Контрольные работы НОМЕР 2. Варианты контрольных работ
Скачать 118.7 Kb.
|
ВАРИАНТЫ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ Номер варианта контрольной работы соответствует последней цифре учебного шифра студента (номера зачётки или студенческого билета) ВАРИАНТ 0 Контрольная работа № 2 Два точенных заряда +9 нКл и -1 нКлзакреплены на расстоянии 50 см друг от друга. Определить положение третьего точечного заряда, при котором он будет находиться в равновесии, если его поместить в поле, образуемое этими двумя зарядами. При каком знаке третьего заряда это равновесие будет устойчивым ? Плоский конденсатор, расстояние между пластинами которого 2 см, заряжен до потенциала 3000 В. Затем конденсатор отключается от источника напряжения и пластины раздвигаются до расстояния 5 см. Площадь пластин конденсатора 100 см2. Найти напряжённость и энергию конденсатора до и после раздвижения пластин. От источника тока напряжением 600 В требуется передать потребителю на расстояние 1 км мощность 5 кВт. Каковы минимальные потери мощности в сети, если диаметр медных подводящих проводов равен 0,5 см? Определить силу тока в сопротивлении R3 , если ЭДС источников тока Е1 = 6 В и Е2 = 8 В, R1 = 14 Ом, R2 = 8 Ом, R3 = 6 Ом. Внутренним сопротивлением источников тока пренебречь (см. рис.). По проводу, согнутому в виде прямоугольника со сторонами 8 см и 12 см, течёт ток силой 50 А. Определить значение магнитной индукции в точке пересечения диагоналей прямоугольника. Рамка площадью 50 см2, содержащая 100 витков, равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией 40 мТл. Определить максимальную ЭДС индукции, если ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции, а рамка вращается, делая 600 об/мин. Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов и влетела в скрещенные под прямым углом электрическое и магнитное поля. Напряжённость электрического поля 400 В/м, индукция магнитного поля 0,2 Тл. Какова ускоряющая разность потенциалов, если частица не испытывает отклоняющего действия полей? Удельный заряд частицы 9,6·107 Кл/кг. В однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл вращается стержень, делая 10 об/с. Длина стержня 10 см. Ось вращения параллельна линиям индукции и проходит через один из концов стержня перпендикулярно его оси. Определить разность потенциалов на концах стержня. ВАРИАНТ 1 Контрольная работа № 2. Определить напряжённость электростатического поля, создаваемого тонким длинным стержнем, равномерно заряженным с линейной плотностью заряда 20 мКл/м в точке, находящейся в 2 см от стержня. Восемь маленьких капелек ртути, заряженных каждая до потенциала 100 В, сливаются в одну. Каков потенциал образовавшейся капли? Разность потенциалов между пластинами плоского конденсатора равна 90 В. Площадь каждой пластины 60 см2и заряд 10-9 Кл На каком расстоянии друг от друга находятся пластины? Две батареи с ЭДС 12 В и 24 В и внутренними сопротивлениями 2 Ом и 6 Ом соответственно, соединены с резистором 12 Ом так, как показано на рисунке. Определить силы токов в батареях и резисторе. По проводу, согнутому в виде прямоугольника со сторонами 8 см и 12 см, течёт ток силой 50 А. Определить напряжённость магнитного поля в точке пересечения диагоналей прямоугольника. Ток силой 50 А течёт по очень длинному проводнику, согнутому под прямым углом. Найти значение магнитной индукции на биссектрисе этого угла в точке, отстоящей от его вершины на расстоянии 20 см. Электрон в однородном магнитном поле движется по винтовой линии радиусом 5 см и шагом 29 см. Определить скорость электрона, если магнитная индукция равна 10-4 Тл. Виток радиусом 20 см, по которому течёт ток 50 А, свободно установился в однородном магнитном поле напряжённостью 100 А/м. Виток повернули относительно диаметра на угол 30°. Определить совершенную при этом работу. ВАРИАНТ 2 Контрольная работа № 2. К бесконечной равномерно заряженной вертикальной плоскости подвешен на нити одноимённо заряженный шарик массой 50 мг и зарядом 10 -10 Кл. Сила натяжения нити, на которой висит шарик 7·10-4 Н. Найти поверхностную плотность заряда на плоскости. В плоском горизонтально расположенном конденсаторе заряженная капелька ртути находится в равновесии. Расстояние между обкладками конденсатора равно 1 см, разность потенциалов 600 В. Заряд капли равен 8·10-19 Кл. Определить радиус капли. Генератор с ЭДС равной 2 В имеет внутреннее сопротивление 0,5 Ом. Определить падение напряжения внутри генератора при силе тока в цепи равной 0,5 А. Найти внешнее сопротивление при этих условиях. Определить напряжение на зажимах реостата сопротивлением R = 3 