Решение задач по физике. Онлайн-база готовых решений.
Поиск по задачам:
Вход на сайт
15287. Какие факторы уменьшают к.п.д. теплового двигателя по отношению к его предельному значению?
15288. Чтобы наиболее эффективно увеличить к.п.д. теплового двигателя, работающего по циклу Карно, будете ли вы увеличивать температуру нагревателя Т1, оставляя температуру холодильника Т2 постоянной, или поступите наоборот?
15289. Поясните, можно ли охладить воздух в кухне, оставив дверцу холодильника открытой.
15290. Имеет ли место изменение энтропии в чисто механических процессах?
15291. Два объема газа, находившиеся первоначально при одной и той же температуре и давлении, сжимаются от значения V до 1/2 V — один изотермически, а другой адиабатически. В каком случае конечная температура будет больше? Будет ли иметь место изменение энтропии при обоих процессах?
15292. Предположим, что мы предпочли выразить состояние системы через энтропию S и абсолютную температуру Т вместо давления и объема. Как будет выглядеть изображение цикла Карно на диаграмме TS?
15293. Покажите, что в результате превращения механической энергии во внутреннюю при наличии трения скольжения между двумя поверхностями энтропия системы тел увеличивается. Поясните увеличение энтропии при тепловом движении.
15294. Разъясните такое утверждение: тепловой двигатель превращает беспорядочное механическое движение в упорядоченное механическое.
15295. Поясните утверждение: космические лучи беспрестанно уменьшают энтропию Земли, на которую они падают. Противоречит ли это второму началу термодинамики?
15296. Два металлических шара установлены на передвижных опорах. Как сообщить этим шарам равные и противоположные по знаку заряды? Вы можете пользоваться стеклянной палочкой, натертой шелком, но не вправе прикасаться ею к шарам. Потребуется ли в ходе ваших действий соблюдение условия одинаковости размера шаров?
15297. Объясните результаты опыта: заряженная палочка притягивает кусочки сухой измельченной пробки, которые после прикосновения к палочке отталкиваются от нее.
15298. Если заряженную стеклянную палочку держать вблизи конца изолированного металлического стержня, то электроны соберутся у одного из его концов. Почему движение электронов прекращается, хотя в металлическом стержне их имеется почти неисчерпаемый запас?
15299. Человек, стоя на изолированной подставке, прикасается к заряженному изолированному проводнику. Разрядится ли при этом проводник полностью? Объясните.
15300. а) Положительно заряженная стеклянная палочка притягивает подвешенное на нити тело. Можно ли заключить отсюда, что тело заряжено отрицательно? б) Положительно заряженная стеклянная палочка отталкивает подвешенное на нити тело. Следует ли отсюда, что тело заряжено положительно.
15301. Величина элементарного электрического заряда, или квант заряда, равен 1,60*10^-19 к. Существует ли соответствующий ему квант массы?
15302. а) Рассматривая взаимное гравитационное притяжение Земли и камня, можем ли мы сказать, что Земля находится в поле тяготения камня? б) Как относится гравитационное поле, порожденное камнем, к полю, порожденному Землей? в) Те же вопросы для кулонова поля Земли и любого заряда q << qз.
15303. Примем во внимание квантуемость электрического заряда, причем элементарный заряд дается электроном. Тогда, как возможно оправдать математическую операцию перехода к пределу: Е = lim F/q0 ?
15304. Объясните, почему касательные к линиям напряженности электрического поля (рис. ), продолженные в направлении, обратном линиям напряженности, будут казаться выходящими из центра фигуры.
15305. Два точечных заряда, неизвестных по величине и знаку, находятся друг от друга на расстоянии d. На прямой, соединяющей эти заряды, имеется точка, где напряженность электрического поля нуль. Какое заключение о характере зарядов можно отсюда сделать?
15306. Подметьте закон изменения напряженности электрическою поля с расстоянием, если обобщить выражения напряженности поля точечного заряда, диполя и квадруполя.
15307. Если точечный заряд q с массой m вывести из состояния покоя в неоднородном электростатическом поле, то будет ли он двигаться по линии напряженности?
