Задачи

В од­но­род­ное элек­три­че­ское поле на­пря­жён­но­стью па­рал­лель­но ли­ни­ям на­пря­жён­но­сти поля вле­та­ет про­тон со ско­ро­стью Че­рез ка­кое вре­мя про­тон, за­мед­ля­ясь, оста­но­вит­ся?

На ри­сун­ке по­ка­за­на цепь по­сто­ян­но­го тока, со­дер­жа­щая ис­точ­ник тока с ЭДС два ре­зи­сто­ра и рео­стат. Со­про­тив­ле­ния ре­зи­сто­ров и оди­на­ко­вы и рав­ны Со­про­тив­ле­ние рео­ста­та мож­но ме­нять. Как из­ме­нят­ся на­пря­же­ние на ре­зи­сто­ре и сум­мар­ная теп­ло­вая мощ­ность, вы­де­ля­е­мая во внеш­ней цепи, если умень­шить со­про­тив­ле­ние рео­ста­та от до 0? Вну­трен­ним со­про­тив­ле­ни­ем ис­точ­ни­ка пре­не­бречь.

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.

Рас­сто­я­ние меж­ду дву­мя то­чеч­ны­ми элек­три­че­ски­ми за­ря­да­ми уве­ли­чи­ли в 2 раза, при этом один из за­ря­дов уве­ли­чи­ли в 6 раз. Во сколь­ко раз уве­ли­чил­ся мо­дуль сил элек­тро­ста­ти­че­ско­го вза­и­мо­дей­ствия меж­ду за­ря­да­ми?

От­вет: в раз(а)

На ри­сун­ке при­ве­дён гра­фик за­ви­си­мо­сти силы тока от вре­ме­ни в элек­три­че­ской цепи, ин­дук­тив­ность ко­то­рой Опре­де­ли­те мо­дуль ЭДС са­мо­ин­дук­ции в ин­тер­ва­ле вре­ме­ни от 0 до

От­вет: мкВ

Алю­ми­ни­е­вый про­вод­ник АБ под­ве­шен на тон­ких мед­ных про­во­лоч­ках к де­ре­вян­ной бал­ке и под­клю­чён к ис­точ­ни­ку по­сто­ян­но­го на­пря­же­ния так, как по­ка­за­но на ри­сун­ке. Вбли­зи про­вод­ни­ка спра­ва от него на­хо­дит­ся се­вер­ный по­люс по­сто­ян­но­го маг­ни­та. Пол­зу­нок рео­ста­та плав­но пе­ре­ме­ща­ют впра­во.

Из при­ве­дён­но­го ниже спис­ка вы­бе­ри­те все вер­ные утвер­жде­ния.

1. Со­про­тив­ле­ние внеш­ней цепи умень­ша­ет­ся.

2. Ли­нии ин­дук­ции маг­нит­но­го поля, со­здан­но­го маг­ни­том, вбли­зи про­вод­ни­ка АБ на­прав­ле­ны впра­во.

3. Сила тока, про­те­ка­ю­ще­го по про­вод­ни­ку АБ, умень­ша­ется.

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

5. Силы на­тя­же­ния про­во­ло­чек, на ко­то­рых под­ве­шен про­вод­ник АБ, уве­ли­чи­ва­ются.

От­вет:

Уча­сток цепи, со­сто­я­щий из от­рез­ка про­во­да с боль­шим удель­ным со­про­тив­ле­ни­ем, под­клю­чён к клем­мам ис­точ­ни­ка по­сто­ян­но­го на­пря­же­ния. От­ре­зок про­во­да за­ме­ни­ли дру­гим про­во­дом та­кой же дли­ны и из того же ма­те­ри­а­ла, но вдвое бóльшего диа­мет­ра. Как из­ме­ни­лись в ре­зуль­та­те та­кой за­ме­ны сила тока на участ­ке цепи и со­про­тив­ле­ние это­го участ­ка? Счи­тать, что на­пря­же­ние на участ­ке цепи оста­ёт­ся не­из­мен­ным.

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.

За­ря­жен­ная ча­сти­ца с мас­сой и за­ря­дом дви­жет­ся по окруж­но­сти ра­ди­у­сом пер­пен­ди­ку­ляр­но ли­ни­ям маг­нит­ной ин­дук­ции од­но­род­но­го маг­нит­но­го поля с ин­дук­ци­ей Ки­не­ти­че­ская энер­гия ча­сти­цы Най­ди­те за­ряд дан­ной ча­сти­цы, счи­тая его по­ло­жи­тель­ным. Ре­ля­ти­вист­ски­ми эф­фек­та­ми пре­не­бречь.

