Физика (стр. 11 )

69. Два источника с ЭДС x1 = 30 В, x2 = 16 В и внутренними сопротивлениями r1 = 1 Ом, r2 = 2 Ом включены параллельно (рис. 11) и работают на общую нагрузку сопротивлением R = 25 Ом. Определить силы тока во всех ветвях и мощность, потребляемую нагрузкой.

Рис. 10	Рис. 11

70. Как нужно соединить сопротивления R1 = 2 Ом, R2 = 3 Ом, и R3 = 6 Ом, чтобы получить систему с R = 4 Ом?

71. Определить силы тока во всех участках цепи (рис. 12) и мощность, развиваемую каждым источником тока, если x1 = 6 В, x2 = 10 В, x3 = 20 В, r1 = 0,2 Ом, r2 = 0,2 Ом, r3 = 0,4 Ом, R1 = 19,8 Ом, R2 = 45,8 Ом, R3 = 100 Ом, R4 = 99,6 Ом.

72. В схеме (рис. 13) x = 5 В, R1 = 1 Ом, R2 = 2 Ом, R3 = 3 Ом. Сопротивление источника тока r = 0,10 Ом. Найти силы токов I1 и I2.

Рис. 12	Рис. 13

73. В схеме, изображенной на рис. 14, x1 = 10 В, x2 = 20 В, x3 = 30 В, R1 = 1 Ом, R2 = 2 Ом, R3 = 3 Ом, R4 = 4 Ом, R5 = 5 Ом, R6 = 6 Ом, R7 = 7 Ом. Внутреннее сопротивление источников мало. Найти силы токов I1, I2, I3.

74. Какую разность потенциалов покажет вольтметр на рис. 15?

Рис. 14	Рис. 15

75. Две группы из трех последовательно соединенных элементов соединены параллельно. ЭДС x 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 I во внешней цепи.

76. Зашунтированный амперметр измеряет токи силой до I = 20 А. Какую наибольшую силу тока может измерить этот амперметр без шунта, если сопротивление амперметра RА равно 0,02 Ом, а сопротивление шунта RШ = 5 мОм?

77. Найти температуру нити вольфрамовой лампы накаливания в рабочем состоянии, если известно, что сопротивление нити в момент включения при температуре 20°С в 12,6 раза меньше, чем в рабочем состоянии.

78. Из медной проволоки длиной  м и площадью поперечного сечения S = 24 мм2 намотана катушка. Найти приращение сопротивления катушки при ее нагревании от t1 = 20°С до t2 = 70°С.

79. Электрический чайник имеет две обмотки. При включении одной из них вода в чайнике закипает через t1 = 15 мин, при включении другой – через t2 = 30 мин. Через какое время t закипит вода в чайнике, если включить две обмотки: а) последовательно; б) параллельно?

80. Электрический чайник вместимостью 1,5 дм3 имеет сопротивление нагревательного элемента 80 Ом, КПД 80 % и работает при напряжении 220 В. Начальная температура воды 20°С. Определить мощность тока, потребляемую чайником, силу тока в нагревательном элементе, время, в течение которого вода в чайнике закипит.

Магнитное поле

81. Два бесконечно длинных проводника скрещены под прямым
углом. По проводникам текут токи силой I1 = 100 А и I2 = 50 А. Расстояние между проводниками d = 0,2 м. Определить индукцию магнитного поля в точке, лежащей на середине общего перпендикуляра к
проводникам.

82. По двум бесконечно длинным параллельным проводникам текут токи одного направления величиной 15 А. Вычислить напряженность магнитного поля в точке, которая расположена на расстоянии 40 см от одного проводника и 30 см от другого, если расстояние между ними 50 см.

83. Плоский контур с током силой I = 5 А свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией B = 0,4 Тл. Площадь контура S = 200 см2. Поддерживая ток в контуре неизменным, его повернули относительно оси, лежащей в плоскости контура, на угол a = 40°. Определить совершенную при этом работу.

