Решение задач по физике. Онлайн-база готовых решений.
Поиск по задачам:
Вход на сайт
203.
Два заряда находятся в керосине (ε = 2) на расстоянии 1 см
друг от друга и взаимодействуют с силой 2,7 Н. Величина
одного заряда в 3 раза больше другого. Определить величину каждого
заряда.
204.
Два точечных заряда, находясь в воде (ε1 = 81) на расстоянии l
друг от друга, взаимодействуют с некоторой силой F. Во сколько раз
необходимо изменить расстояние между ними, чтобы они
взаимодействовали с такой же силой в воздухе (ε2 = 1)?
205.
Два шарика одинакового объема, обладающие массой 0,6 х
х 10-3 г каждый, подвешены на шелковых нитях длиной 0,4 м так,
что их поверхности соприкасаются. Угол, на который разошлись
нити при сообщении шарикам одинаковых зарядов, равен 60°. Найти
величину зарядов и силу электрического отталкивания.
206.
В элементарной теории атома водорода принимают, что
электрон вращается вокруг протона по окружности. Какова скорость
вращения электрона, если радиус орбиты 0,53 • 10-10 м?
207.
Вычислить ускорение, сообщаемое одним электроном
другому, находящемуся от первого в вакууме на расстоянии 1 мм.
208.
Два равных по величине заряда 3 • 10-9 Кл расположены в
вершинах при острых углах равнобедренного прямоугольного
треугольника на расстоянии 2√2 см. Определить, с какой силой эти два
заряда действуют на третий заряд 10-9 Кл, расположенный в вершине
при прямом угле треугольника. Рассмотреть случаи, когда первые
два заряда одно- и разноименные.
209.
Два равных отрицательных заряда по 9 нКл находятся в воде
на расстоянии 8 см друг от друга. Определить напряженность и
потенциал поля в точке, расположенной на расстоянии 5 см от зарядов.
210.
В вершинах квадрата со стороной 0,1 м помещены заряды по
0,1 нКл. Определить напряженность и потенциал поля в центре
квадрата, если один из зарядов отличается по знаку от остальных.
211.
Пространство между двумя параллельными плоскостями с
поверхностной плотностью зарядов +5 • 10-8 и -9 • 10-8 Кл/м2
заполнено стеклом. Определить напряженность поля: между плоскостями;
вне плоскостей.
212.
На расстоянии 8 см друг от друга в воздухе находятся два
заряда по 1 нКл. Определить напряженность и потенциал поля в
точке, находящейся на расстоянии 5 см от зарядов.
213.
Заряды по 1 нКл помещены в вершинах равностороннего
треугольника со стороной 0,2 м. Равнодействующая сил, действующих
на четвертый заряд, помещенный на середине одной из сторон
треугольника, равна 0,6 мкН. Определить этот заряд, напряженность
и потенциал поля в точке его расположения.
214.
Два одинаковых заряда находятся в воздухе на расстоянии
0,1 м друг от друга. Напряженность поля в точке, удаленной на
расстоянии 0,06 м от одного и 0,08 м от другого заряда, равна 10 кВ/м.
Определить потенциал поля в этой точке и значение заряда.
215.
Электрон движется по направлению силовых линий
однородного поля напряженностью 2,4 В/м. Какое расстояние он
пролетит в вакууме до полной остановки, если его начальная скорость
2 • 106 м/с? Сколько времени будет длиться полет?
216.
Две бесконечно длинные, равномерно
ряженные нити с линейной плотностью
зарядов 6 • 10-5 Кл/м расположены на расстоянии
0,2 м друг от друга. Найти напряженность
электрического поля, созданного в точке,
удаленной на 0,2 м от каждой нити.
217.
Две параллельные металлические пластины, расположенные
в диэлектрике с диэлектрической проницаемостью 2,2, обладают
поверхностной плотностью заряда 3 и 2 мкКл/м2. Определить
напряженность и индукцию электрического поля между пластинами и вне
пластин.
218.
Определить поток вектора напряженности электрического
поля сквозь замкнутую шаровую поверхность, внутри которой
находятся три точечных заряда +2, -3 и +5 нКл. Рассмотреть случаи,
когда система зарядов находится в вакууме и в воде.
219.