На ри­сун­ке по­ка­зан гра­фик за­ви­си­мо­сти силы тока в про­вод­ни­ке от на­пря­же­ния меж­ду его кон­ца­ми. Чему рав­но со­про­тив­ле­ние про­вод­ни­ка?

От­вет:

Пря­мо­ли­ней­ный про­вод­ник дли­ной по ко­то­ро­му про­те­ка­ет ток по­ме­щён в од­но­род­ное маг­нит­ное поле пер­пен­ди­ку­ляр­но ли­ни­ям ин­дук­ции Во сколь­ко раз уве­ли­чит­ся сила Ам­пе­ра, дей­ству­ю­щая на про­вод­ник, если его дли­ну уве­ли­чить в 4 раза, а ин­дук­цию маг­нит­но­го поля умень­шить в 2 раза? (Сила тока, вза­им­ное рас­по­ло­же­ние про­вод­ни­ка с то­ком и ли­ний ин­дук­ции маг­нит­но­го поля оста­ют­ся не­из­мен­ны­ми.)

От­вет: в раз(а)

На ри­сун­ке изоб­ра­же­ны ли­нии на­пря­жён­но­сти од­но­род­но­го элек­тро­ста­ти­че­ско­го поля, со­здан­но­го рав­но­мер­но за­ря­жен­ной про­тя­жён­ной го­ри­зон­таль­ной пла­сти­ной. Из при­ве­дён­но­го ниже спис­ка вы­бе­ри­те все вер­ные утвер­жде­ния от­но­си­тель­но си­ту­а­ции, по­ка­зан­ной на ри­сун­ке.

1. Ра­бо­та элек­тро­ста­ти­че­ско­го поля по пе­ре­ме­ще­нию то­чеч­но­го по­ло­жи­тель­но­го за­ря­да из точ­ки в точ­ку по­ло­жи­тель­на.

2. Если в точ­ку по­ме­стить то­чеч­ный от­ри­ца­тель­ный за­ряд, то на него со сто­ро­ны пла­сти­ны бу­дет дей­ство­вать сила, на­прав­лен­ная вер­ти­каль­но вверх.

3. На­пря­жён­ность элек­тро­ста­ти­че­ско­го поля в точ­ке мень­ше, чем в точ­ке

4. По­тен­ци­ал элек­тро­ста­ти­че­ско­го поля в точ­ке выше, чем в точ­ке

5. За­ряд пла­сти­ны по­ло­жи­тель­ный.

От­вет:

По­ло­жи­тель­но за­ря­жен­ный ион дви­жет­ся по окруж­но­сти в од­но­род­ном маг­нит­ном поле. Как из­ме­нят­ся мо­дуль цен­тро­стре­ми­тель­но­го уско­ре­ния иона и ча­сто­та его об­ра­ще­ния, если ион бу­дет дви­гать­ся по окруж­но­сти в том же маг­нит­ном поле, имея мень­шую ки­не­ти­че­скую энер­гию?

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.

Два оди­на­ко­вых по мо­ду­лю раз­но­имён­ных не­по­движ­ных то­чеч­ных за­ря­да и на­хо­дят­ся на рас­сто­я­нии друг от дру­га в ва­ку­у­ме. Опре­де­ли­те на­пря­жён­ность элек­три­че­ско­го поля этих за­ря­дов в точ­ке, на­хо­дя­щей­ся на рас­сто­я­нии от каж­до­го за­ря­да.

По про­вод­ни­ку те­чёт по­сто­ян­ный элек­три­че­ский ток. За­ряд, про­шед­ший че­рез по­пе­реч­ное се­че­ние про­вод­ни­ка, рас­тёт с те­че­ни­ем вре­ме­ни со­глас­но пред­став­лен­но­му гра­фи­ку (см. ри­су­нок). Опре­де­ли­те силу тока в про­вод­ни­ке.

От­вет: А

Опре­де­ли­те энер­гию маг­нит­но­го поля ка­туш­ки ин­дук­тив­но­стью если сила тока в ней рав­на

От­вет: мДж

На ри­сун­ке при­ве­дён гра­фик за­ви­си­мо­сти силы тока от вре­ме­ни при сво­бод­ных элек­тро­маг­нит­ных ко­ле­ба­ни­ях в иде­аль­ном ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре. Ка­ким ста­нет пе­ри­од сво­бод­ных элек­тро­маг­нит­ных ко­ле­ба­ний в кон­ту­ре, если кон­ден­са­тор в нём за­ме­нить на дру­гой кон­ден­са­тор, ём­кость ко­то­ро­го в 4 раза мень­ше?

От­вет: мкс

В иде­аль­ном ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре, со­сто­я­щем из кон­ден­са­то­ра и ка­туш­ки ин­дук­тив­но­сти, про­ис­хо­дят сво­бод­ные элек­тро­маг­нит­ные ко­ле­ба­ния. Из­ме­не­ние за­ря­да кон­ден­са­то­ра в ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре с те­че­ни­ем вре­ме­ни по­ка­за­но в та­бли­це.