84. В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции расположен плоский контур площадью S = 100 см2. Поддерживая в контуре постоянную силу тока I = 50 А, его переместили из поля в область пространства, где поле отсутствует. Определить индукцию B магнитного поля, если при перемещении контура была совершена работа A = 0,4 Дж.

85. Какова напряженность магнитного поля в центре квадрата со стороной a = 10 см, если по его периметру протекает ток силой I = 20 А?

86. Проводник согнут в виде правильного треугольника со стороной a = 20 см. Какой ток протекает по периметру треугольника, если в его центре напряженность поля H = 71,64 А/м?

87. Определить частоту n обращения электрона по круговой орбите в магнитном поле (B = 1 Тл).

88. Протон, получивший скорость в результате прохождения разности потенциалов U = 1 кВ, попадает в однородное магнитное поле с
индукцией B = 0,2 Тл перпендикулярно линиям индукции. Определить радиус окружности, по которой будет двигаться протон, и период его
вращения.

89. Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов и влетела в скрещенные под прямым углом электрическое (E = 400 В/м) и магнитное (B = 0,2 Тл) поля. Определить ускоряющую разность потенциалов U, если, двигаясь перпендикулярно полям, частица не испытывает отклонений от прямолинейной траектории. Отношение заряда к массе частицы q / m = 9,64×107 Кл/кг.

90. Плоский конденсатор, между пластинами которого создано электрическое поле (E = 100 В/м), помещен в магнитное поле так, что силовые линии полей взаимно перпендикулярны. Какова должна быть индукция B магнитного поля, чтобы электрон с начальной энергией Te = 4 кэВ, влетевший в пространство между пластинами конденсатора перпендикулярно силовым линиям магнитного поля, не изменил направления скорости?

91. Электрон движется по окружности радиусом R = 1 см в магнитном поле с индукцией B = 0,02 Тл. Какова кинетическая энергия электрона?

92. Заряженная частица с кинетической энергией T = 2 кэВ движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом R = 4 мм.
Определить силу Лоренца, действующую на частицу со стороны поля.

93. Электрон, ускоренный разностью потенциалов U = 0,5 кВ, движется параллельно прямолинейному длинному проводнику на расстоянии 1 см от него. Определить силу, действующую на электрон, если по проводнику течет ток I = 10 А.

94. В однородном магнитном поле (B = 0,1 Тл) равномерно с частотой n = 5 с – 1 вращается стержень длиной 50 см так, что плоскость его вращения перпендикулярна линиям напряженности, а ось вращения проходит через один из концов. Определить индуцируемую на концах стержня разность потенциалов U.

95. Железнодорожные рельсы изолированы друг от друга и от Земли и соединены через милливольтметр. Каково показание прибора, если по рельсам проходит поезд со скоростью 20 м/с? Вертикальную составляющую напряженности магнитного поля Земли принять равной 40 А/м, а расстояние между рельсами 1,54 м.

96. На цилиндрический железный сердечник длиной 0,1 м намотан провод длиной 10 м. Определить индуктивность полученного соленоида. Магнитная проницаемость железа m = 400.

97. На 1 см однослойного соленоида без сердечника приходится 40 витков. Объем соленоида 800 см3. При какой скорости изменения силы тока в соленоиде индуцируется ЭДС самоиндукции 0,4 В?

98. В соленоиде сила тока равномерно возрастает от 0 до 50 А в течение 0,5 с, при этом соленоид накапливает энергию 50 Дж. Какая ЭДС индуцируется в соленоиде?

99. Магнитный поток Ф в соленоиде, содержащем N = 1000 витков, равен 0,2 мВб. Определить энергию W магнитного поля соленоида, если сила тока, протекающего по виткам соленоида, I = 1 А. Сердечник отсутствует. Магнитное поле во всем объеме соленоида считать однородным.