Электрическое поле создается тонкой, бесконечно длинной
нитью, равномерно заряженной с линейной плотностью заряда
10-10 Кл/м. Определить поток вектора напряженности через
цилиндрическую поверхность длиной 2 м, ось которой совпадает с
нитью.
220.
Заряд 1 • 10-9 Кл переносится из бесконечности в точку,
находящуюся на расстоянии 1 см от поверхности заряженного шара
радиусом 9 см. Поверхностная плотность заряда шара 1 • 10-4 Кл/м2.
Определить совершаемую при этом работу. Какая работа
совершается на последних 10 см пути?
221.
Заряд 1 нКл переносится в воздухе из точки, находящейся на
расстоянии 1 м от бесконечно длинной, равномерно заряженной нити,
в точку на расстоянии 10 см от нее. Определить работу, совершаемую
против сил поля, если линейная плотность заряда нити 1 мкКл/м.
Какая работа совершается на последних 20 см пути?
222.
В поле бесконечной, равномерно заряженной плоскости с
поверхностной плотностью заряда 10 мкКл/м2 перемещается заряд из
точки, находящейся на расстоянии 0,1 м от плоскости, в точку на
расстоянии 0,5 м от нее. Определить заряд, если при этом
совершается работа 1 мДж.
223.
Какую работу надо совершить, чтобы заряды 1 и 2 нКл,
находящиеся в воздухе на расстоянии 0,5 м, сблизить до 0,1 м?
224.
Заряд -1 нКл переместился в поле заряда +1,5 нКл из точки с
потенциалом 100 В в точку с потенциалом 600 В. Определить работу
сил поля и расстояние между точками.
225.
Заряд -1 нКл притянулся к бесконечной плоскости с
поверхностной плотностью заряда 0,2 мкКл/м2. На каком расстоянии от
плоскости находился заряд, если работа сил поля по его
перемещению равна 1 мкДж?
226.
Конденсатор с парафиновым диэлектриком заряжен до
разности потенциалов 150 В. Напряженность поля в нем 6•106В/м.
Площадь пластин 6 см2. Определить емкость конденсатора и
поверхностную плотность заряда на обкладках (ε = 2).
227.
Вычислить емкость батареи, состоящей из трех конденсаторов
емкостью 1 мкФ каждый, при всех возможных случаях их
соединения.
228.
Заряд на каждом из двух последовательно заряженных
конденсаторов емкостью 18 и 10 пкФ равен 0,09 нКл. Определить
напряжение на батарее конденсаторов; на каждом конденсаторе.
229.
Конденсатор емкостью 16 мкФ последовательно соединен с
конденсатором неизвестной емкости, и они подключены к
источнику постоянного напряжения 12 В. Определить емкость второго
конденсатора, если заряд батареи 24 мкКл.
230.
Два конденсатора емкостью по 3 мкФ заряжены один до
напряжения 100 В, а другой до 200 В. Определить напряжение между
обкладками конденсатора, если они соединены параллельно одноименно
заряженными обкладками; разноименно заряженными обкладками.
231.
Со скоростью 2 • 107 м/с электрон влетает в пространство
между обкладками плоского конденсатора в середине зазора в
направлении, параллельном обкладкам. При какой минимальной разности
потенциалов на обкладках электрон не вылетит из конденсатора,
если длина конденсатора 10 см, а расстояние между его обкладками
1 см?
232.
Батарею из двух конденсаторов емкостью 400 и 500 пФ
соединили последовательно и включили в сеть с напряжением 220 В.
Потом батарею отключили от сети, конденсаторы разъединили и
соединили параллельно обкладками, имеющими одноименные заряды.
Каким будет напряжение на зажимах полученной батареи?
233.
Найти, как изменятся электроемкость и энергия плоского
воздушного конденсатора, если параллельно его обкладкам ввести
металлическую пластину толщиной 1 мм. Площадь обкладки
конденсатора и пластины 150 см2, расстояние между обкладками 6 мм.
Конденсатор заряжен до 400 В и отключен от батареи.
234.
Расстояние между обкладками плоского воздушного
конденсатора 4 мм. На помещенный между обкладками конденсатора заряд
Q = 4,9 нКл действует сила F = 98 мкН. Площадь обкладки 100 см2.
Определить напряженность поля и разность потенциалов между
обкладками, энергию поля конденсатора и объемную плотность
энергии.
