Все задачи

Известно, что на диэлектрическую пластину, частично введенную в зазор воздушного плоского конденсатора, действует сила, втягивающая пластину внутрь.

1. Объясните это явление, основываясь на известных физических явлениях и законах.

2. Как изменится энергия заряженного конденсатора при втягивании в него пластины, если он отключен от ис­точ­ника?

Два плоских конденсатора емкостью и обладающих зарядами и включают в замкнутую цепь так, что положительно заряженная пластина одного конденсатора соединяется с отрицательно заряженной пластиной другого. Определить заряд каждого конденсатора в этом случае.

Ток величиной 5 А течет по медному проводу. Какой заряд накопится на проводе за 1 секунду?

Ответ: Кл

Саркис натер пластмассовую ручку об остатки волос на своей голове, в результате чего ручка приобрела положительный электрический заряд. Затем, держась рукой за шар незаряженного электрометра, Саркис поднес близко к шару (не касаясь его) положительно заряженную ручку. После этого Саркис убрал руку от шара, а затем убрал и ручку. В результате электрометр оказался заряжен. Объясните этот эффект, основываясь на известных Вам физических законах, и определите знак заряда электрометра.

Аккумуляторы смартфонов характеризуют «емкостью», измеряемой в мАч. Например, «емкость» аккумулятора в iPhone 13 Pro равна 3095 мАч.

1. Что это означает?
2. Переведите 3095 мАч в систему СИ.
3. Поскольку полученное число довольно велико и имеет размерность заряда, то при подстановке в закон Кулона получается огромная сила, с которой должны были бы взаимодействовать два находящихся рядом аккумулятора. Почему этого не происходит?

Виталик к верхнему концу вертикальной медной трубки прикрепил динамометр, а затем бросил в трубку постоянный магнит, удерживая при этом динамометр и не касаясь трубки. Оказалось, что в течение почти всего времени падения магнита в трубке показания динамометра оказываются больше на величину, равную силе тяжести, действующей на магнит.

1. Объясните, почему меняются показания динамометра, основываясь на известных Вам физических законах.

2. Докажите, что магнит большую часть времени движется с постоянной скоростью.

На рисунке изображена схема, состоящая из конденсатора катушки индуктивности и двух ключей. Первоначально конденсатор заряжен до некоторого напряжения а ключи разомкнуты. Омическое сопротивление проводов и катушки индуктивности не учитывайте.

1. Как будет меняться напряжение на конденсаторе и сила тока в катушке, если сначала замыкают ключ а затем

2. Как будет меняться напряжение на конденсаторе и сила тока в катушке, если сначала замыкают ключ а затем, когда напряжение на конденсаторе уменьшается в два раза, замыкают ключ

Ответ обоснуйте, опираясь на физические законы.

К источнику с ЭДС и внутренним сопротивлением подключены резисторы и реостат. Каким должно быть сопротивление реостата чтобы на участке ток был направлен от точки к точке ?

Тонкий цилиндрический проводник длиной движется с постоянным ускорением направленным вдоль его оси. Определите напряжение, возникающее между концами проводника.

Прямолинейный проводник длиной по которому протекает ток помещён в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции На проводник действует сила Ампера, равная 0,2 Н. Каким станет модуль силы Ампера, если увеличить силу тока в 2 раза?

Ответ: Н

Нихромовый проводник АБ подвешен на тонких медных проволочках к деревянной балке и подключён к источнику постоянного напряжения так, как показано на рисунке. Вблизи проводника находится южный полюс постоянного магнита (см. рисунок). Ползунок реостата плавно перемещают влево.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.

1. Линии индукции магнитного поля, созданного магнитом вблизи проводника АБ, направлены влево.

2. Сила натяжения проволочек, на которых подвешен проводник АБ, увеличивается.

3. Сила Ампера, действующая на проводник АБ, увеличивается.

4. Сопротивление внешней цепи увеличивается.

5. Сила тока, протекающего через проводник АБ, уменьшается.

Ответ:

На рисунке представлена схема цепи для исследования различных проводников. Внутренним сопротивлением источника можно пренебречь.

