Задачи для подготовки к контрольной работе №1

Задачи для подготовки к контрольной работе №1

Электростатика

Два шарика с массами г. подвешены на нитях длиной 20 см каждая. Получив одинаковый заряд, шарики разошлись так, что нити образовали угол 60 градусов. Найти заряд каждого шарика. Электрон, движущийся горизонтально со скоростью 1.6*106 м/с влетел в однородное электрическое поле с напряженностью Е=91 В/см, направленное вертикально. Каковы будут величина и направление скорости электрона через 1 наносекунду? В плоский конденсатор с поверхностной плотностью заряда вставлена плотно прилегающая пластина (e=3). Объем конденсатора V. Какую работу необходимо совершить, чтобы вытащить пластину из конденсатора? Электрон, начальная скорость которого 103 км/с, влетел в однородное электрическое поле так, что вектор его скорости совпал с направлением напряженности электрического поля (E=300 В/см). Какой путь должен пройти электрон, чтобы его скорость уменьшилась в 10 раз? Два уединенных металлических шара с радиусами R1 и R2, имеющие одинаковые заряды q, соединяются длинной тонкой проволокой. Найти заряды шаров после соединения. Зарядом на проволоке пренебречь. Конденсаторы емкостью C1 = 1 мкФ, C2 = 2 мкФ и C3 = 3 мкФ включены последовательно с цепь с напряжением U = 1.1 В. Определить энергию каждого конденсатора. Расстояние d между двумя точечными зарядами q и 9q равно 4 см. Определить точку на прямой, соединяющей эти заряды, в которую нужно поместить третий заряд так, чтобы система зарядов находилась в равновесии. Какова величина этого заряда? Две одинаково равномерно заряженные плоскости пересекаются под углом a. Определить напряженность электрического поля, если известна величина поверхностной плотности заряда плоскостей s. Конденсатор емкостью С1 =20 мкФ зарядили до разности потенциалов U1= 1 кВ и отключили от источника напряжения. Затем к конденсатору параллельно присоединили незаряженный конденсатор емкостью С2=10 мкФ. Какое количество энергии выделилась при соединении? Электрическое поле создано положительным точечным зарядом. Потенциал в точке удаленной от заряда на расстоянии r=12 см, равен 12 В. Определить величину и направление напряженности электрического поля в точке на расстоянии 1 см от заряда. Две бесконечные равномерно заряженные плоскости с плотностями зарядов 0.2*10-6 Кл/см2 и
-0.8*10-6 Кл/см2 находятся на расстоянии d=1 см друг от друга. Найти разность потенциалов между ними. Между пластинами плоского конденсатора находится точечный заряд q=10 нКл. Сила, действующая на заряд равна 10-3 Н. Определить силу взаимного притяжения пластин, если площадь одной пластины S=100 см-2. N капель ртути, каждая из которых имеет потенциал f, соединились в одну большую каплю. Каков потенциал большой капли? При перемещении заряда q=20 нКл между двумя точками поля внешними силами была совершена работа A=4 мкДж. Определить разность потенциалов между этими точками.

Постоянный ток

К батарейке с ЭДС 3 В подключили резистор сопротивлением 20 Ом и измерили напряжение на резисторе. Оно оказалось 2 В. Определить ток короткого замыкания. Внутреннее сопротивление r элемента в k раз меньше внешнего сопротивления R, которым замкнут элемент с ЭДС E. Найти, во сколько раз напряжение U на зажимах элемента отличается от ЭДС. Плотность тока, текущего по мотку проволоки длиной l=10 м, на который подано напряжение 17 В, равна 10 А/см2 . Чему равно удельное сопротивление материала проводника? Если к аккумулятору подключить резистор сопротивлением 4 Ом, то сила тока в цепи 0.2 А. Если подключить резистор с R = 7 Ом, то I=0.14 А. Определить силу тока короткого замыкания. При подключении к батарее сначала резистора с сопротивлением 18 Ом, а затем последовательно с ним резистора 63 Ом коэффициент полезного действия возрос в 2 раза. Определить внутреннее сопротивление батареи r0. Вольтметр рассчитан на измерение напряжений до максимального значения 30 В. При этом через вольтметр идет ток 10 мА. Какое добавочное сопротивление R нужно присоединить к вольтметру, чтобы им можно было измерять напряжение до 150 В? ЭДС батареи равна 20 В. Сопротивление внешней цепи R=2 Ом. Сила тока I=2 А. С каким коэффициентом полезного действия работает батарея? При каком значении внешнего сопротивления КПД будет равен 99%? На резисторе сопротивлением R, подключенному к источнику тока, выделяется мощность P. Если к резистору последовательно подключить такой же резистор, то в обоих резисторах вместе выделится та же мощность P. Чему равны ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока? Ток в проводнике равномерно увеличивается от I =0 до некоторого максимального значения в течение 10 сек. За это время в проводнике выделилось 1 кДж теплоты. Определить заряд, пошедший через сечение проводника, если его сопротивление R = 3 Ом. Если к амперметру, рассчитанному на максимальную силу тока 2 А, присоединить шунт сопротивлением 0.5 Ом, то цена деления шкалы амперметра возрастает в 10 раз. Определить, какое добавочное сопротивление R необходимо присоединить к амперметру, чтобы его можно было использовать как вольтметр, измеряющий напряжение до 220 В. К зажимам батареи аккумуляторов присоединен нагреватель. ЭДС батареи 24 В, внутреннее сопротивление 1 Ом. Нагреватель, включенный в цепь, потребляет мощность 80 Вт. Вычислить силу тока в цепи и КПД нагревателя. Два проводника изготовленные из одного материала равной длины, но разного сечения(S1=3S2), включены параллельно в цепь. Найти отношение мощностей электрического тока P1/P2 в проводниках. Вольтметр рассчитан на измерение напряжений до максимального значения 30 В. При этом через вольтметр идет ток 10 мА. Какое добавочное сопротивление R нужно присоединить к вольтметру, чтобы им можно было измерять напряжение до 150 В?