235.
Заряд конденсатора 1 мкКл, площадь пластин 100 см2, зазор
между пластинками заполнен слюдой. Определить объемную
плотность энергии поля конденсатора и силу притяжения пластин.
236.
К одной из обкладок плоского конденсатора прилегает
стеклянная плоскопараллельная пластинка (ε1 = 7) толщиной 9 мм.
После того как конденсатор отключили от источника напряжением 220 В
и вынули стеклянную пластинку, между обкладками установилась
разность потенциалов 976 В. Определить расстояние между
обкладками и отношение конечной и начальной энергии конденсатора.
237.
Плоский воздушный конденсатор заряжен до разности
потенциалов 300 В. Площадь пластин 10 см2, напряженность поля в
зазоре между ними 300 кВ/м. Определить поверхностную плотность
заряда на пластинах, емкость и энергию конденсатора.
238.
Найти объемную плотность энергии электрического поля,
создаваемого заряженной металлической сферой радиусом 5 см на
расстоянии 5 см от ее поверхности, если поверхностная плотность
заряда на ней 2 • 10-6 Кл/м2.
239.
Площадь пластин плоского слюдяного конденсатора 1,1 см2,
зазор между ними 3 мм. При разряде конденсатора выделилась
энергия 1 мкДж. До какой разности потенциалов был заряжен
конденсатор?
240.
Энергия плоского воздушного конденсатора 0,4 нДж, разность
потенциалов на обкладках 60 В, площадь пластин 1 см2. Определить
расстояние между обкладками, напряженность и объемную
плотность энергии поля конденсатора.
241.
Под действием силы притяжения 1 мН диэлектрик между
обкладками конденсатора находится под давлением 1 Па. Определить
энергию, объемную плотность энергии поля конденсатора, если
расстояние между обкладками 1 мм.
242.
Плотность тока в никелиновом проводнике длиной 25 м равна
1 МА/м2. Определить напряжение на концах проводника.
243.
Определить плотность тока в нихромовом проводнике длиной
5 м, если на концах его поддерживается разность потенциалов 2 В.
244.
Напряжение на концах проводника сопротивлением 5 Ом за
0,5 с равномерно возрастает от 0 до 20 В. Какой заряд проходит через
проводник за это время?
245.
Температура вольфрамовой нити электролампы 2000 °С,
диаметр 0,02 мм, сила тока в ней 4 А. Определить напряженность поля
в нити.
246.
На концах никелинового проводника длиной 5 м
поддерживается разность потенциалов 12 В. Определить плотность тока в
проводнике, если его температура 540 °С.
247.
Внутреннее сопротивление аккумулятора 1 Ом. При силе тока
2 А его КПД равен 0,8. Определить ЭДС аккумулятора.
248.
Определить ЭДС аккумуляторной батареи, ток замыкания в
которой 10 А, если при подключении к ней резистора
сопротивлением 9 Ом сила тока в цепи равна 1 А.
249.
ЭДС аккумулятора автомобиля 12 В. При силе тока 3 А его
КПД равен 0,8. Определить внутреннее сопротивление
аккумулятора.
250.
К источнику тока подключают один раз резистор
сопротивлением 1 Ом, другой раз — 4 Ом. В обоих случаях на резисторах
за одно и то же время выделяется одинаковое количество теплоты.
Определить внутреннее сопротивление источника тока.
251.
Два одинаковых источника тока соединены в одном случае
последовательно, в другом — параллельно и замкнуты на внешнее
сопротивление 1 Ом. При каком внутреннем сопротивлении источника
сила тока во внешней цепи будет в обоих случаях одинаковой?
252.
В медном проводнике сечением 6 мм2 и длиной 5 м течет ток.
За 1 мин в проводнике выделяется 18 Дж теплоты. Определить
напряженность поля, плотность и силу электрического тока в
проводнике.
253.
Внутреннее сопротивление аккумулятора 2 Ом. При
замыкании его одним резистором сила тока равна 4 А, при замыкании
другим — 2 А. Во внешней цепи в обоих случаях выделяется
одинаковая мощность. Определить ЭДС аккумулятора и внешние
сопротивления.
254.
Сила тока в резисторе линейно возрастает за 4 с от 0 до 8 А.