Вы­бе­ри­те все вер­ные утвер­жде­ния о про­цес­сах, про­ис­хо­дя­щих в кон­ту­ре.

1. Пе­ри­од элек­тро­маг­нит­ных ко­ле­ба­ний ра­вен

2. Ча­сто­та ко­ле­ба­ний рав­на

3. В мо­мент вре­ме­ни  мо­дуль силы тока в кон­ту­ре мак­си­ма­лен.

4. В мо­мент вре­ме­ни  энер­гия маг­нит­но­го поля ка­туш­ки ин­дук­тив­но­сти мак­си­маль­на.

5. В мо­мент вре­ме­ни энер­гия элек­три­че­ско­го поля кон­ден­са­то­ра ми­ни­маль­на.

От­вет:

При на­строй­ке ко­ле­ба­тель­но­го кон­ту­ра ра­дио­пе­ре­дат­чи­ка уве­ли­чи­ва­ют элек­тро­ём­кость его кон­ден­са­то­ра. Как при этом из­ме­ня­ют­ся ча­сто­та ко­ле­ба­ний силы тока в кон­ту­ре и дли­на вол­ны из­лу­че­ния пе­ре­дат­чи­ка?

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.

К ак­ку­му­ля­то­ру с ЭДС под­клю­чи­ли лам­поч­ку со­про­тив­ле­ни­ем Опре­де­ли­те вну­трен­нее со­про­тив­ле­ние ак­ку­му­ля­то­ра, если на лам­поч­ке вы­де­ля­ет­ся мощ­ность, рав­ная

Пла­сти­ны боль­шо­го по раз­ме­рам плос­ко­го кон­ден­са­то­ра рас­по­ло­же­ны го­ри­зон­таль­но на рас­сто­я­нии друг от дру­га. На­пря­же­ние на пла­сти­нах кон­ден­са­то­ра В про­стран­стве меж­ду пла­сти­на­ми па­да­ет кап­ля жид­ко­сти. За­ряд кап­ли При ка­ком зна­че­нии мас­сы кап­ли её ско­рость бу­дет по­сто­ян­ной? Вли­я­ни­ем воз­ду­ха на дви­же­ние кап­ли пре­не­бречь.

Кон­ден­са­тор элек­тро­ём­ко­стью за­ря­ди­ли от ак­ку­му­ля­то­ра с ЭДС За­тем за­ря­жен­ный кон­ден­са­тор под­клю­чи­ли к ба­та­рее из двух та­ких же ак­ку­му­ля­то­ров, со­еди­нён­ных по­сле­до­ва­тель­но. При этом по­ляр­ность об­кла­док за­ря­жен­но­го кон­ден­са­то­ра сов­па­да­ет с по­ляр­но­стью по­лю­сов ба­та­реи. Ка­кое ко­ли­че­ство теп­ло­ты вы­де­ли­лось на вну­трен­них со­про­тив­ле­ни­ях ба­та­реи ак­ку­му­ля­то­ров за вре­мя уста­нов­ле­ния на­пря­же­ния на кон­ден­са­то­ре?

Дай­те опре­де­ле­ние по­тен­ци­а­ла элек­тро­ста­ти­че­ско­го поля. Как свя­за­на раз­ность по­тен­ци­а­лов с на­пря­жен­но­стью од­но­род­но­го элек­тро­ста­ти­че­ско­го поля?

Ка­кое устрой­ство на­зы­ва­ет­ся кон­ден­са­то­ром? Ка­кое элек­тро­ста­ти­че­ское поле со­зда­ёт­ся вну­три за­ря­жен­но­го плос­ко­го кон­ден­са­то­ра? Чему рав­на элек­тро­ём­кость плос­ко­го кон­ден­са­то­ра?

Чему рав­ны ра­бо­та и мощ­ность элек­три­че­ско­го тока? Сфор­му­ли­руй­те за­кон Джо­уля-Лен­ца.

На ри­сун­ке при­ве­де­на фо­то­гра­фия элек­три­че­ской цепи по­сто­ян­но­го тока. По­ка­за­ния вольт­мет­ра даны в воль­тах.

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

От­вет: В

Две па­рал­лель­ные ме­тал­ли­че­ские пла­сти­ны боль­ших раз­ме­ров рас­по­ло­же­ны на рас­сто­я­нии друг от дру­га и под­клю­че­ны к ис­точ­ни­ку по­сто­ян­но­го на­пря­же­ния (см. рис. 1). Не от­клю­чая пла­сти­ны от ис­точ­ни­ка, их сбли­жа­ют, умень­шая рас­сто­я­ние меж­ду ними в 2 раза (см. рис. 2).

