Задачи

По го­ри­зон­таль­но рас­по­ло­жен­ным двум па­рал­лель­ным рель­сам с пре­не­бре­жи­мо ма­лым со­про­тив­ле­ни­ем и за­мкну­тым на кон­ден­са­тор элек­тро­ём­ко­стью сколь­зит по­сту­па­тель­но и рав­но­мер­но про­во­дя­щий стер­жень. Ско­рость дви­же­ния стерж­ня Рас­сто­я­ние меж­ду рель­са­ми Рель­сы со стерж­нем на­хо­дят­ся в вер­ти­каль­ном од­но­род­ном маг­нит­ном поле с ин­дук­ци­ей При этом энер­гия элек­три­че­ско­го поля кон­ден­са­то­ра че­рез до­ста­точ­но боль­шой про­ме­жу­ток вре­ме­ни Чему рав­на элек­тро­ём­кость кон­ден­са­то­ра? Рель­сы за­креп­ле­ны на ди­элек­три­че­ской под­лож­ке.

Чему рав­на на­пря­жен­ность элек­три­че­ско­го поля рав­но­мер­но за­ря­жен­ной нити дли­ны на пря­мой, ко­то­рая яв­ля­ет­ся про­дол­же­ни­ем нити, на рас­сто­я­нии от бли­жай­ше­го ее кон­ца? За­ряд еди­ни­цы дли­ны нити

В цепи, изоб­ра­жён­ной на ри­сун­ке, со­про­тив­ле­ние ди­о­да в пря­мом на­прав­ле­нии пре­не­бре­жи­мо мало, а в обрат­ном мно­го­крат­но пре­вы­ша­ет со­про­тив­ле­ние ре­зи­сто­ров. При под­клю­че­нии к точ­ке A по­ло­жи­тель­но­го по­лю­са, а к точ­ке B от­ри­ца­тель­но­го по­лю­са ба­та­реи с ЭДС 12 В и пре­не­бре­жи­мо ма­лым вну­трен­ним со­про­тив­ле­ни­ем по­треб­ля­е­мая мощ­ность рав­на 14,4 Вт. При из­ме­не­нии по­ляр­но­сти под­клю­че­ния ба­та­реи по­треб­ля­е­мая мощ­ность ока­за­лась рав­ной 21,6 Вт. Ука­жи­те, как те­чёт ток че­рез диод и ре­зи­сто­ры в обо­их слу­ча­ях, и опре­де­ли­те со­про­тив­ле­ния ре­зи­сто­ров в этой цепи.

Элек­три­че­ская цепь со­сто­ит из ис­точ­ни­ка тока с ко­неч­ным вну­трен­ним со­про­тив­ле­ни­ем и рео­ста­та. Со­про­тив­ле­ние рео­ста­та мож­но из­ме­нять в пре­де­лах от 1 Ом до 5 Ом. Мак­си­маль­ная мощ­ность тока вы­де­ля­ю­ща­я­ся на рео­ста­те, рав­на 4,5 Вт и до­сти­га­ет­ся при со­про­тив­ле­нии рео­ста­та Ка­ко­ва ЭДС ис­точ­ни­ка?

По­лый ша­рик мас­сой г с за­ря­дом нКл дви­жет­ся в од­но­род­ном го­ри­зон­таль­ном элек­три­че­ском поле из со­сто­я­ния по­коя. Тра­ек­то­рия ша­ри­ка об­ра­зу­ет с вер­ти­ка­лью угол Чему ра­вен мо­дуль на­пря­жён­но­сти элек­три­че­ско­го поля

Кон­ден­са­то­ры и со­еди­не­ны по­сле­до­ва­тель­но. Па­рал­лель­но по­лу­чив­шей­ся це­поч­ке под­клю­ча­ют по­сле­до­ва­тель­но со­еди­нен­ные оди­на­ко­вые ре­зи­сто­ры Точ­ки со­еди­не­ния кон­ден­са­то­ров и ре­зи­сто­ров за­мы­ка­ют про­вод­ни­ком 1-2 (см. ри­су­нок). Всю цепь под­клю­ча­ют к ба­та­рей­ке кон­ден­са­то­ры прак­ти­че­ски мгно­вен­но за­ря­жа­ют­ся. Ка­кой за­ряд про­те­чет по про­вод­ни­ку 1-2 за до­ста­точ­но боль­шое вре­мя по­сле за­мы­ка­ния? Эле­мен­ты цепи счи­тать иде­аль­ны­ми.