Сопротивление резистора 10 Ом. Определить количество теплоты,
выделившееся в резисторе за первые 3 с.
255.
Батарея состоит из пяти последовательно соединенных
элементов. ЭДС каждого 1,4 В, внутреннее сопротивление 0,3 Ом. При
каком токе полезная мощность батареи равна 8 Вт? Определить
наибольшую полезную мощность батареи.
256.
По двум бесконечно длинным прямолинейным проводникам,
находящимся на расстоянии 50 см друг от друга, в одном
направлении текут токи I1 и I2 силой по 5 А. Между проводниками на
расстоянии 30 см от первого расположен кольцевой проводник, сила
тока I3 в котором равна 5 А (рис. 31). Радиус кольца 20 см.
Определить индукцию и напряженность магнитного поля, создаваемого
токами в центре кольцевого проводника.
257.
По двум бесконечно длинным прямолинейным проводникам,
находящимся на расстоянии 10 см друг от друга, текут токи силой
5 А в каждом. Определить индукцию магнитного поля, создаваемого
токами в точке, лежащей посередине между проводниками в
случаях, когда: 1) проводники параллельны и токи текут в одном
направлении (рис. 32, а); проводники перпендикулярны, направления
токов показаны на рис. 32, б.
258.
Изолированный проводник изогнут в виде прямого угла со
сторонами 20 см каждая. В плоскости угла помещен кольцевой
проводник радиусом 10 см так, что стороны угла являются касательными к
кольцу (рис. 33, а). Найти индукцию в центре кольца. Силы токов в
проводнике равны 2 А. Влияние подводящих проводов не
учитывать.
259.
Два бесконечно длинных прямых проводника, сила тока в
которых 6 и 8 А, расположены перпендикулярно друг другу (рис. 34, а).
Определить индукцию и напряженность магнитного поля на середине
кратчайшего расстояния между проводниками, равного 2 см.
260.
По двум бесконечно длинным прямым проводникам,
расстояние между которыми 15 см, в одном направлении текут токи 4 и 6 А.
Определить расстояние от проводника с меньшей силой тока до
геометрического места точек, в котором напряженность магнитного
поля равна нулю.
261.
По двум бесконечно длинным прямым проводникам,
расстояние между которыми 15 см, в противоположных направлениях
текут токи 4 и 6 А. Определить расстояние от проводника с меньшей
силой тока до геометрического места точек, в котором
напряженность магнитного поля равна нулю.
262.
В кольцевом проводнике радиусом 10 см сила тока 4 А.
Параллельно плоскости проводника на расстоянии 2 см над его центром
проходит бесконечно длинный проводник, сила тока в котором 2 А.
Определить напряженность и индукцию магнитного поля в центре
кольца. Рассмотреть все возможные случаи.
263.
Два круговых витка с током лежат в одной плоскости и имеют
общий центр. Радиус большего витка 12 см, а меньшего 2 см.
Напряженность поля в центре витков равна 50 А/м, если токи текут в
одном направлении, и равна нулю, если в противоположных.
Определить силу тока в витках.
264.
По квадратной рамке со стороной 0,2 м течет ток 4 А.
Определить напряженность и индукцию магнитного поля в центре рамки.
265.
Виток радиусом 5 см помещен в однородное магнитное поле
напряженностью 5000 А/м так, что нормаль к витку составляет угол
60° с направлением поля. Сила тока в витке 1 А. Какую работу
совершат силы поля при повороте витка в устойчивое положение?
266.
Пройдя ускоряющую разность потенциалов 3,52 кВ, электрон
влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям
индукции. Индукция поля 0,01 Тл, радиус траектории г = 2 см.
Определить удельный заряд электрона.
267.
Виток радиусом 2 см, сила тока в котором 10 А, свободно
установился в однородном магнитном поле с индукцией 1,5 Тл. Линии
индукции перпендикулярны плоскости витка. Определить работу,
совершаемую внешними силами при повороте витка на угол 90°
вокруг оси, совпадающей с диаметром витка. Считать, что при
повороте витка сила тока в нем поддерживается неизменной.
268.
Квадратная рамка со стороной 4 см содержит 100 витков и
помещена в однородное магнитное поле напряженностью 100 А/м.
