ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ12. Электричество
![]()
|
Вариант 12. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО 1. Закон Кулона В вершинах правильного шестиугольника со стороной а=10 см расположены точечные заряды Q, 2Q, 3Q, 4Q, 5Q, 6Q (Q=0,1 мкКл). Найти силу F, действующую на точечный заряд Q, лежащий в плоскости шестиугольника и равноудаленный от его вершин. 2. Напряженность, энергия и потенциал точечного заряда. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемого точечным зарядом Q=10 нКл на расстоянии 10 см от него. Диэлектрик - масло. 3. Напряженность и потенциал поля объемного заряда. Теорема Остроградского- Гаусса. На двух бесконечных параллельных плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями 1 и 2 (см. рис.). Требуется: 1)используя теорему Остроградского- Гаусса и принцип суперпозиции электрических полей, найти зависимость Е(x) напряженности электрического поля от расстояния для трех областей: I, II, III. Принять 1=4, 2=-2; 2)вычислить напряженность Е в точке, расположенной справа от плоскостей , и указать направление вектора Е. Принять =20нКл/м2; 3)построить график Е(x). ![]() 4. Напряженность и потенциал поля объемного заряда. Принцип суперпозиции полей. Круглая пластинка радиусом а=4 см равномерно заряжена электричеством с плотностью =6 мкКл на 1 см2. Определить напряженность поля в точке, лежащей на расстоянии b=10 см от пластинки на перпендикуляре к плоскости пластинки, проходящем через ее геометрический центр. 5. Заряженная частица в электрическом поле. Под действием электрического поля равномерно заряженной бесконечной плоскости точечный заряд Q=1 нКл переместился вдоль силовой линии на расстояние r=1 см. При этом совершена работа 5 мкДж. Определить поверхностную плотность заряда на плоскости. 6. Законы Ома Проволочный куб составлен из проводников. Сопротивление R1 каждого проводника, составляющего ребро куба, равно 1 Ом. Вычислить сопротивление R этого куба, если он включен в электрическую цепь, как показано на рис.2. ![]() 7. Правила Кирхгофа \Три гальванических элемента и три вольтметра соединены по схеме, показанной на рисунке. ЭДС гальванических элементов равны 1В; 2 В; 1,5 В. Сопротивление вольтметров равны 2000 Ом; 3000 Ом; 4000 Ом. Сопротивления элементов ничтожно малы. Каковы показания вольтметров? Каково напряжение между узлами схемы? ![]() 8. Энергия электрического поля. Закон Джоуля Ленца. Обмотка электрического кипятильника имеет две секции. Если включена только первая секция, то вода закипает через t1 = 15 мин., если только вторая, то вода закипает через t2=30 мин. Через сколько минут закипит вода, если обе секции включить последовательно? Параллельно? 9. Ток в различных средах. Энергия ионизации атома водорода Еi=2,1810-18 Дж. Определить потенциал ионизации Ui водорода. Вариант 12. ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ 1. Сила Ампера. По двум одинаковым плоским контурам со стороной а=20 см текут токи I=10 А в каждом. Определить силу взаимодействия контуров, если расстояние d между соответственными сторонами контуров равно 2 мм. 2. Закон Био- Савара- Лапласа Ток 20 А идет по полой тонкостенной трубе радиусом 5 см и обратно по сплошному проводнику радиусом 1 мм, проложенному по оси трубы. Длина трубы 20 м. Чему равен магнитный поток такой системы? Магнитным полем внутри металла пренебречь. 3. Принцип суперпозиции магнитных полей По проводу, согнутому в виде кольца радиусом 11 см, течет ток I=14А. Найти напряженность поля: а) в центре кольца; б) в точке, лежащей на перпендикуляре к плоскости кольца, восстановленном из его центра, на расстоянии 10 см от центра. 4. Сила Лоренца. Электрон влетает в однородное магнитное поле, направление которого перпендикулярно к направлению его движения. Скорость электрона v=4x107 м/с. Индукция магнитного поля В=1 мТл. Найти тангенциальное и нормальное ускорение электрона в магнитном поле. 5. Энергия магнитного поля Обмотка электромагнита, находясь под постоянным напряжением, имеет сопротивление R=15 Ом и индуктивность L=0,3 Гн. Определить время, за которое в обмотке выделится количество теплоты, равное энергии магнитного поля в сердечнике. 6. Индукция. Самоиндукция. Соленоид индуктивностью L=4 мГн содержит N=600 витков. Определить магнитный поток Ф, если сила тока I, протекающего по обмотке, равна 12 А. |