Два по­сле­до­ва­тель­но со­еди­нён­ных галь­ва­ни­че­ских эле­мен­та с оди­на­ко­вы­ми ЭДС (см. ри­су­нок) за­мкну­ты на па­рал­лель­но со­еди­нён­ные ре­зи­сто­ры, со­про­тив­ле­ния ко­то­рых Ом, Ом. Вну­трен­нее со­про­тив­ле­ние пер­во­го эле­мен­та Ом. Чему рав­но вну­трен­нее со­про­тив­ле­ние вто­ро­го эле­мен­та, если на­пря­же­ние на его за­жи­мах рав­но нулю?

В цепи, изоб­ра­жён­ной на ри­сун­ке, ЭДС ба­та­реи рав­на 100 В, со­про­тив­ле­ния ре­зи­сто­ров Ом и Ом, а ём­ко­сти кон­ден­са­то­ров мкФ и мкФ. В на­чаль­ном со­сто­я­нии ключ К разо­мкнут, а кон­ден­са­то­ры не за­ря­же­ны. Че­рез не­ко­то­рое вре­мя по­сле за­мы­ка­ния клю­ча в си­сте­ме уста­но­вит­ся рав­но­ве­сие. Ка­кое ко­ли­че­ство теп­ло­ты вы­де­лит­ся в цепи к мо­мен­ту уста­нов­ле­ния рав­но­ве­сия?

На ри­сун­ке изоб­ра­же­на за­ви­си­мость силы тока че­рез лам­пу на­ка­ли­ва­ния от при­ло­жен­но­го к ней на­пря­же­ния. При по­сле­до­ва­тель­ном со­еди­не­нии двух та­ких ламп и ис­точ­ни­ка сила тока в цепи ока­за­лась рав­ной 0,35 А. Ка­ко­во на­пря­же­ние на клем­мах ис­точ­ни­ка? Вну­трен­ним со­про­тив­ле­ни­ем ис­точ­ни­ка пре­не­бречь.

Ме­тал­ли­че­ский стер­жень со­про­тив­ле­ние еди­ни­цы дли­ны ко­то­ро­го дви­жет­ся с по­сто­ян­ной ско­ро­стью пер­пен­ди­ку­ляр­ной за­мы­кая два иде­аль­ных про­вод­ни­ка и об­ра­зу­ю­щих друг с дру­гом угол Дли­на рав­на и Вся си­сте­ма на­хо­дит­ся в од­но­род­ном по­сто­ян­ном маг­нит­ном поле ин­дук­ции пер­пен­ди­ку­ляр­ном плос­ко­сти си­сте­мы. Най­ди­те пол­ное ко­ли­че­ство теп­ло­ты, ко­то­рое вы­де­лит­ся в цепи за вре­мя дви­же­ния пру­та от точ­ки до точ­ки

На ри­сун­ке по­ка­за­на схе­ма элек­три­че­ской цепи, со­сто­я­щей из ис­точ­ни­ка тока с ЭДС В и вну­трен­ним со­про­тив­ле­ни­ем Ом, двух ре­зи­сто­ров с со­про­тив­ле­ни­я­ми Ом и Ом, кон­ден­са­то­ра элек­тро­ем­ко­стью мкФ и ка­туш­ки с ин­дук­тив­но­стью мкГн. В на­чаль­ном со­сто­я­нии ключ дли­тель­ное вре­мя за­мкнут. Ка­кое ко­ли­че­ство теп­ло­ты вы­де­лит­ся на ре­зи­сто­ре по­сле раз­мы­ка­ния клю­ча К? Ак­тив­ным со­про­тив­ле­ни­ем ка­туш­ки пре­не­бречь.

Мед­ное коль­цо из про­во­да диа­мет­ром 2 мм рас­по­ло­же­но в од­но­род­ном маг­нит­ном поле, маг­нит­ная ин­дук­ция ко­то­ро­го ме­ня­ет­ся по мо­ду­лю со ско­ро­стью 1,09 Тл/с. Плос­кость коль­ца пер­пен­ди­ку­ляр­на век­то­ру маг­нит­ной ин­дук­ции. Ка­ков диа­метр коль­ца, если воз­ни­ка­ю­щий в нём ин­дук­ци­он­ный ток ра­вен 10 А? Удель­ное со­про­тив­ле­ние меди Ом·м.