Направление поля составляет с нормалью к рамке угол 30°. Какая
работа совершается при повороте рамки на 30° в одну и в другую
сторону, если сила тока в ней 1 А?
269.
Под действием однородного магнитного поля
перпендикулярно линиям индукции начинает перемещаться прямой проводник
массой 2 кг, сила тока в котором 10 А. Какой магнитный поток
пересечет этот проводник к моменту времени, когда его скорость станет
равна 31,6 м/с?
270.
Квадратная рамка со стороной 4 см содержит 100 витков и
помещена в однородное магнитное поле напряженностью 100 А/м.
Направление поля составляет угол 30° с нормалью к рамке. Какая
работа совершается при повороте рамки в положение, когда ее
плоскость совпадает с направлением линий индукции поля (рис. 40)?
271.
Проводник, сила тока в котором 1 А, длиной 0,3 м равномерно
вращается вокруг оси, проходящей через его конец, в плоскости,
перпендикулярной линиям индукции магнитного поля
напряженностью 1 кА/м. За 1 мин вращения совершается работа 0,1 Дж.
Определить угловую скорость вращения проводника.
272.
На расстоянии 5 см параллельно прямолинейному длинному
проводнику движется электрон с кинетической энергией 1 кэВ.
Какая сила будет действовать на электрон, если по проводнику пустить
ток 1 А?
273.
Протон движется в магнитном поле напряженностью 105 А/м
по окружности радиусом 2 см. Найти кинетическую энергию
протона.
274.
Электрон, пройдя ускоряющую разность потенциалов 88 кВ,
влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям
индукции. Индукция поля равна 0,01 Тл. Определить радиус
траектории электрона.
275.
Момент импульса протона в однородном магнитном поле
напряженностью 20кА/м равен 6,6 • 10-23 кг • м2/с. Найти
кинетическую энергию протона, если он движется перпендикулярно линиям
индукции магнитного поля.
276.
Два параллельных бесконечно длинных проводника с токами
10 А взаимодействуют с силой 1мН на 1 м их длины. На каком
расстоянии находятся проводники?
277.
Найти радиус траектории протона в магнитном поле с
индукцией 0,5 Тл, если он движется перпендикулярно вектору индукции
и обладает кинетической энергией 3 МэВ.
278.
Электрон с энергией 300 эВ движется перпендикулярно
линиям индукции магнитного поля напряженностью 465 А/м.
Определить силу Лоренца, скорость и радиус траектории электрона.
279.
Соленоид длиной 20 см и диаметром 4 см имеет плотную
трехслойную обмотку из провода диаметром 0,1 мм. По обмотке
соленоида течет ток 0,1 А. Зависимость В = f(H) для материала сердечника
дана на рис. 41. Определить напряженность и индукцию поля в
соленоиде, магнитную проницаемость сердечника, индуктивность
соленоида, энергию и объемную плотность энергии поля соленоида.
280.
На соленоид (см. условие и решение предыдущей задачи) надето
изолированное кольцо того же диаметра. Определить ЭДС индукции в
кольце и ЭДС самоиндукции в соленоиде, если за 0,01 с ток в его
обмотке равномерно снижается до нуля.
281.
Сила тока в соленоиде равномерно возрастает от 0 до 10 А за
1 мин, при этом соленоид накапливает энергию 20 Дж. Какая ЭДС
индуцируется в соленоиде?
282.
Однослойный соленоид без сердечника длиной 20 см и
диаметром 4 см имеет плотную намотку медным проводом диаметром
0,1 мм. За 0,1 с сила тока в нем равномерно убывает с 5 А до 0.
Определить ЭДС самоиндукции в соленоиде.
283.
Обмотка соленоида имеет сопротивление 10 Ом. Какова его
индуктивность, если при прохождении тока за 0,05 с в нем выделяется
количество теплоты, эквивалентное энергии магнитного поля
соленоида?
284.
В плоскости, перпендикулярной магнитному полю
напряженностью 2 • 105 А/м, вращается стержень длиной 0,4 м относительно
оси, проходящей через его сердцевину. В стержне индуцируется ЭДС
0,2 В. Определить угловую скорость стержня.
285.
Соленоид без сердечника длиной 15 см и диаметром 4 см имеет
100 витков на 1 см длины и включен в цепь источника тока. За 1 мс
сила тока в нем изменилась на 10 мА. Определить ЭДС
самоиндукции, считая, что ток в цепи изменяется равномерно.
