19 Камень брошен горизонтально со скоростью vx15 мс. Найти нормальное и an и тангенциальное a ускорения камня через время t1 с после начала движения. 20
Скачать 219.5 Kb.
|
В9.88 Шарик радиусом R=2 см заряжается отрицательно до потенциала φ=–2 кВ. Найти массу m всех электронов, составляющих заряд, сообщенный шарику. В9.90 Шарик, заряженный до потенциала φ=792 В, найти поверхностную плотность заряда σ=333 нКл/м2. Найти радиус r шарика. В9.95 Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S=1 м2, расстояние между ними d=1,5мм. Найти емкость С этого конденсатора. В9.102 Каким будет потенциал φ шара радиусом r=3 см, если: а) сообщить ему заряд q=1 нКл; б) окружить его концентрическим шаром радиусом R=4 см, соединенным с землей. В9.105 Найти емкость системы конденсаторов. Емкость каждого конденсатора равна 0,5 мкФ. В9.106 При помощи электрометра сравнивали между собой емкости двух конденсаторов. Для этого заряжали их до разностей потенциалов U1=300 В и U2=100 В и соединяли оба конденсатора параллельно. Измеренная при этом электрометром разность потенциалов между обкладками конденсатора оказалась равной U=250 В. Найти отношение емкостей C1/C2. В9.107 Разность потенциалов между точками А и В равна 0,02 СГСU. Емкость первого конденсатора 2 мкФ и емкость второго 4 мкФ. Найти заряд и разность потенциалов на обкладках каждого конденсатора В9.108 В каких пределах может меняться емкость системы, состоящей из двух конденсаторов переменной емкости, если емкость каждого из них меняется от 10 до 450 пФ? В9.109 Конденсатор емкостью С=20 мкФ заряжен до разности потенциалов U= 100 В. Найти энергию W этого конденсатора. В9.117 Шар, погруженный в керосин, имеет потенциал φ=4,5 кВ и поверхностную плотность заряда σ=11,3 мкКл/м2. Найти радиус R, заряд q, емкость С и энергию W шара. В9.118 Шар 1 радиусом R1=10 см, заряженный до потенциала φ1=3 кВ, после отключения от источника напряжения соединяется проволочкой (емкость которой можно пренебречь) сначала с удаленным незаряженным шаром 2, а затем после отсоединения от шара 2 с удаленным незаряженным шаром 3. Шары 2 и 3 имеют радиусы R2=R3=10 см. Найти: а) первоначальную энергию W1 шара 1; б) энергии W1’ и W2’ шаров 1 и 2 после соединения и работу А разряда при соединении; в) энергии W1’ и W3’ шаров 1 и 3 после соединения и работу А разряда при соединении. В9.119 Пластины плоского конденсатора площадью S=0,01 м2 каждая притягиваются друг к другу с силой F=30 мН. Пространство между пластинами заполнено слюдой. Найти заряды q, находящиеся на пластинах, напряженность Е поля между пластинами и объемную плотность энергии W0 поля. В9.120 Между пластинами плоского конденсатора вложена тонкая слюдяная пластинка. Какое давление испытывает эта пластинка при напряженности электрического поля 1 МВ/м? В9.122 Площадь пластин плоского воздушного конденсатора S=0,01 м2, расстояние между ними d1=2 см. К пластинам конденсатора приложена разность потенциалов U=3 кВ. Какова будет напряженность Е поля конденсатора, если, не отключая его от источника напряжения, пластины раздвинуть до расстояния d2=5 см? Найти энергии W1 и W2 конденсатора до и после раздвижения пластин. В9.126 На пластины плоского конденсатора, расстояние между которыми d= 3 см, подана разность потенциалов U= 1 кВ. пространство между пластинами заполняется диэлектриком (ε=7). Найти поверхностную плотность связанных (поляризованных) зарядов σсв. Насколько изменится поверхностная плотность заряда на пластинах при заполнении конденсатора диэлектриком? Задачу решить, если заполнение конденсатора диэлектриком производится: а) до отключения конденсатора от источника напряжения; б) после отключения конденсатора от источника напряжения. В9.127 Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено диэлектриком, диэлектрическая восприимчивость которого равна 0,08. На пластины конденсатора подана разность потенциалов 4 кВ. Найти поверхностную плотность заряда на пластинах и на диэлектрике. Расстояние между пластинами 5 мм. В10.2 Ламповый реостат состоит из пяти электрических лампочек сопротивлением r=350 Ом, включенных параллельно. Найти сопротивление R реостата, когда: а) горят все лампочки; б) вывинчиваются одна, две, три, четыре лампочки? В10.3 Вольфрамовая нить электрической лампочки при t1=20˚С имеет сопротивление R1=35,8Ом. Какова будет температура t2 нити лампочки, если при включении в сеть напряжением U=120В по нити идет ток I=0,33 А? Температурный коэффициент сопротивления вольфрама α=4,6·10-3 К-1. В10.5 Элемент с Э.Д.С. Е=2 В имеет внутреннее сопротивление r= 0,5 Ом. Найти падение потенциала Ur внутри элемента при силе тока I=0,25 A. Каково внешнее сопротивление R цепи при этих условиях? В10.6 Э.д.с. элемента 1,6 В и внутреннее его сопротивление 0,5 Ом. Чему равен к.п.д. элемента при силе тока 2,4 А? В10.8 Какую долю э.д.с. Е составляет разность потенциалов U на его зажимах, сопротивление элемента r в n раз меньше внешнего сопротивления R? Задачу решить для: а) n=0,1; б)n=1; в) n=10. В10.9 Элемент, сопротивление и амперметр соединены последовательно. Элемент имеет Э.Д.С Е=2 В и внутреннее сопротивление r=0,4 Ом. Амперметр показывает ток I=1 А. С каким К.П.Д. η работает элемент? В10.12 Два последовательно соединенных элемента с одинаковыми э.д.с. Е1=Е2=2В и внутренними сопротивлениями r1= 1 Ом и r2= 1,5 Ом замкнуты на внешнее сопротивление R=0,5 Ом. Найти разность потенциалов U на зажимах каждого элемента. В10.13 1) Какую силу тока показывает амперметр в схеме рис.28, если ε=10 В, r=1 Ом и к.п.д. 0,8? 2) Чему равно падение потенциала на сопротивлении R2, если известно, что падение потенциала на сопротивлении R1 равно 4В и на сопротивлении R4 равно 2 В? В10.14 Э.д.с. батареи Е=100 В, сопротивления R1=100 Ом, R2=200 Ом и R3=300 Ом, сопротивление вольтметра Rv=2 кОм. Какую разность потенциалов U показывает вольтметр? В10.15 Найти показания амперметра и вольтметра в схемах, изображенных на рис. 30-33. Э.д.с. батареи Е=110 В, сопротивления R1=400 Ом и R2=600 Ом, сопротивление вольтметра Rv=1 кОм. В10.16 Амперметр с сопротивлением RA=0,16 Ом, зашунтирован сопротивлением R=0,04 Ом. Амперметр показывает ток I0=8 А. Найти ток I в цепи. В10.18 Имеется предназначенный для измерения разности потенциалов до U= 30 B вольтметр с сопротивлением Rv=2 кОм, шкала которого разделена на 150 делений. Какое сопротивление R надо взять и как его включить, чтобы этим вольтметром можно было измерять разности потенциалов до U0= 75 В? Как изменится при этом цена деления вольтметра? В10.19 Имеется 120-вольтовая электрическая лампочка мощностью Р=40 Вт. Какое добавочное сопротивление R надо включить последовательно с лампочкой, чтобы она давала нормальный накал при напряжении в сети U0= 220 В? Какую длину l нихромовой проволоки диаметром d=0,3 мм надо взять, чтобы получить такое сопротивление? В10.22 От батареи с э.д.с. Е=500 В требуется передать энергию на расстояние l=2,5 км. Потребляемая мощность Р= 10 кВт. Найти минимальные потери мощности ΔР в сети, если диаметр медных подводящих проводов d=1,5 см. В10.23 От генератора с э.д.с. Е=110 В требуется передать энергию на расстояние l=250 м. Потребляемая мощность Р=1 кВт. Найти минимальное сечение S медных проводящих проводов, если потери мощности в сети не должны превышать 1%. В10.24 В цепь включены последовательно медная и стальная проволоки одинаковых длины и диаметра. Найти: а) отношение количеств теплоты, выделяющихся в этих проволоках; б) отношение падений напряжений на этих проволоках. В10.25 Элемент с э.