Элек­три­че­ская цепь со­сто­ит из ис­точ­ни­ка тока и рео­ста­та. ЭДС ис­точ­ни­ка Со­про­тив­ле­ние рео­ста­та мож­но из­ме­нять в пре­де­лах от 1 Ом до 5 Ом. Мак­си­маль­ная мощ­ность тока вы­де­ля­е­мая на рео­ста­те, до­сти­га­ет­ся при про­ме­жу­точ­ном зна­че­нии его со­про­тив­ле­ния и рав­на 4,5 Вт. Чему рав­но со­про­тив­ле­ние рео­ста­та, ко­гда на нем вы­де­ля­ет­ся мак­си­маль­ная мощ­ность?

Ме­тал­ли­че­ский шар ра­ди­у­сом по­ме­щен в жид­кий ди­элек­трик с плот­но­стью и ди­элек­три­че­ской про­ни­ца­е­мо­стью Плот­ность ма­те­ри­а­ла, из ко­то­ро­го из­го­тов­лен шар, Чему ра­вен за­ряд шара, если в од­но­род­ном элек­три­че­ском поле, на­прав­лен­ном вер­ти­каль­но вверх, шар ока­зал­ся взве­шен­ным в жид­ко­сти? Элек­три­че­ское поле со­зда­ет­ся дву­мя па­рал­лель­ны­ми пла­сти­на­ми, рас­сто­я­ние меж­ду ко­то­ры­ми , а раз­ность по­тен­ци­а­лов

На рас­сто­я­нии от за­зем­лен­но­го ме­тал­ли­че­ско­го шара на­хо­дит­ся то­чеч­ный за­ряд Счи­тая по­тен­ци­ал зем­ли рав­ным нулю, опре­де­лить за­ряд шара. Ра­ди­ус шара

На рас­сто­я­нии от цен­тра не­за­ря­жен­но­го ме­тал­ли­че­ско­го шара на­хо­дит­ся то­чеч­ный за­ряд Опре­де­лить по­тен­ци­ал шара.

Две кон­цен­три­че­ские ме­тал­ли­че­ские сфе­ры ра­ди­у­сом и име­ют за­ря­ды и со­от­вет­ствен­но. Най­ти за­ви­си­мость по­тен­ци­а­ла и на­пря­жен­но­сти элек­тро­ста­ти­че­ско­го поля от рас­сто­я­ния до цен­тра сфер. Изоб­ра­зить на гра­фи­ке.

Про­во­дя­щий шар ра­ди­у­са с за­ря­дом на­хо­дит­ся вну­три про­во­дя­щей сфе­ры ра­ди­у­са по ко­то­рой рав­но­мер­но рас­пре­де­лен за­ряд Цен­тры шара и сфе­ры сов­па­да­ют. Най­ти но­вые за­ря­ды шара и сфе­ры по­сле того, как сфе­ру за­зем­ля­ют.

Про­во­дя­щий шар ра­ди­у­са с за­ря­дом на­хо­дит­ся вну­три про­во­дя­щей сфе­ры ра­ди­у­са по ко­то­рой рав­но­мер­но рас­пре­де­лен за­ряд Цен­тры шара и сфе­ры сов­па­да­ют. Най­ти но­вые за­ря­ды шара и сфе­ры по­сле того, как шар за­зем­ля­ют.

Три оди­на­ко­вые за­ря­жен­ные ча­сти­цы в не­ко­то­рый мо­мент вре­ме­ни ока­зы­ва­ют­ся в вер­ши­нах рав­но­сто­рон­не­го тре­уголь­ни­ка со сто­ро­ной см и ле­тят с оди­на­ко­вы­ми по мо­ду­лю ско­ро­стя­ми к цен­тру это­го тре­уголь­ни­ка. При умень­ше­нии рас­сто­я­ния меж­ду со­сед­ни­ми ча­сти­ца­ми в два раза ско­ро­сти так­же умень­ши­лись в два раза. До ка­ко­го наи­мень­ше­го рас­сто­я­ния сбли­зят­ся ча­сти­цы? От­вет дай­те в см, округ­лив до це­лых.

