Сборник задач РГР. Сборник задач ргр _749c12abb6093e7a2ad638790dec8bbe. Контрольная работа по прикладной физике

• Название: Контрольная работа по прикладной физике
• Анкор: Сборник задач РГР
• Дата: 04.04.2023
• Размер: 261.49 Kb.
• Имя файла: Сборник задач ргр _749c12abb6093e7a2ad638790dec8bbe.docx
• Тип: Контрольная работа; #1036732
• страница: 7 из 15

Задача 361. По тонкому прямому проводу длиной l  500 м течет ток I  20 А. Определите суммарный импульс p электронов в проводе.

Задача 362. В металле концентрация свободных электронов n  10²⁹ м^3. Определите среднее число z соударений, которые испытывает свободный электрон с ионами кристаллической решетки металла за время t  1 с, если удельная проводимость металла   10 МСм/м.

Задача 363. Термопара состоит из резистора с сопротивлением R  4 Ом и гальванометра с сопротивлением R_г  80 Ом. При разности температур спаев t  50 С сила тока в электрической цепи I  26 мкА. Определите постоянную  термопары.

Задача 364. В медном проводнике длиной l  2 м и площадью поперечного сечения S  0,4 мм² течет электрический ток; при этом за время t  1 с выделяется количество теплоты Q  0,35 Дж. Определите число N электронов, которое проходит за это время через поперечное сечение проводника.

Задача 365. Металлический стержень длиной l  10 м движется поступательно вдоль своей оси со скоростью v  200 м/с. Определите электрический заряд q, который протечет через гальванометр, подключенный с помощью неподвижного проводника к концам стержня при его резком торможении, если сопротивление всей электрической цепи, включая цепь гальванометра, R  10 мОм.

Задача 366. Термопара медь – константан с постоянной   43 мкВ/К и резистор
с сопротивлением R  5 Ом присоединена к гальванометру, сопротивление которого
R_г  100 Ом. Один спай термопары погружен в тающий лед, а другой – в горячую жидкость. Определите температуру t этой жидкости, если сила тока в электрической цепи I  37 мкА.

Задача 367. При прохождении по алюминиевому проводнику объемом V  10 см³
постоянного электрического тока за время t  5 мин в нем выделилось количество теплоты
Q  2,3 кДж. Определите напряженность Е электрического поля в проводнике.

Задача 368. Металлический диск радиусом R  0,5 м вращается равномерно с угловой скоростью   10⁴ рад/с относительно неподвижной оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр. Диск включен в электрическую цепь при помощи скользящих контактов, касающихся оси диска и его окружности. Определите разность потенциалов U между центром диска и его крайними точками.

Задача 369. Термопара висмут – железо с постоянной   92 мкВ/К и сопротивлением R  5 Ом присоединена к гальванометру, сопротивление которого R_г  110 Ом. Какую силу тока I в электрической цепи показывает гальванометр, если температура холодного спая термопары t₁  0 С, а температура горячего спая t₂  100 С?

Задача 370. В медном проводнике плотность электрического тока j  10 А/см². Определите удельную тепловую мощность w электрического тока.

Задача 371. При электролизе раствора медного купороса (CuSO₄) в течение времени
t  1 ч при силе тока I₂  1 А на катоде выделилась медь массой m₁  1,66 г. Определите
коэффициент полезного действия  установки.

Задача 372. Посередине между электродами ионизационной камеры, расстояние между которыми d  4 см и разность потенциалов U  5 кВ, двигаясь параллельно электродам, пролетела -частица и образовала на своем пути цепочку ионов. Через какое время t после пролета -частицы ионы достигнут электродов, если подвижность ионов обоих знаков b  2 см²/(Вс)?

Задача 373. Температура вольфрамового катода электронной лампы увеличилась
от Т₁  2000 К до Т₂  2500 К. Определите, как и во сколько раз изменится при этом плотность тока насыщения.

Задача 374. При электролизе сульфата никеля (NiSO₄) плотность тока, протекающего через электролит, j  10 А/м². Какое число N атомов никеля выделится на поверхности катода площадью S  1 см² за время t  5 мин?