15308. Покоящийся электрический диполь помещен в однородное электрическое поле и предоставлен самому себе. Рассмотрите характер его движения.
15309. Электрический диполь помещен в неоднородное электрическое поле. Будет ли действующая на него результирующая сила отлична от нуля?
15310. Момент диполя р совпадает по направлению с внешним однородным электрическим полем Е. а) Будет ли равновесие диполя устойчивым или неустойчивым? б) Рассмотрите характер равновесия, если векторы р и Е направлены в противоположные стороны.
15311. Точечный заряд находится в центре сферической гауссовой поверхности (поверхности, пронизываемой искомым потоком вектора напряженности Е электростатического поля). Изменится ли этот поток, если а) поверхность заменить кубом того же объема, что и сфера; б) заряд сместить из центра сферы, оставив его внутри сферы; в) заряд вынести за пределы сферы; г) вынесенный заряд оставить вблизи первоначальной сферы, а вне ее поместить второй заряд; д) второй заряд поместить внутри той же гауссовой поверхности.
15312. По аналогии с вектором напряженности электростатического поля, как вы определите поток вектора напряженности гравитационного поля? Чему будет равен этот последний поток через замкнутую поверхность, внутри которой вещества нет?
15313. Покажите, что уравнение Фv = int(v dS) = 0, где v — скорость потока, иллюстрирует то, что может быть названо теоремой Гаусса для несжимаемой жидкости.
15314. Электрический диполь помещен внутрь замкнутой поверхности. Что можно сказать относительно потока Фе через эту поверхность?
15315. Соблюдалась ли бы теорема Гаусса, если показатель степени в законе Кулона не равнялся бы в точности двум?
15316. Требует ли теорема Гаусса, чтобы все электроны проводимости в изолированном проводнике находились на его поверхности?
15317. В электростатике доказывается, что внутри проводника напряженность Е всюду равна нулю. Однако внутри любого проводника, несомненно, имеются обширные электростатические поля в точках, близких к атомным электронам или к ядрам. Лишает ли это силы теорему Гаусса?
15318. Иногда говорят, что избыточный заряд должен целиком располагаться на внешней поверхности проводника по той причине, что одноименные заряды отталкиваются и стремятся расположиться возможно дальше друг от друга. Рассмотрите правдоподобность этого аргумента.
15319. Применима ли теорема Гаусса к расчету поля, созданного равными зарядами, расположенными в углах равностороннего треугольника. Дайте пояснение.
15320. Применение линейной, поверхностной и объемной электрической плотности к расчету заряда, содержащегося в элементе тела, предполагает непрерывность в распределении заряда, тогда как фактически в микромасштабе электрический заряд прерывен. Как оправдать указанную процедуру расчета?
15321. По мере проникновения в равномерно заряженную сферу напряженность Е должна убывать, так как внутри сферы, проведенной через точку наблюдения, находится меньший заряд. С другой стороны, Е должно возрастать, так как наблюдатель ближе к центру заряда. Какой из этих факторов будет преобладать и почему?
15322. При сферически симметричном распределении заряда неравномерной плотности обязателен ли максимум напряженности на поверхности. Разберите различные возможности изменения Е.
15323. Можно ли произвольно приписать Земле потенциал в +100 В вместо нуля? Как это отзовется на измерениях значений потенциалов и разностей потенциалов?
15324. Что случится с человеком, стоящим на изолированной подставке, если его потенциал увеличится до 10^4 В?
15325. Будут ли электроны стремиться перейти в область с высоким потенциалом или с низким?
15326. Предположите, что полный заряд Земли не равен нулю. Можно ли тогда принимать Землю за систему отсчета потенциала, приписывая ей потенциал, равный нулю?
15327. Если напряженность Е в данной точке равна нулю, то должен ли в ней равняться нулю и потенциал? Приведите несколько примеров, подтверждающих вашу точку зрения.
15328. Если вам известно значение Е в данной точке, то можете ли вы вычислить потенциал в этой точке? Если нет, то какая дополнительная информация вам для этого потребуется?
