Практикум по курсу физики (первый семестр) (стр. 9 )

6. Участок электрической цепи составлен из трех кусков провода одинаковой длины, изготовленных из одного и того же материала, соединенных последовательно. Сечения кусков провода соответственно равны 1, 2, 3 . Разность потенциалов на концах участка 12 В. Найдите разность потенциалов на каждом участке провода.

7. Если вольтметр соединить последовательно с сопротивлением 10 кОм, то при напряжении 120 В вольтметр покажет только 50 В. Если его соединить последовательно с неизвестным сопротивлением , то при том же напряжении он покажет 10 В. Определите сопротивление .

8. При внешнем сопротивлении 8 Ом сила тока в цепи 0,8 А, а при сопротивлении 15 Ом сила тока 0,5 А. Определить ток короткого замыкания.

9. На одной лампочке написано 40 Вт, 220 В, а на другой 100 Вт, 220 В. Определить отношение мощностей этих ламп при последовательном их включении в электрическую цепь

10. Два проводника, сопротивления которых 7 Ом и 5 Ом, соединили параллельно и подключили к источнику тока. В первом проводнике в течение некоторого времени выделилось 300 Дж тепла. Определить, какое количество теплоты выделилось во втором проводнике за то же время.

11. ЭДС батареи 12 В. При силе тока в цепи в 4 А КПД батареи равен 0,6. Определить внутреннее сопротивление батареи.

12. На резисторе сопротивлением 9 Ом, подключенном к источнику тока с ЭДС 3,1 В, выделяется мощность 1 Вт. Определить внутреннее сопротивление источника тока.

13. Определить, сколько по массе нужно взять никелинового провода диаметром 0,5 мм, чтобы изготовить резистор сопротивлением 8 Ом. Плотность металла = 8,8×103 , удельное сопротивление = 4×10—8 Ом×м.

14. В цепь, состоящую из аккумулятора и резистора сопротивлением 10 Ом, включают вольтметр: сначала последовательно, а потом параллельно резистору. При этом показания вольтметра оказались одинаковыми. Сопротивление вольтметра 2кОм. Определить внутреннее сопротивление аккумулятора.

15. К зажимам батареи аккумуляторов присоединили нагревательный прибор. Э. д.с. батареи 24 В, внутреннее сопротивление 1 Ом. Нагреватель потребляет мощность 80 Вт. Вычислите силу тока в цепи и кпд использования батареи.

16. Батарея гальванических элементов с ЭДС 15 В и внутренним сопротивлением 1 Ом замкнута на резистор сопротивлением 10 Ом. К полюсам батареи подключен конденсатор емкостью 1 мкФ. Определите величину заряда на обкладках конденсатора.

17. В электрической цепи, показанной на рисунке 2.9, ключ замкнут. ЭДС батарейки , емкость С=0,2 мкФ. Отношение внутреннего сопротивления батарейки к сопротивлению резистора . Определить количество теплоты, которое выделится на резисторе после размыкания ключа К в результате разряда конденсатора.	Рисунок 2.9.
18. В цепи, изображенной на рисунке 2.10, идеальный амперметр показывает 1А. Внутреннее сопротивление источника 1 Ом, Определить ЭДС источника.	Рисунок 2.10.
19. В схеме на рисунке 2.11 сопротивление R = 5 Ом, ε1 и ε2 - два элемента, э. д.с. которых одинаковы и равны 2 В, а внутренние сопротивления равны соответственно r1=1 Ом и r2 =2 Ом. Определить разность потенциалов на контактах каждого элемента.	Рисунок 2.11

20. В проводнике сопротивлением 5 Ом, подключенном к батарее элементов, сила тока равна 1 А. Сила тока короткого замыкания составляет 6 А. Определить наибольшую полезную мощность, которую может дать эта батарея.

Ответы к задачам по теме 9. «законы постоянного тока»

№ задачи	Ответы	№ задачи	Ответы
1		11	1,2 Ом
2		12	0,3 Ом
3	15 Кл	13	68 грамм
4	3,3 кДж	14	0,1 Ом
5	8,63 Дж	15	4А, 83%
6	≈6,5 В; ≈3,3 В; ≈2,2 В	16	13,63 мкКл
7	≈78,6 кОм	17
8		18
9		19	U1=0,5 В, U2=1 В
10	420 Дж	20

2.3. электромагнетизм

ТЕМА 10. магнитная индукция магнитных полей проводников с током и движущихся зарядов

1. Два длинных прямых проводника, по которым текут токи с силой тока 1 А и 2 А, расположены взаимно перпендикулярно. Определить магнитную индукцию магнитного поля в середине общего перпендикуляра, если его длина 2 см.

2. По двум длинным параллельным проводникам, расстояние между которыми 1 см, текут токи в противоположных направлениям одинаковой силы тока 1 А. Определить магнитную индукцию магнитного поля в точке, удаленной от каждого проводника на расстояние 1 см.

3 Определить магнитную индукцию магнитного поля, создаваемого током 5 А, текущим по проводнику, согнутому в виде правильного треугольника со стороной а=0,3 м в точке на пересечении высот треугольника.

Рисунок 2.12. 4. На рисунке 3.1. приведены сечения трёх прямых длинных проводников с токами (направления токов также на рисунке). Определить геометрическое место точек, в котором магнитная индукция магнитного поля равна нулю. Расстояния между соседними проводниками 10 см.

5. Круговой виток радиусом 0,15 м расположен относительно бесконечно длинного провода так, что его плоскость параллельна проводу. Перпендикуляр, восстановленный на провод из центра витка, является нормалью к плоскости витка. Сила тока в проводе 1 А, сила тока в витке 5 А. Расстояние от центра витка до провода 0,2 м. Определить магнитную индукцию в центре витка.

6. Определить магнитную индукцию на оси тонкого проволочного кольца радиусом 0,1 м в точке, расположенной на расстоянии 0,2 м от центра кольца, если в центре кольца B=50 мкТл.

7. По двум круговым контурам, имеющим вид концентрированных окружностей, текут одинаковые токи силой тока 1 А в противоположных направлениях. Определить радиусы окружностей, если они различаются в три раза, а индукция магнитного поля в центре контуров равна 4 мкТл.

8. В проводнике, имеющим вид ромба, течет ток силой тока 1 А. Сторона ромба 1 см, углы при вершинах 600 и 1200. Определить магнитную индукцию магнитного поля в центре ромба.

9. Согласно теории Бора, электрон в атоме водорода по круговой орбите радиусом 52,8 пм. Определить магнитную индукцию поля, созданного электроном в центре круговой орбиты. Заряд электрона . Скорость электрона на орбите .

10. По проводнику, изогнутому в виде окружности, течет ток. Индукция магнитного поля в центре окружности 1 мкТл. Не изменяя силы тока в проводнике, ему придали форму квадрата. Определить магнитную индукцию магнитного поля в центре квадрата.