Сначала между клеммами и включили отрезок медного провода. Затем его заменили медным проводом такой же длины, но с большей площадью поперечного сечения. Как изменяются в результате замены сопротивление цепи с проводником и сила тока в ней?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1. увеличивается
2. уменьшается
3. не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Конденсатор идеального колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения (см. рисунок). В момент переключатель К переводят из положения 1 в положение 2. Графики А и Б отображают изменения с течением времени физических величин, характеризующих возникшие после этого свободные электромагнитные колебания в контуре ( — период колебаний).

Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимость которых от времени эти графики могут отображать.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

1) сила тока в катушке

2) заряд левой обкладки конденсатора

3) энергия магнитного поля катушки

4) энергия электрического поля конденсатора

Ответ:

Сила тока, текущего в проводнике, равна 4 А. За какое время через поперечное сечение проводника площадью 2 мм² проходит заряд 5 Кл?

Ответ: с

Во сколько раз изменится индуктивность катушки при увеличении энергии магнитного поля катушки в 4 раза?

Ответ: раз(а)

Две заряженные проводящие сферы расположены концентрически с общим центром в точке (см. рисунок). Заряды сфер , расстояние Потенциал считайте равным нулю на бесконечности.

Выберите все верные утверждения, описывающие данную ситуацию.

1. Напряженность электростатического поля в точках и одинакова.

2. Потенциал электростатического поля в точках и одинаков.

3. В точке напряженность электростатического поля равна нулю.

4. Напряженность электростатического поля в точке равна 18 В/м.

5. Потенциал электростатического поля в точке равен 18 Дж/Кл.

Ответ:

Даны две проводящие концентрические сферы радиусов и Внутренняя сфера имеет положительный заряд а внешняя заземлена. Найдите напряженность и потенциал электростатического поля в зависимости от расстояния до центра сфер. Изобразите эти зависимости на графиках и

Неразветвленная электрическая цепь состоит из аккумулятора с постоянными ЭДС и внутренним сопротивлением и внешнего резистора. Как изменятся сила тока в аккумуляторе и напряжение на выводах аккумулятора, если в цепь параллельно включить еще один такой же резистор?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1. увеличится
2. уменьшится
3. не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

На рисунке показана цепь постоянного тока. Сопротивление резистора равно Внутреннее сопротивление источника тока равно — ЭДС источника тока.

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ:

В схему включены два микроамперметра и два одинаковых вольтметра. Показания первого и второго микроамперметров и равны соответственно и . Вольтметр показывает напряжение Найти показание второго вольт­метра.

В схеме, показанной на рисунке, ключ К длительное время был замкнут. В некоторый момент времени ключ размыкают. Определите количество теплоты которое выделится после этого на резисторе сопротивлением за достаточно большой промежуток времени. ЭДС батареи ее внутреннее сопротивление емкость конденсатора индуктивность катушки а ее сопротивление пренебрежимо мало.

Заряженный конденсатор замкнули на катушку индуктивности. Через какую часть периода после подключения энергия в конденсаторе будет равна энергии в катушке ин­дук­тив­ности?

По двум вертикальным проводящим рейкам AB и CD (cм. рисунок), находящимся на расстоянии и соединенным сопротивлением под действием силы тяжести начинает скользить проводник, длина которого и масса Система находится в однородном магнитном поле, индукция которого перпендикулярна плоскости рисунка. Какова установившаяся скорость движения проводника, если сопротивлением самого проводника и реек, а также трением можно пренебречь?

Незаряженный металлический цилиндр вращается в магнитном поле с угловой скоростью вокруг своей оси. Индукция магнитного поля направлена вдоль оси цилиндра; — масса электрона, — элементарный заряд. Каково должно быть значение индукции магнитного поля, чтобы в цилиндре не возникало электрическое поле?

Гальванический элемент дает на внешнее сопротивление ток Ежели внешнее сопротивление будет то элемент дает ток Какой ток он дает, если его замкнуть накоротко?