Задача 375. Расстояние между пластинами плоского конденсатора d  1 см, площадь каждой пластины S  100 см². Определите силу тока насыщения I_нас между его пластинами, если известно, что под действием внешнего ионизатора в объеме V_  1 см³ пространства между пластинами конденсатора за время t  1 с образуется число N  10⁸ пар ионов, каждый из которых несет один элементарный заряд.

Задача 376. В электронной лампе при температуре вольфрамового волоска катода
T  2000 К сила тока насыщения I_нас  2,86 мкА. Для вольфрама эмиссионная постоянная
C  6,02·10⁵ А/(м²К²). Определите диаметр d волоска катода, если его длина l  2 см.

Задача 377. При электролизе водного раствора медного купороса (CuSO₄) плотность электрического тока, протекающего через электролит, j  80 А/м². Определите скорость
u (в мкм/ч) равномерного нарастания слоя меди на плоской поверхности металлической
пластинки при электролизе.

Задача 378. Воздух между пластинами плоского воздушного конденсатора электроемкостью С  6,6 пФ ионизируется внешним ионизатором, и при напряжении U  450 В сила тока, текущего между пластинами конденсатора, I  7 мкА. Заряд каждого иона равен элементарному заряду. Определите концентрацию n ионов между пластинами конденсатора, если насыщение не имеет места.

Задача 379. В электронной лампе при увеличении термодинамической температуры металлической нити накала от T₁  2380 К до Т₂  2381 К плотность тока насыщения увеличивается на n  1 %. Определите работу выхода А электрона из металла.

Задача 380. При электролизе водного раствора нитрата серебра (AgNO₃) была израсходована электрическая энергия W  2,1 кДж; при этом на катоде выделилось серебро массой m  500 мг. Определите разность потенциалов U между электродами, если коэффициент полезного действия установки   85 %.
Контрольная работа № 4

Электромагнетизм

Таблица вариантов для специальностей, учебным планом которых предусмотрено шесть контрольных работ

Вариант	Номер задачи
0	410	420	430	440	450	460	470	480
1	401	411	421	431	441	451	461	471
2	402	412	422	432	442	452	462	472
3	403	413	423	433	443	453	463	473
4	404	414	424	434	444	454	464	474
5	405	415	425	435	445	455	465	475
6	406	416	426	436	446	456	466	476
7	407	417	427	437	447	457	467	477
8	408	418	428	438	448	458	468	478
9	409	419	429	439	449	459	469	479

Задача 401. По двум бесконечно длинным тонким прямым параллельным проводникам текут токи I₁  20 А и I₂  30 А в одном направлении. Расстояние между проводниками d  10 см. Вычислите магнитную индукцию В в точке, удаленной от обоих проводников на одинаковое расстояние r  10 см.

Задача 402. Тонкий бесконечно длинный прямой провод согнут под прямым углом.
По проводу течет ток I  100 А. Вычислите магнитную индукцию В в точках, лежащих
на биссектрисе угла и удаленных от вершины угла на расстояние а  10 см.

Задача 403. Радиус тонкого проводящего кольца R  0,2 м. Определите силу тока I, текущего по кольцу, если известно, что в точке, равноудаленной от всех точек кольца
на расстояние r  0,3 м, индукция однородного магнитного поля B  20 мкТл.

Задача 404. По двум тонким бесконечно длинным прямым параллельным проводникам текут токи I₁  10 А и I₂  5 А в одном направлении. Расстояние между проводниками d  30 см. На каком расстоянии r от первого проводника на прямой, проходящей через оба проводника, напряженность Н магнитного поля равна нулю?

Задача 405. По тонкому проводу, изогнутому в виде прямоугольника со сторонами длиной а  30 см и b  40 см, течет ток I  60 А. Определите магнитную индукцию В
в точке пересечения диагоналей прямоугольника.

Задача 406. По тонкому бесконечно длинному прямому проводу течет ток I  10 А.
Определите магнитную индукцию В поля, создаваемого отрезком провода длиной l  20 см в точке, равноудаленной от концов отрезка и находящейся на расстоянии a  4 см от его середины.

Задача 407. По двум тонким бесконечно длинным прямым параллельным проводам
текут токи I₁  50 А и I₂  100 А в противоположных направлениях. Расстояние между проводами d  20 см. Определите магнитную индукцию В в точке, удаленной на расстояние r₁  25 см от первого и на расстояние r₂  40 см от второго провода.