286.
Соленоид с сердечником (μ = 1000) длиной 15 см и диаметром
4 см имеет 100 витков на 1 см длины и включен в цепь источника
тока. За 1 мс сила тока в нем изменилась на 10 мА. Определить ЭДС
самоиндукции, считая, что ток в цепи изменяется равномерно.
287.
Однородное магнитное поле напряженностью 900 А/м
действует на помещенный в него проводник длиной 25 см с силой 1 мН.
Определить силу тока в проводнике, если угол между направлением
тока и индукции поля равен 45°.
288.
Перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного
поля с индукцией 0,3 Тл движется проводник длиной 15 см со
скоростью 10 м/с. Направление нормали к проводнику и скорости
совпадают. Определить ЭДС, индуцируемую в проводнике.
289.
На концах крыльев самолета с размахом 20 м, летящего со
скоростью 900 км/ч, возникает ЭДС индукции 0,06 В. Определить
вертикальную составляющую напряженности магнитного поля
Земли.
290.
По соленоиду течет ток силой 5 А. Длина соленоида 1 м, число
витков 500. В соленоид вставлен железный сердечник. Найти
намагниченность и объемную плотность энергии магнитного поля
соленоида. Зависимость В = f(H) дана на рис. 41.
291.
По обмотке соленоида с параметрами: число витков 1000,
длина 0,5 м, диаметр 4 см течет ток 0,5 А. Определить потокосцепление,
энергию, объемную плотность энергии соленоида.
292.
Однородное магнитное поле, объемная плотность энергии
которого 0,4 Дж/м3, действует на проводник с током, расположенный
перпендикулярно линиям индукции с силой 0,1 мН на 1 см его
длины. Определить силу тока в проводнике.
293.
Чему равна объемная плотность энергии магнитного поля в
соленоиде без сердечника, имеющего плотную однослойную намотку
проводом диаметром 0,2 мм, если сила тока в нем 0,1 А?
294.
Соленоид без сердечника имеет плотную однослойную
намотку проводом диаметром 0,2 мм, и по нему течет ток 0,1 А. Длина
соленоида 20 см, диаметр 5 см. Найти энергию магнитного поля
соленоида.
295.
По соленоиду длиной 0,25 м, имеющему 500 витков, течет ток
1 А. Площадь поперечного сечения соленоида 15 см2. Найти энергию
магнитного поля соленоида.
296.
Напряженность электрического поля в зазоре между
обкладками конденсатора площадью 1 см2, заполненного диэлектриком с
ε = 1000, изменяется равномерно со скоростью 0,17 МВ/(м • с).
Определить силу тока смещения в таком электрическом поле.
297.
При разрядке плоского конденсатора, площадь обкладок
которого равна 10 см2, заполненного диэлектриком с ε = 103, в
подводящих проводах течет ток 1 мкА. Определить скорость изменения напряженности электрического
поля в конденсаторе.
298.
При разрядке длинного цилиндрического конденсатора
длиной 5 см и внешним радиусом 0,5 см в подводящих проводах течет
ток проводимости силой 0,1 мкА. Определить плотность тока
смещения в диэлектрике между обкладками конденсатора.
299.
Написать уравнение гармонического колебания, если
амплитуда его 10 см, максимальная скорость 50 см/с, начальная фаза 15°.
Определить период колебания и смещение колеблющейся точки
через 0,2 с от начала колебания.
300.
Точка совершает гармонические колебания с частотой 10 Гц.
В момент, принятый за начальный, точка имела максимальное
смещение 1 мм. Написать уравнение колебаний точки и начертить их
график.
301.
Материальная точка массой 20 г совершает гармонические
колебания с периодом 9 с. Начальная фаза колебания 10°. Через
какое время от начала движения смещение точки достигнет
половины амплитуды? Найти амплитуду, максимальные скорость и
ускорение точки, если полная ее энергия равна 10-2 Дж.
302.
Материальная точка массой 1 г колеблется гармонически.
Амплитуда колебания равна 5 см, циклическая частота 2 c-1,
начальная фаза равна 0. Определить силу, действующую на точку в тот
момент, когда ее скорость равна 6 см/с.