Два не­за­ря­жен­ных кон­ден­са­то­ра с ём­ко­стя­ми мкФ и мкФ под­клю­ча­ют по­сле­до­ва­тель­но к ис­точ­ни­ку с на­пря­же­ни­ем В. По­сле за­ряд­ки кон­ден­са­то­ров кон­ден­са­тор от­клю­ча­ют от схе­мы и, не раз­ря­жая его, вновь под­клю­ча­ют к схе­ме, пе­ре­вер­нув на Опре­де­ли­те за­ряд кон­ден­са­то­ра че­рез боль­шой про­ме­жу­ток вре­ме­ни по­сле пе­ре­клю­че­ния с точ­но­стью до 1 мкКл.

Про­во­дя­щий шар ра­ди­у­са с за­ря­дом на­хо­дит­ся вну­три про­во­дя­щей сфе­ры ра­ди­у­са по ко­то­рой рав­но­мер­но рас­пре­де­лен за­ряд Цен­тры шара и сфе­ры сов­па­да­ют. Най­ти но­вые за­ря­ды шара и сфе­ры по­сле того, как сфе­ру и шар со­еди­ни­ли тон­ким про­во­дом.

Ме­тал­ли­че­ская сфе­ра, име­ю­щая не­боль­шое от­вер­стие, за­ря­же­на по­ло­жи­тель­ным за­ря­дом Пер­во­на­чаль­но не­за­ря­жен­ные ме­тал­ли­че­ские ша­ри­ки и рас­по­ло­же­ны, как по­ка­за­но на ри­сун­ке. Ра­ди­ус сфе­ры ра­вен ра­ди­у­сы каж­до­го ша­ри­ка рас­сто­я­ние Опре­де­лить за­ря­ды и ко­то­рые ин­ду­ци­ру­ют­ся на ша­ри­ках, ко­гда их со­еди­ня­ют про­во­ло­кой, не ка­са­ясь сфе­ры.

В схе­ме, пред­став­лен­ной на ри­сун­ке, при разо­мкну­том клю­че К ле­вый кон­ден­са­тор был за­ря­жен, а пра­вый — нет. Раз­ность по­тен­ци­а­лов меж­ду об­клад­ка­ми ле­во­го кон­ден­са­то­ра при этом рав­на В. Ка­кое мак­си­маль­ное ко­ли­че­ство теп­ло­ты мо­жет вы­де­лить­ся на ре­зи­сто­ре по­сле за­мы­ка­ния клю­ча К? Зна­че­ние элек­тро­ем­ко­сти пра­во­го кон­ден­са­то­ра рав­но мкФ.

Ак­ку­му­ля­тор с вну­трен­ним со­про­тив­ле­ни­ем Ом при токе А от­да­ет во внеш­нюю цепь мощ­ность Вт. Ка­кую мощ­ность от­да­ет он во внеш­нюю цепь при токе А?

Элек­три­че­ская лам­поч­ка под­клю­че­на к ис­точ­ни­ку тока че­рез со­про­тив­ле­ние, под­со­еди­нен­ное по­сле­до­ва­тель­но. Из­вест­но, что при ЭДС ис­точ­ни­ка В и под­со­еди­нен­ном со­про­тив­ле­нии Ом че­рез лам­поч­ку те­чет та­кой же ток, что и при ЭДС В и со­про­тив­ле­нии Ом. Най­ти мощ­ность вы­де­ля­ю­щу­ю­ся в лам­поч­ке. Вну­трен­ним со­про­тив­ле­ни­ем ис­точ­ни­ка тока пре­не­бречь.

Кон­ден­са­тор ем­ко­стью мкФ раз­ря­жа­ет­ся че­рез цепь из двух па­рал­лель­но вклю­чен­ных со­про­тив­ле­ний Ом и Ом. Ка­кое ко­ли­че­ство теп­ло­ты вы­де­лит­ся на мень­шем из со­про­тив­ле­ний, если кон­ден­са­тор был за­ря­жен до на­пря­же­ния В?