Задача 408. В центре кругового витка с током радиусом R  8 см напряженность однородного магнитного поля Н_  30 А/м. Определите напряженность Н однородного магнитного поля на оси этого витка в точке, расположенной на расстоянии h  6 см от его центра.

Задача 409. Круговой виток радиусом R  30 см расположен относительно тонкого
бесконечно длинного прямолинейного провода так, что его плоскость параллельна проводу. Перпендикуляр, восстановленный на провод из центра витка, является нормалью к плоскости витка. Расстояние от центра витка до провода d  20 см. Сила тока в проводе I₁  3,1 А, сила тока в витке I₂  3 А. Определите магнитную индукцию В в центре витка.

Задача 410. По контуру в виде равностороннего треугольника со стороной длиной a  30 см течет ток I  40 А. Определите магнитную индукцию В в точке пересечения высот.

Задача 411. По трем тонким бесконечно длинным прямым параллельным проводам, находящимся на одинаковом расстоянии а  10 см друг от друга, текут одинаковые токи
I  100 А. В двух проводах направления токов совпадают. Вычислите силу F_l, действующую на единицу длины каждого провода.

Задача 412. Тонкостенная металлическая сфера радиусом R  10 см несет равномерно распределенный по своей поверхности электрический заряд q  3 мКл. Сфера вращается равномерно с постоянной угловой скоростью   10 рад/с относительно неподвижной вертикальной оси, проходящей через центр сферы. Определите магнитный момент p_m кругового тока, создаваемый вращением заряженной сферы.

Задача 413. По двум тонким бесконечно длинным прямолинейным параллельным проводникам, находящимся на расстоянии r₁  10 см друг от друга, текут токи I₁  20 А и I₂  30 А в одном направлении. Определите работу A_l на единицу длины проводников, которую нужно совершить, чтобы раздвинуть эти проводники до расстояния r₂  20 см.

Задача 414. По тонкому стержню длиной l  20 см равномерно распределен электрический заряд q  240 нКл. Стержень вращается с постоянной угловой скоростью   10 рад/с относительно неподвижной вертикальной оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его конец. Определите магнитный момент p_m, обусловленный вращением заряженного стержня.

Задача 415. Тонкий провод в виде дуги, составляющей треть кольца радиусом R 
 15 см, находится в однородном магнитном поле с индукцией B  20 мТл. По проводу течет ток I  30 А. Плоскость, в которой лежит дуга, перпендикулярна линиям магнитной индукции, и подводящие провода находятся вне поля. Определите силу F, действующую на провод.

Задача 416. Сплошной цилиндр радиусом R  10 см несет равномерно распределенный по своему объему электрический заряд q  10 мкКл. Цилиндр вращается с постоянной угловой скоростью   60 рад/с относительно неподвижной вертикальной оси, совпадающей с его геометрической осью. Найдите магнитный момент p_m цилиндра, обусловленный его вращением.

Задача 417. По тонкому прямому горизонтально расположенному бесконечно длинному проводу пропускают ток I₁  10 А. Под ним на расстоянии r  1,5 см находится параллельный ему бесконечно длинный алюминиевый провод, по которому течет ток I₂  1,5 А. Какова должна быть площадь S поперечного сечения алюминиевого провода, чтобы он удерживался незакрепленным?

Задача 418. Тонкое кольцо радиусом R  10 см несет равномерно распределенный электрический заряд q  10 нКл. Кольцо вращается равномерно с частотой n  10 с^1 относительно неподвижной вертикальной оси, совпадающей с одним из диаметров кольца. Определите магнитный момент p_m кругового тока, создаваемого заряженным кольцом.

Задача 419. В поле тонкого бесконечно длинного прямолинейного проводника,
по которому течет ток I₁  20 А, находится квадратная рамка со стороной длиной а  10 см, по которой течет ток I₂  1 А. Проводник и рамка расположены в одной плоскости так,
что две стороны рамки перпендикулярны проводнику. Расстояние от проводника до ближайшей стороны рамки l  5 см. Определите силу F, действующую на рамку.

Задача 420. Диск радиусом R  10 см несет равномерно распределенный электрический заряд q  0,2 мкКл. Диск равномерно вращается с частотой n  20 с^1 от относительно оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр. Определите магнитный момент p_m кругового тока, создаваемого заряженным диском.