Источник с ЭДС и внутренним сопротивлением должен питать дуговую лампу с сопротивлением требующую для нормального горения напряжения Определить сопротивление резистора, введенного последовательно в цепь лампы для ее нормального горения.

Амперметр рассчитан на максимальный ток Его сопротивление равно Какое сопротивление надо включить параллельно амперметру, чтобы им можно было измерять ток в раз больший?

Вольтметром можно измерять максимальное напряжение Его сопротивление равно Какое сопротивление надо включить последовательно с вольтметром, чтобы можно было измерять напряжение в раз больше?

В схеме, показанной на рисунке, Известно, что на сопротивлении выделяется мощность Какая мощность выделяется на сопротивлении

Два разноимённых точечных заряда, величины которых равны и расположены на расстоянии друг от друга. Докажите, что поверхность нулевого потенциала есть сфера. Определите радиус этой сферы и расстояние от её центра до меньшего по абсолютной величине заряда.

Напряжение на выводах схемы меняется по закону где Найдите значение действующего напряжения. (Действующим называется такое постоянное напряжение на участке цепи, при котором за время, равное периоду переменного напряжения, работа по перемещению заряда на этом участке цепи одинакова для постоянного и переменного напряжений.)

Два плоских воздушных конденсатора подключены к одинаковым источникам постоянного напряжения и одинаковым лампам, как показано на рисунках а и б. Конденсаторы имеют одинаковую площадь пластин, но различаются расстоянием между пластинами. В некоторый момент времени ключи К в обеих схемах переводят из положения 1 в положение 2. Опираясь на законы электродинамики, объясните, в каком из приведенных опытов при переключении ключа лампа вспыхнет ярче. Сопротивлением соединяющих проводов пренебречь.

Вдоль наклонной плоскости, образующей с горизонтом угол проложены рельсы, по которым может скользить проводящий стержень массой кг. Какой минимальной величины ток нужно пропустить по стержню, чтобы он оставался в покое, если вся система находится в однородном магнитном поле с индукцией , направленной вертикально? Коэффициент трения стержня о рельсы расстояние между ними

В схеме, изображенной на рисунке, емкости конденсаторов равны и а ЭДС батареи с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением равен Определить заряд, протекающий через ключ при его замыкании (смотри рисунок).

Катушка, обладающая индуктивностью соединена с источником постоянного тока с ЭДС и одинаковыми резисторами и как показано на рисунке. Ключ в цепи разомкнут. Основываясь на известных физических законах, опишите, как изменятся сила тока в цепи и напряжение на резисторе при замыкании ключа. Внутренним сопротивлением источника тока и сопротивлением катушки пре­не­бречь.

Небольшой шар массой несущий положительный заряд движется по окружности, вращаясь на прикрепленной к потолку нитке длиной с постоянной по модулю скоростью Система находится в однородном вертикальном магнитном поле. Найдите индукцию магнитного поля если угол отклонения нити от вертикали составляет

Какая тепловая мощность выделяется на лампе 2 в схеме, изображённой на рисунке? Сопротивление ламп 1 и 2 ламп 3 и 4 Внутреннее сопротивление источника его ЭДС

Полый шарик массой 5 г имеет положительный заряд 50 нКл. Шар подвешен на нитке в горизонтальном однородном электростатическом поле, направленном слева направо. Шар отводят вправо до тех пор, пока нить не становится горизонтальной, и отпускают. Найти напряженность электростатического поля, если в тот момент, когда нить находится справа от вертикали и составляет с вертикалью угол сила натяжения нити равна 112 мН. Сопротивлением воздуха пренебречь.

В изображенной на рисунке схеме ЭДС батареи 10 В, индуктивность катушки 5 мкГн, емкость конденсатора 2 мкФ. При разомкнутом ключе K конденсатор заряжен до напряжения Пренебрегая омическим сопротивлением цепи, определите максимальный заряд на конденсаторе после замыкания ключа.

Идеальный амперметр на представленной схеме показывает силу тока 5 А. Чему равно напряжение на выводах схемы? Сопротивление каждого резистора равно 2 Ом.

Ответ: В