На двух тон­ких не­ве­со­мых ни­тях го­ри­зон­таль­но под­ве­шен пря­мо­ли­ней­ный про­вод­ник мас­сой и дли­ной По про­вод­ни­ку про­пус­ка­ют ток На ка­кой угол от вер­ти­ка­ли от­кло­нят­ся нити в по­ло­же­нии рав­но­ве­сия, если про­вод­ник на­хо­дит­ся в вер­ти­каль­ном маг­нит­ном поле с ин­дук­ци­ей

Стер­жень рас­по­ло­жен пер­пен­ди­ку­ляр­но рель­сам, рас­сто­я­ние меж­ду ко­то­ры­ми см. Рель­сы со­став­ля­ют с го­ри­зон­том угол Ка­кой долж­на быть ин­дук­ция маг­нит­но­го поля, пер­пен­ди­ку­ляр­но­го плос­ко­сти рель­сов, что­бы стер­жень на­чал дви­гать­ся, если по нему про­пу­стить ток си­лой А? Ко­эф­фи­ци­ент тре­ния стерж­ня о рель­сы мас­са стерж­ня кг.

На ри­сун­ке дана элек­три­че­ская цепь по­сто­ян­но­го тока с па­ра­мет­ра­ми: В (вну­трен­ним со­про­тив­ле­ни­ем ис­точ­ни­ка пре­не­бречь), Ом, Ом, Ом, Ом. Вольт-ам­пер­ная ха­рак­те­ри­сти­ка не­ли­ней­но­го эле­мен­та НЭ пред­став­ле­на на ри­сун­ке. Опре­де­лить по­ка­за­ния вольт­мет­ра (счи­тать иде­аль­ным). В от­ве­те на­пи­сать одно чис­ло.

Про­тон, ле­тя­щий со ско­ро­стью (1% от ско­ро­сти све­та в ва­ку­у­ме), по­па­да­ет в об­ласть про­стран­ства тол­щи­ной см, где име­ет­ся од­но­род­ное маг­нит­ное поле с ин­дук­ци­ей Тл, на­прав­лен­ное пер­пен­ди­ку­ляр­но век­то­ру (см. ри­су­нок). На ка­кой угол по­вер­нет­ся век­тор ско­ро­сти про­то­на по­сле вы­ле­та из этой об­ла­сти?

На фо­то­гра­фии изоб­ра­же­на элек­три­че­ская цепь. По­ка­за­ния вольт­мет­ра даны в воль­тах.

Ка­кое на­пря­же­ние бу­дет по­ка­зы­вать вольт­метр, если его под­со­еди­нить к ре­зи­сто­ру со­про­тив­ле­ни­ем 3 Ом? Вольт­метр счи­тать иде­аль­ным.

От­вет: В

Две ча­сти­цы с за­ря­да­ми и вле­та­ют в од­но­род­ное маг­нит­ное поле пер­пен­ди­ку­ляр­но век­то­ру маг­нит­ной ин­дук­ции со ско­ро­стя­ми и со­от­вет­ствен­но. Опре­де­ли­те от­но­ше­ние мо­ду­лей сил дей­ству­ю­щих на них со сто­ро­ны маг­нит­но­го поля.

От­вет:

При пе­ре­во­де клю­ча К из по­ло­же­ния 1 в по­ло­же­ние 2 (см. ри­су­нок) пе­ри­од соб­ствен­ных элек­тро­маг­нит­ных ко­ле­ба­ний в иде­аль­ном ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре уве­ли­чил­ся в 1,5 раза. Во сколь­ко раз ин­дук­тив­ность ка­туш­ки в ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре боль­ше

От­вет:

Две ма­лень­кие бу­син­ки, за­креп­лён­ные в точ­ках и не­сут на себе за­ря­ды и со­от­вет­ствен­но (см. ри­су­нок).

Из при­ве­дён­но­го ниже спис­ка вы­бе­ри­те все вер­ные утвер­жде­ния от­но­си­тель­но этой си­ту­а­ции.

1. Если бу­син­ки со­еди­нить не­за­ря­жен­ной стек­лян­ной па­лоч­кой, их за­ря­ды ста­нут рав­ны­ми.

2. Если бу­син­ки со­еди­нить тон­кой мед­ной про­во­ло­кой, то они бу­дут при­тя­ги­вать друг дру­га.

