С1 = 0,2 мкФ и С2= 5 мкФ соединены в батарею последовательно и присоединена к источнику постоянного тока с ЭДС e = 12 В. Определить заряды Q1 и Q2 на обкладках конденсаторов и разность потенциалов U1 и U2 между их обкладками.
3. К источнику тока с ЭДС e = 12 В и внутренним сопротивлением r = 0,5 Ом подключили батарею из четырех параллельно соединенных сопротивлений R1 = 1 Ом, R2 = 2 Ом, R3 = 2,5 Ом, R4 = 1,5 Ом. Нарисовать схему электрической цепи и определить силы тока Ii, через каждое из сопротивлений Ri батареи.
4. Два длинных параллельных проводника находятся в вакууме на расстоянии d = 7,5 см один от другого. По проводникам текут в одинаковом направлении токи силой I1 = 5 А и I2 = 3 А. Найти модуль вектора напряженности магнитного поля Н в точке А, находящейся на расстоянии r1 = 5 см от первого и r2 = 2,5 см от второго проводника.
5. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл движется прямой проводник длиной l = 10 см. Скорость движения проводника V = 15 м/с. Найти индуцированную в проводника ЭДС e.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2 по физике
для студентов заочников ф-та ПТ
Вариант № 7.
1. Найти модуль напряженности Е и потенциал j электрического поля, создаваемого шестью точечными одинаковыми зарядами q1= = q2 = q3 = q4 = q5 = q6 = 0,4 нКл, расположенными в вакууме в вершинах правильного шестиугольника со стороной а = 0,2 м, в точке А, лежащей в плоскости шестиугольника и равноудаленной от его вершин.
2. Конденсаторы емкостью С1 = 5 мкФ и С2 = 10 мкФ заряжены до напряжений U1 = 50 и U2=100 В соответственно. Определить напряжение на конденсаторах после их параллельного соединения в батарею обкладками, имеющими разноименные заряды.
3. К источнику тока с ЭДС e = 5 В и внутренним сопротивлением r = 0,25 Ом подключили батарею из трех параллельно соединенных сопротивлений R1 = 2 Ом, R2 = 1 Ом и R3 = 0,25 Ом. Нарисовать схему электрической цепи и определить падение напряжения UБ на батарее.
4. Два длинных параллельных провода находятся на расстоянии d = 10 см один от другого. По проводам текут в одинаковом направлении токи I1 = 5 А и I2 = 7 А. Найти индукцию магнитного поля В в точке А, находящейся на расстоянии r1 = 6 см от первого и r2 = 8 см от второго провода. Магнитная постоянная m0 = 4p 10-7 Гн/м.
5. Горизонтальный стержень длиной l = 1 м вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через один из его концов. Ось вращения параллельна магнитному полю, индукция которого В = 50 мкТл. При какой частоте вращения n стержня разность потенциалов на его концах U равна 1 мВ?
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2 по физике
для студентов заочников ф-та ПТ
Вариант № 8.
1. В вершинах равностороннего треугольника находятся одинаковые заряды q1= q2 = q3 = -10 мкКл. Какой по величине и знаку заряд q4 нужно поместить в центре пересечения высот треугольника, чтобы сила система зарядов находилась в равновесии?
2. Найти отношение скоростей ионов Сu2+ и Na+ прошедших одинаковую разность потенциалов. Принять, что начальная скорость ионов Сu2+ и Na+ пренебрежимо мала.
3. К источнику тока с ЭДС e = 50 В и внутренним сопротивлением r = 2 Ом подключили батарею из четырех параллельно соединенных сопротивлений R1 = 15 Ом, R2 = 10 Ом, R3 = 5 Ом, R4 = 10 Ом. Нарисовать схему электрической цепи и определить мощность РБ, выделяющуюся на батарее.
4. Два иона, имеющие одинаковый заряд, но различные массы, прошли в вакууме одинаковую ускоряющую разность потенциалов U и влетели в однородное магнитное поле. Первый ион начал двигаться по окружности радиусом R1 = 5 см, второй ион – по окружности радиусом R2 = 2,5 см. Найти отношение масс ионов m1/m2.
5. Соленоид длиной l = 50 см и площадью поперечного сечения S = 2 см2 имеет индуктивность L = 0,2 мкГн. При каком токе I объемная плотность энергии магнитного поля внутри соленоида w равна 1 мДж/м3?
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2 по физике
для студентов заочников ф-та ПТ
Вариант № 9.
1. Два шарика массой m = 0,1 г каждый подвешены в вакууме в одной точке на нитях одинаковой длины l = 20 см. Получив одинаковый положительный заряд q = 10 нКл, шарики разошлись так, что нити образовали между собой угол j. Найти величину угла j.
2. В однородное электрическое поле в вакууме с напряженностью Е = 200 В/м в направлении противоположном силовой линии влетает электрон (qе = –1,6 10-19 Кл) с начальной скоростью V1 = 2 Мм/с. Определить расстояние d, которое пройдет электрон до точки А, в которой его скорость V2 будет равна 2V1.
3. К источнику тока с ЭДС e = 12 В и внутренним сопротивлением r = 0,5 Ом подключили батарею из трех последовательно соединенных сопротивлений R1 = 2 Ом, R2 = 1 Ом, R3 = 1,5 Ом. Нарисовать схему электрической цепи и определить количество теплоты Q, выделившейся на батарее за время Dt = 5 с.
4. Заряженная частица, прошедшая в вакууме ускоряющую разность потенциалов U = 2000 В, влетела в однородное магнитное поле с индукцией В = 15,1 Тл и стала двигаться по окружности радиусом R = 1 см. Определить отношение |Q|/m заряда частицы к ее массе и скорость V движения частицы.
5. Тонкий медный провод массой m = 1 г согнут в виде квадрата, и концы его замкнуты. Квадрат помещен в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,1 Тл так, что его плоскость перпендикулярна линиям индукции. Определить количество электричества Q, которое протечет по проводу, если квадрат, потянув за противоположные стороны, вытянуть в линию.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2 по физике
для студентов заочников ф-та ПТ
Вариант № 0.
1. Два одинаковых заряженных шарика (q1 = q2) подвешены в воздухе (e1 = 1) в одной точке на нитях одинаковой длины l. При этом нити разошлись на угол j. Шарики погружают в масло плотностью r1 = = 800 кг/м3. Определить диэлектрическую проницаемость масла e2, если угол расхождения нитей при погружении в масло остается неизменным? Плотность материала шариков r2 = 2700 кг/м3.
2. Пылинка массой m = 0,4 г, несущая на себе заряд q = 20 нКл, влетела в электрическое поле в направлении силовых линий. После прохождения разности потенциалов U = 100 В пылинка имела скорость V2 = 20 м/с. Определить скорость V1 пылинки до того, как она влетела в поле.
3. К источнику тока с ЭДС e = 6 В и внутренним сопротивлением r = 0,1 Ом подключили батарею из двух последовательно соединенных сопротивлений R1 = 3 Ом и R2 = 1 Ом. Нарисовать схему электрической цепи и найти мощность РБ батареи.
4. Квадратная проволочная рамка со стороной а расположена в вакууме в одной плоскости с бесконечно длинным прямым проводом так, что две стороны рамки параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи силой I1 = I2 = 50 А. Определить силу F, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки расположена на расстоянии d = a.
5. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,01 Тл находится прямой провод длиной l = 8 см, расположенный перпендикулярно линиям индукции. По проводу течет ток силой I = 2 А. Под действием сил поля провод переместился на расстояние s = 5 см. Найти работу А сил поля.