Ом, если ЭДС источников и их внутренние сопротивления равны: Е1 = 5 В, Е2 = 3 В, r1 = 1 Ом, r2 = 0,5 Ом. Найти значение магнитной индукции поля, создаваемого отрезком прямолинейного проводника с током 20 А в точке, расположенной на перпендикуляре к середине этого отрезка на расстоянии 5 см от него. Отрезок проводника виден из точки, где определяется магнитное поле, под углом 60°. Частица, несущая один элементарный заряд, влетела в однородное магнитное поле с индукцией 0,01 Тл. Определить момент импульса, которым обладала частица при движении в магнитном поле, если радиус траектории частицы равен 0,5 мм. Плоский контур с током 5 А свободно установился в магнитном поле с индукцией 0,4 Тл. Площадь контура 200 см2. Поддерживая ток в контуре неизменным, его повернули относительно оси, лежащей в плоскости контура, на угол 40°. Определить совершённую при этом работу. В однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл вращается стержень, делая 10 об/с. Длина стержня 10 см. Ось вращения параллельна линиям индукции и проходит через один из концов стержня перпендикулярно его оси. Определить разность потенциалов на концах стержня. ВАРИАНТ 3 Контрольная работа № 2 Какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти электрон, чтобы получить скорость 8·105 м/с? Плоский конденсатор с площадью пластин 100 см2и расстоянием между ними 1 мм заряжают до 100 В. Затем пластины раздвигаются до 25 мм. Найти энергию конденсатора до и после раздвижения пластин, если источник напряжения перед раздвижением пластин: а) не отключался от конденсатора, б) отключался от конденсатора. ЭДС батареи 12 В. При силе тока 4 А КПД батареи равен 60%. Определить внутреннее сопротивление батареи. В схеме, показанной ниже на рисунке, ЭДС источников тока равны E1 = E2 = 110 В, сопротивления R1 = R2 = 200 Ом. Сопротивление вольтметра 1000 Ом. Что показывает вольтметр ? Сопротивлением источников тока пренебречь. По контуру в виде равностороннего треугольника течёт ток силой 50 А. Сторона треугольника 20 см. Определить индукцию магнитного поля в точке пересечения высот треугольника. По проводнику, изогнутому в виде окружности, идет ток. Напряжённость магнитного поля в центре окружности 50 А/м. Не изменяя силу тока в проводнике, ему придали форму квадрата. Определить напряжённость магнитного поля в точке пересечения диагоналей этого квадрата. Рамка площадью 50 см2содержащая 100 витков, равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией 40 мТл. Определить максимальную ЭДС индукции, если ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции, а рамка вращается, делая 960 об/мин. Соленоид длиной 50 см и площадью поперечного сечения 2 см2 имеет индуктивность 2·10-7 Гн. При какой силе тока объёмная плотность энергии магнитного поля внутри соленоида будет равна 10-3 Дж/м3 ? ВАРИАНТ 4 Контрольная работа №2 Расстояние между двумя точечными зарядами 22,5 нКл и –44,0 нКл равно 5 см. Найти напряжённость электрического поля в точке, удаленной от положительного заряда на 3 см и от отрицательного заряда на 4 см. ЭДС батареи 24 В. Наибольшая сила тока, которую может дать батарея, 10 А. Определить максимальную мощность, которая может выделяться во внешней цени. По двум длинным параллельным проводникам текут в противоположных направлениях токи 1 А и 2 А. Расстояние между проводниками 10 см. Определить напряжённость магнитного поля в точке, отстоящей от первого провода на 15 см и от второго на 10 см По витку радиусом 10 см течёт ток силой 2 А. Виток помещён в однородное магнитное поле с индукцией 1 Тл. Определить момент силы, действующий на виток, если плоскость витка составляет угол 60° с линиями индукции. Напряжённость магнитного поля в центре кругового витка равна 500 А/м. Магнитный момент витка 6 А·м2 . Найти силу тока в витке. Электрон движется в магнитном поле с индукцией 4 мТл по окружности радиусом 6,8 см. Какова кинетическая энергия электрона? Квадратный контур со стороной 10 см, в котором течёт ток 10 А, находится в магнитном поле с индукцией 0,8 Тл под углом 45° к линиям индукции. Какую работу надо совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму на окружность? Рамка из провода сопротивлением 0,4 Ом равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией 0,6 Тл, делая 5 об/с. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Площадь рамки 200 см2. Какой максимальный ток течёт через рамку? ВАРИАНТ 5 Контрольная работа № 2 Поле образовано бесконечной равномерно заряженной плоскостью с поверхностной плотностью заряда 40 нКл/м2. Определить разность потенциалов двух точек, отстоящих от плоскости на 15 см и 20 см. Определить число электронов, проходящих за 1 с через поперечное сечение 1 мм2железной проволоки длиной 20 м, при напряжении на её концах 16 В. Удельное сопротивление железа равно 9,8·10-8 Ом·м. Источник тока замкнут сначала на внешнее сопротивление 2 Ом, а затем на внешнее сопротивление 0,5 Ом. Найти его ЭДС и внутреннее сопротивление, если известно, что мощность, выделяемая во внешней цени, в обоих случаях одинакова и равна 2,54 Вт. В схеме, указанной ниже на рисунке: E1 = 2 В, Е2 = 1,9 В, R1 = R2 = 10 Ом, R3 = 45 Ом.Найти силу тока во всех участках цепи. Внутренними сопротивлениями источников тока пренебречь. Два бесконечно длинных прямых проводника скрещены под прямым углом. По проводникам идут токи силой 100 А и 50 А. Расстояние между проводниками 20 см. Определить индукцию магнитного поля в точке, лежащей на середине общего перпендикуляра к проводникам. По витку радиусом 10 см течёт ток силой 50 А. Виток помещён в однородное магнитное поле с индукцией 0,2 Тл. Определить момент силы, действующий на виток, если плоскость витка составляет угол 60° с линиями индукции. Рамка площадью 500 см2 содержащая 25 витков, равномерно вращается в однородном магнитном поле с индукцией 50 мТл. Определить максимальную ЭДС индукции, если ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции, а рамка вращается, делая 600 об/мин. Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов и влетела в скрещенные под прямым углом электрическое и магнитное поля. Напряжённость электрического поля 400 В/м, индукция магнитного поля 0,2 Тл. Какова ускоряющая разность потенциалов, если частица не испытывает отклоняющего действия полей ? Удельный заряд частицы 9,6·107 Кл/кг. ВАРИАНТ 6 Контрольная работа № 2 Пылинка массой 2·10-7 кг, несущая на себе заряд 40 нКл влетела в электрическое поле в направлении силовых линий. После прохождения в поле разности потенциалов в 200 В пылинка имела скорость 10 м/с. Определить скорость пылинки до того, как она влетела в поле. Конденсатор ёмкостью 667 пФ зарядили до разности потенциалов 1500 В и отключили от источника напряжения. Затем к нему параллельно присоединили незаряженный конденсатор ёмкостью 144 пФ. Определить энергию, израсходованную на образование искры, проскочившей при соединении конденсаторов. При внешнем сопротивлении 8 Ом сила тока в цеди 0,8 А, а при сопротивлении 15 Ом сила тока 0,5 А. Определить силу тока короткого замыкания. В схеме, указанной на рисунке, Е1 = 2 В, Е 2= 4 В, Е3 = 6В, R1=4 Ом, R2 = 6 Ом, R3 = 8 Ом. Найти силу тока во всех участках цепи. Сопротивлением источников тока пренебречь. Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с прямым проводом так, что две её стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи 200 А. Определить силу, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится от него на расстоянии, равном её длине. Протон и альфа-частица, ускоренные одинаковой разностью потенциалов, влетают в однородное магнитное поле. Во сколько раз радиус кривизны траектории протона больше радиуса кривизны траектории альфа-частицы? Плоский конденсатор, между пластинами которого создано электрическое поле напряжённостью 100 В/м , помещен в однородное магнитное поле так, что силовые линии электрического и магнитного полей взаимно перпендикулярны. Какова должна быть индукция магнитного поля, чтобы электрон с начальной энергией 4 кэВ, влетевший в пространство между пластинами конденсатора перпендикулярно линиям индукции магнитного поля, не изменил направление своего движения ? На длинный картонный каркас диаметром 5 см уложена виток к витку однослойная обмотка из проволоки диаметром 0,2 мм. Определить магнитный поток, создаваемый таким соленоидом при силе тока 0,5 А. ВАРИАНТ 7 Контрольная работа № 2 На какое расстояние могут сблизиться два электрона, если они движутся навстречу друг другу с относительной скоростью равной 108 см/с ? Плоский конденсатор с площадью пластин 200 см2каждая заряжен до разности потенциалов 2 кВ. Расстояние между пластинами 2 см, диэлектрик - стекло. Определить энергию поля конденсатора и объёмную плотность энергии. Резистор сопротивлением 5 Ом, вольтметр и источник тока соединены параллельно. Вольтметр показывает напряжение 10 В. Если заменить резистор другим, с сопротивлением 12 Ом, то вольтметр покажет напряжение 12 В. Определить ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока. Определить силу тока в сопротивлении R3 , если значение ЭДС Е1 = 6 В, Е2 = 8 В, R1 = 14 Ом, R2 = 8 Ом, R3 = 6 Ом. Внутренним сопротивлением источников тока пренебречь (см. рис.). По двум длинным параллельным проводам, расстояние