3. Мо­дуль силы Ку­ло­на, дей­ству­ю­щей на бу­син­ку ра­вен мо­ду­лю силы Ку­ло­на, дей­ству­ю­щей на бу­син­ку

4. На бу­син­ку со сто­ро­ны бу­син­ки дей­ству­ет сила Ку­ло­на, на­прав­лен­ная го­ри­зон­таль­но впра­во.

5. На­пря­жён­ность ре­зуль­ти­ру­ю­ще­го элек­тро­ста­ти­че­ско­го поля в точ­ке на­прав­ле­на го­ри­зон­таль­но впра­во.

От­вет:

По двум го­ри­зон­таль­но рас­по­ло­жен­ным па­рал­лель­ным про­во­дя­щим рель­сам с пре­не­бре­жи­мо ма­лым со­про­тив­ле­ни­ем, за­мкну­тым на кон­ден­са­тор с элек­тро­ем­ко­стью мкФ, по­сту­па­тель­но и рав­но­мер­но сколь­зит про­во­дя­щий стер­жень. Рас­сто­я­ние меж­ду рель­са­ми м. Рель­сы со стерж­нем на­хо­дят­ся в вер­ти­каль­ном од­но­род­ном маг­нит­ном поле с ин­дук­ци­ей Тл (см. ри­су­нок, вид свер­ху). Че­рез до­ста­точ­но боль­шой про­ме­жу­ток вре­ме­ни от на­ча­ла дви­же­ния энер­гия элек­три­че­ско­го поля кон­ден­са­то­ра мкДж. Ка­ко­ва ско­рость дви­же­ния стерж­ня? Рель­сы за­креп­ле­ны на ди­элек­три­че­ской под­лож­ке.

К изо­ли­ро­ван­но­му за­ря­жен­но­му кон­ден­са­то­ру с элек­тро­ем­ко­стью нФ и за­ря­дом нКл па­рал­лель­но под­клю­чи­ли не­за­ря­жен­ный кон­ден­са­тор элек­тро­ем­ко­стью . Най­ди­те уста­но­вив­ше­е­ся на­пря­же­ние на пер­вом кон­ден­са­торе.

На ше­ро­хо­ва­том не­про­во­дя­щем дис­ке, рас­по­ло­жен­ном в го­ри­зон­таль­ной плос­ко­сти, ле­жит то­чеч­ное тело, на­хо­дя­ще­е­ся на рас­сто­я­нии м от цен­тра дис­ка, и не­су­щее за­ряд мкКл. Диск рав­но­мер­но вра­ща­ет­ся во­круг сво­ей оси про­тив ча­со­вой стрел­ки (если смот­реть свер­ху), со­вер­шая обо­ро­та в се­кун­ду. Ко­эф­фи­ци­ент тре­ния меж­ду те­лом и по­верх­но­стью дис­ка ра­вен Ка­кой долж­на быть ми­ни­маль­ная мас­са тела для того, что­бы в од­но­род­ном маг­нит­ном поле с ин­дук­ци­ей Тл, на­прав­лен­ном вер­ти­каль­но вверх, тело не сколь­зи­ло по по­верх­но­сти дис­ка?

Три па­рал­лель­ных тон­ких длин­ных про­во­да в се­че­нии, пер­пен­ди­ку­ляр­ной им плос­ко­стью, на­хо­дят­ся в вер­ши­нах рав­но­сто­рон­не­го тре­уголь­ни­ка (см. ри­су­нок), и по ним те­кут в од­ном на­прав­ле­нии оди­на­ко­вые токи. Во сколь­ко раз из­ме­нит­ся по мо­ду­лю сила Ам­пе­ра, дей­ству­ю­щая на еди­ни­цу дли­ны про­во­да №1 со сто­ро­ны про­во­дов №№ 2 и 3, если на­прав­ле­ние тока в про­во­де №2 из­ме­нить на про­ти­во­по­лож­ное?

За­мкну­тый про­вод­ник со­про­тив­ле­ни­ем Ом на­хо­дит­ся во внеш­нем маг­нит­ном поле, при­чем по­ток маг­нит­ной ин­дук­ции, про­ни­зы­ва­ю­щий об­ра­зо­ван­ный про­вод­ни­ком кон­тур, рав­но­мер­но воз­рас­та­ет с Вб до Вб. Опре­де­лить за­ряд, ко­то­рый прой­дет при этом че­рез се­че­ние про­вод­ни­ка.