д.с. Е=6 В дает максимальный ток I=3 А. Найти наибольшее количество теплоты Qτ, которое может быть выделено во внешнем сопротивлении в единицу времени. В10.26 Батарея с э.д.с. Е=240 В и внутренним сопротивлением r=1 Ом замкнута на внешнее сопротивление R=23 Ом. Найти полную мощность Р0, полезную мощность Р и к.п.д. η батареи. В10.27 Элемент замыкают сначала на внешнее сопротивление R1=2 Ом, а затем на внешнее сопротивление R2=0,5 Ом. Найти э.д.с. ε элемента и его внутреннее сопротивление r, если известно, что в каждом из этих случаев мощность, выделяющаяся во внешней цепи, одинакова и равна Р=2,54 Вт. В10.29 Элемент, э.д.с. которого Е и внутреннее сопротивление r, замкнут на внешнее сопротивление R. Наибольшая мощность во внешней цепи равно 9 Вт. Сила тока, текущего при этих условиях по цепи равна 3 А. Найти Е и r. В10.30 Найти показания амперметра в схеме рис.35. Э.д.с. батареи 100 В, её внутреннее сопротивление 2 Ом. Сопротивления R1 и R3 равны соответственно 25 Ом и 78 Ом. Мощность, выделяющаяся на сопротивлении R1, равна 16 Вт. Сопротивлением амперметра пренебречь. В10.32 Какой объем воды V можно вскипятить, затратив электрическую энергию W=3 кВт·ч? начальная температура воды t0=10˚C. В10.33 Какую мощность Р потребляет нагреватель электрического чайника, если объем V=1 л воды закипает через τ=5 мин? Каково сопротивление R нагревателя, если напряжение в сети U=120 В? Начальная температура воды t0=13,5˚C. В10.35 Объем V=4,5 л воды можно вскипятить, затратив электрическую энергию W=0,5 кВт·ч. Начальная температура воды t0=23˚C. Найти к.п.д. η нагревателя. В10.53 Найти токи Ii в отдельных ветвях мостика Уитстона при условии, что через гальванометр идет ток Iг=0. Э.д.с. элемента Е=2 В, сопротивление R1=30 Ом, R2=45 Ом и R3=200 Ом. В10.55 Какая разность потенциалов получается на зажимах двух элементов, включенных параллельно, если их э.д.с. равны соответственно Е1=1,4 В и Е2=1,2В и внутренние сопротивления r1=0,6 Ом и r2=0,4 Ом? В10.58 Батареи имеют э.д.с. Е1=110 В и Е2=220 В, сопротивления R1=R2=100 Ом, R3=500 Ом. Найти показания амперметра. В10.59 В схеме рис. 44 Е1=2 В, Е2=4 В, R1=0,5 Ом и падение потенциала на сопротивлении R2 (ток через R2 направлен сверху вниз) равно 1 В. Найти показание амперметра. Внутренним сопротивлением элементов и амперметра пренебречь. В10.60 Батареи имеют э.д.с. Е1=30 В и Е2=5 В, сопротивления R2=10 Ом, R3=20 Ом. Через амперметр течет ток I=1 А, направленный от R3 к R1. Найти сопротивление R1. В10.62 Батареи имеют э.д.с. Е1=2 В и Е2=3 В, сопротивление R3=1,5 кОм, сопротивление амперметра RA=0,5 кОм (рис.45). Падение потенциала на сопротивлении R2 равно U2=1 В (ток через R2 направлен сверху вниз). Найти показания амперметра. В10.64 Батареи имеют э.д.с. ε1=ε2=ε3=6 В, сопротивление R1=20 Ом, R2=12 Ом. При коротком замыкании верхнего узла схемы с отрицательным зажимом батарей через замыкающий провод течет ток I=1,6 А. Найти токи Ii во всех участках цепи. В10.65 В схеме, изображенной на рисунке, токи I1 и I3 направлены справа налево, ток I2 – сверху вниз. Падения потенциалов на сопротивлениях R1, R2 и R3 равны U1=U3=2U2=10 B. Найти э.д.с. Е3 и Е2, если э.д.с. Е1=25 В. В10.68 В схеме рис. Е1 и Е2 – два элемента с одинаковой э.д.