между которыми 5 см, текут одинаковые токи 10 А. Определить индукцию и напряжённость поля в точке, удаленной от каждого провода на расстояние 5 см, если токи текут: а) в одинаковом направлении; б) в противоположных направлениях. По витку радиусом 10 см течёт ток силой 50 А. Виток помещён в однородное магнитное поле с индукцией 0,2 Тл. Определить момент силы, действующий на виток, если плоскость витка составляет угол 60° с линиями индукции. Квадратная рамка со стороной 10 см помещена в магнитное поле с индукцией 0,1 Тл так, что ее плоскость перпендикулярна линиям индукции. Про рамке течёт ток 20 А. Какую работу надо совершить, чтобы удалить рамку из магнитного поля ? Прямой провод длиной 60 см, по которому течёт ток 100 А, движется в однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл. Какую работу совершат силы магнитного поля переместив провод на 40 см, если направление перемещения перпендикулярно линиям индукции и проводу ? ВАРИАНТ 8 Контрольная работа № 2 Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено двумя слоями диэлектрика: стекла толщиной 2 мм и парафина толщиной 3 мм. Разность потенциалов между обкладками 300 В. Определить напряжённость поля и падение потенциала на каждом из слоев. В сеть с напряжением 100 В включили катушку сопротивлением 2000 Ом и вольтметр, соединенные последовательно. При этом вольтметр показал напряжение 80 В. Когда катушку заменили другой, вольтметр показал 60 В. Определить сопротивление второй катушки. ЭДС батареи 24 В. Наибольшая сила тока, которую может дать батарея, 10 А. Определить максимальную мощность, которая может выделяться во внешней цепи. Три батареи соединены одноимёнными полюсами. Батареи имеют одинаковые внутренние сопротивления равные 2 Ом и ЭДС равные 8 В, 3 В и 4 В. Пренебрегая сопротивлением соединительных проводов, определить силы токов, идущих через батареи. По двум длинным параллельным проводникам текут в противоположных направлениях токи 3 А и 5 А. Расстояние между проводниками 30 см. Определить напряжённость магнитного поля в точке, отстоящей от первого провода на 25 см и от второго на 5 см. По двум параллельным проводам длиной по 5 м каждый, текут одинаковые токи по 100 А. Расстояние между проводами 20 см. Определить силу взаимодействия проводов. Электрон движется в магнитном поле с индукцией 6 мТл по окружности радиусом 2 см. Какова кинетическая энергия электрона? Кольцо из проволоки сопротивлением 10-3 Ом находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,6 Тл. Плоскость кольца составляет с линиями индукции угол 90° . Определить заряд, который протечёт по кольцу, если его удалить из поля. Площадь кольца 100 см². ВАРИАНТ 9 Контрольная работа № 2 Расстояние между пластинами плоского конденсатора 2 мм, разность потенциалов 600 В. Заряд каждой пластины 4·10-8 Кл. Определить энергию поля конденсатора и силу взаимного притяжения его пластин. Источник тока, реостат и амперметр включены последовательно. ЭДС источника 6 В, его внутреннее сопротивление 0,5 Ом. Амперметр показывает силу тока 2 А. С каким КПД работает источник тока? Батарея, состоящая из двух параллельно соединённых источников тока с ЭДС 5 В и 10 В и внутренними сопротивлениями 1 Ом и 2 Ом, замкнута на резистор сопротивлением 10 Ом.Определить силу тока в резисторе и напряжение на зажимах второго источника тока. Ток силой 20 А, протекая по проволочному кольцу из медной проволоки сечением 0,5 мм2 и радиусом 0,2 м, создает в центре кольца напряжённость магнитного поля, равную 100 А/м. Какая разность потенциалов приложена к концам этой проволоки? Удельное сопротивление меди равно 1,7·10-8 Ом·м. По витку радиусом 5 см течёт ток силой 10 А. Виток помещён в однородное магнитное поле с индукцией 0,5 Тл. Определить момент силы, действующий на виток, если плоскость витка составляет угол 60° с линиями индукции. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией 0,02 Тл по винтовой линии, радиус которой 2 см, а шаг 8 см. Определить период обращения электрона и его скорость. Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов и влетела в скрещённые под прямым углом электрическое и магнитное поля. Напряжённость электрического поля 500 В/м, индукция магнитного поля 0,01 Тл. Какова ускоряющая разность потенциалов, если частица не испытывает отклоняющего действия полей? Удельный заряд частицы 9,6·107 Кл/кг. Рамка, содержащая 500 витков площадью 1 м2, равномерно вращается с частотой 50 с-1 в магнитном поле напряжённостью 200 А/м. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям напряжённости. Определить максимальную ЭДС индукции, возникающую в рамке. |