Из при­ве­дён­но­го ниже спис­ка вы­бе­ри­те все вер­ные утвер­жде­ния, ха­рак­те­ри­зу­ю­щие свой­ства кон­ден­са­то­ра по­сле уста­нов­ле­ния рав­но­ве­сия в си­сте­ме.

1. Энер­гия элек­три­че­ско­го поля кон­ден­са­то­ра уве­ли­чи­лась в 4 раза.
2. Мо­дуль за­ря­да об­кла­док кон­ден­са­то­ра уве­ли­чил­ся в 2 раза.
3. На­пря­же­ние меж­ду об­клад­ка­ми кон­ден­са­то­ра умень­ши­лось в 4 раза.
4. Элек­тро­ём­кость кон­ден­са­то­ра уве­ли­чи­лась в 2 раза.
5. На­пря­жён­ность элек­тро­ста­ти­че­ско­го поля меж­ду об­клад­ка­ми кон­ден­са­то­ра уве­ли­чи­лась в 2 раза.

От­вет:

Кон­ден­са­тор иде­аль­но­го ко­ле­ба­тель­но­го кон­ту­ра дли­тель­ное вре­мя под­клю­чён к ис­точ­ни­ку по­сто­ян­но­го на­пря­же­ния (см. ри­су­нок). В мо­мент пе­ре­клю­ча­тель К пе­ре­ве­ли из по­ло­же­ния 1 в по­ло­же­ние 2. Гра­фи­ки А и Б от­ра­жа­ют из­ме­не­ние с те­че­ни­ем вре­ме­ни фи­зи­че­ских ве­ли­чин, ха­рак­те­ри­зу­ю­щих сво­бод­ные элек­тро­маг­нит­ные ко­ле­ба­ния, воз­ник­шие в кон­ту­ре по­сле это­го ( — пе­ри­од ко­ле­ба­ний). Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие меж­ду гра­фи­ка­ми и фи­зи­че­ски­ми ве­ли­чи­на­ми, за­ви­си­мость ко­то­рых от вре­ме­ни эти гра­фи­ки мо­гут изоб­ра­жать.

ГРА­ФИ­КИ

ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКИЕ ВЕ­ЛИ­ЧИ­НЫ

1) за­ряд ле­вой об­клад­ки кон­ден­са­то­ра

2) мо­дуль на­пря­же­ния на кон­ден­са­то­ре

3) энер­гия элек­три­че­ско­го поля кон­ден­са­то­ра

4) сила тока

На ри­сун­ке изоб­ра­же­на элек­три­че­ская цепь, со­сто­я­щая из галь­ва­ни­че­ско­го эле­мен­та, двух иде­аль­ных ди­о­дов (со­про­тив­ле­ние ди­о­да при пря­мом вклю­че­нии рав­но нулю, при обрат­ном вклю­че­нии ток че­рез диод ра­вен нулю), двух клю­чей, двух ре­зи­сто­ров, иде­аль­ных ам­пер­мет­ра и вольт­мет­ра. В на­чаль­ный мо­мент вре­ме­ни ключ за­мкнут, а ключ разо­мкнут. Опи­ра­ясь на за­ко­ны элек­тро­ди­на­ми­ки, объ­яс­ни­те, как из­ме­нят­ся по­ка­за­ния при­бо­ров, если ключ разо­мкнуть, а ключ за­мкнуть.

Из ни­ке­ли­но­вой про­во­ло­ки с удель­ным со­про­тив­ле­ни­ем и пло­ща­дью по­пе­реч­но­го се­че­ния из­го­тов­лен пря­мо­уголь­ный кон­тур с диа­го­на­лью (см. ри­су­нок). Сто­ро­ны пря­мо­уголь­ни­ка и Кон­тур под­клю­чён за диа­го­наль к ис­точ­ни­ку по­сто­ян­но­го на­пря­же­ния с ЭДС и по­ме­щён в од­но­род­ное маг­нит­ное поле, век­тор маг­нит­ной ин­дук­ции ко­то­ро­го па­рал­ле­лен сто­ро­нам и и ра­вен по мо­ду­лю Чему ра­вен мо­дуль ре­зуль­ти­ру­ю­щей сил, с ко­то­ры­ми маг­нит­ное поле дей­ству­ет на кон­тур? Сде­лай­те ри­су­нок с ука­за­ни­ем сил, дей­ству­ю­щих на сто́роны кон­ту­ра и его диа­го­наль со сто­ро­ны маг­нит­но­го поля. Вну­трен­ним со­про­тив­ле­ни­ем ис­точ­ни­ка пре­не­бречь.