с. 2 В и одинаковым внутренним сопротивлением 0,5 Ом. Найти силу тока, текущего: 1) через сопротивление R1=0,5 Ом, 2) через сопротивление R2=1,5 Ом, 3) через элемент Е1. В10.90 При электролизе медного купороса за время τ=1 ч выделилась масса m=0,5 г меди. Площадь каждого электрода S=75 см2. Найти плотность тока j. В10.92 Амперметр, включенный последовательно с электролитической ванной с раствором AgNO3, показывает ток I=0,90 А. Верен ли амперметр, если за время τ=5 мин прохождения тока выделилась масса m=316 мг серебра? В10.93 Две электролитические ванны с растворами AgNO3 и CuSO4 соединены последовательно. Какая масса m2 меди выделится за время, в течение которого выделилась масса m1=180 мг серебра? В10.95 Какую электрическую энергию W надо затратить, чтобы при электролизе раствора AgNO3, выделилась масса m=500 мг серебра? Разность потенциалов на электродах U=4 В. В10.98 Через раствор азотной кислоты пропускается ток I=2 А. Какое количество электричества q переносится за время τ=1 мин ионами каждого знака? В10.101 Найти сопротивление R раствора KNO3, заполняющего трубку длиной l=2 см и площадью поперечного сечения S=7 см2. Эквивалентная концентрация раствора η=0,05 моль/л, эквивалентная проводимость Λ= 1,1·10-6 м2/(Ом·моль). В10.109 Какой ток пойдет между электродами ионизационной камеры задачи 10.106, если к электродам приложена разность потенциалов 20 В? Подвижность ионов u+=u-=1 см2/(В·с) и коэффициент рекомбинации α=10-6. Какую долю тока насыщения составляет найденный ток? В10.112 Потенциал ионизации атома гелия U=24,5 B. Найти работу ионизации А. В10.114 Во сколько раз изменится удельная электронная эмиссия вольфрама, находящегося при температуре Т1=2400 К, если повысить температуру вольфрама на ΔТ=100 К? В10.116 При какой температуре Т2 торированный вольфрам будет давать такую же удельную эмиссию, какую дает чистый вольфрам при Т1=2500 К? Необходимые данные взять из предыдущей задачи. В11.4 На рисунке изображены сечения двух прямолинейных бесконечно длинных проводников с токами. Расстояние между проводниками АВ=10 см, токи I1=20 A и I2=30 A. Найти напряженности Н магнитного поля, вызванного токами I1 и I2 в точках М1, М2 и М3. Расстояние М1А=2 см, АМ2=4 см ВМ3=3 см. Токи текут в одном направлении. В11.6 Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены перпендикулярно друг другу и находятся в одной плоскости. Найти напряженность магнитного поля в точках М1 и М2, если I1= 2 A и I2= 3 A. Расстояние АМ1= АМ2= 1 см, ВМ1= СМ2= 2 см. В11.7 Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены перпендикулярно друг другу и находятся во взаимно перпендикулярных плоскостях. Найти напряженность магнитного поля в точках М1 и М2, если I1=2A и I2=3 A. Расстояния АМ1=АМ2=1 см и АВ=2 см. В11.9 Вычислить напряженность магнитного поля, создаваемого отрезком АВ прямолинейного проводника с током, в точке С, расположенной на перпендикуляре к середине этого отрезка и на расстоянии 5 см от него. По проводнику течет ток 20 А. Отрезок АВ виден из точки С под углом 60˚. В11.10 Решить предыдущую задачу при условии, что ток в проводнике I=30 А и отрезок проводника виден из точки С под углом 90˚. Точка С расположена на расстоянии а=6 см от проводника. В11.12 Ток I=20 А, протекая по кольцу из медной проволоки сечением s=1,0 мм2, создает в центре кольца напряженность магнитного поля Н=178 А/м. Какая разность потенциалов U приложена к кольцу проволоки, образующей кольцо? В11.13 Найти напряженность Н магнитного поля на оси кругового контура на расстоянии а=3 см от его плоскости. Радиус контура R=4 см, ток в контуре I=2 А. В11.15 Два круговых витка радиусом 4 см каждый расположены в параллельных плоскостях на расстоянии 0,1 м друг от друга. По виткам текут токи I1=I2=2 A. Найти напряженность магнитного поля на оси витков в точке, находящейся на равном расстоянии от них. Задачу решить для случаев: 1) токи в витках текут в одном направлении, 2) токи текут в противоположных направлениях. В11.16 Найти распределение напряженности Н магнитного поля вдоль оси кругового витка диаметром D=10 см, по которому течет ток I=10 А. Составить таблицу значений Н и построить график для значений х в интервале 0≤х≤10 см через каждые 2 см. |