15329. Как вы можете убедиться в том, что электрический потенциал в заданной части пространства сохраняет постоянное значение?
15330. Незаряженный металлический шарик, подвешенный на шелковой нити, помещен в однородное электрическое поле Е. Какова величина поля для точек внутри шарика? Изменится ли ответ в случае заряженного шарика?
15331. Заряд расположен на изолированном проводнике, имеющем форму куба и находящемся в вакууме. Как распределится заряд на поверхности куба? Что произойдет с зарядом, если куб будет находиться в воздухе?
15332. Параллельно к батарее элементов присоединен конденсатор, а) Почему каждая из его обкладок получает в точности одинаковый заряд? б) Останется ли это в силе даже в том случае, если размеры обкладок различны?
15333. Может ли иметь место разность потенциалов между двумя соприкасающимися проводниками, несущими одинаковый положительный заряд?
15334. Если s — поверхностная плотность заряда, a R — радиус кривизны заряженной поверхности в данной точке, то соотношение s ~ 1/R показывает, что заряд, распределенный на изолирован ном проводнике, концентрируется на остриях и избегает плоских поверхностей, где R -> oo. Как это согласовать со случаем, изображенным на рисунке , где отрицательный заряд распределен на плоской поверхности каждой пластины?
15335. Алюминиевый листок пренебрегаемо малой толщины помещен между обкладками конденсатора. Какое влияние окажет этот листок на емкость конденсатора, если: а) он электрически изолирован от обкладок и б) соединен с верхней обкладкой?
15336. Рассмотрите емкость системы, если между обкладками плоского конденсатора вдвинута в одном случае пластинка из диэлектрика, а в другом — пластинка из проводника. Толщина каждой пластинки равна половине расстояния между обкладками.
15337. Залитый маслом плоский конденсатор был рассчитан на определенную емкость С и на надежность работы ниже верхнего предела разности потенциалов Uмакс Однако работа конструктора оказалась не на высоте, и конденсатор иногда искрил. Как можно переделать конденсатор, сохраняя С и Uмакс неизменными и не меняя также материала диэлектрика?
15338. Есть ли основания ожидать, чтобы диэлектрическая проницаемость веществ, содержащих жесткие молекулярные диполи, менялась с температурой?
15339. Изолированному проводящему шару сообщен положительный заряд. Изменится ли при этом его масса?
15340. Заряженный плоский конденсатор с горизонтально расположенными обкладками разъединяется с батареей элементов. В конденсатор вставляется край пластинки из диэлектрика, которая затем предоставляется самой себе. Что произойдет далее, если трение пренебрегаемо мало?
15341. Покажите, что диэлектрическая проницаемость проводника может считаться бесконечно большой.
15342. Назовите физические величины, которые подобно электрическому току являются скалярами, изображаемыми стрелкой на диаграммах.
15343. Какие заключения можно сделать из уравнения i = jdS> отнесенного к замкнутой поверхности, через которую проходит в произвольных направлениях некоторое число проводов, несущих различные по величине постоянные токи?
15344. Рассмотрите затруднения при проверке того, подчиняется ли сопротивление нити электрической лампочки закону Ома.
15345. Применимо ли соотношение U = iR к неомическим сопротивлениям?
15346. Температурный коэффициент сопротивления термистора отрицателен и сильно меняется с температурой. Поясните качественно форму изображенной на рисунке кривой зависимости U(i) для термистора.
15347. Разность потенциалов U приложена к концам медного провода диаметром d и длиной Как изменится скорость передвижения электронов в проводнике, если: а) удвоить U, б) удвоить l и в) удвоить d.
15348. Если передвижение электронов по проводнику при обычных условиях крайне медленное (порядка 10^-2 см/сек), то почему лампочки в помещении немедленно вспыхивают после включения тока?
15349. Электрический ток i входит в верхнюю точку медного шара радиуса R и выходит из диаметрально противоположной точки. Равноправны ли все части шара в отношении рассеяния джоулева тепла?
15350. Какими специальными характеристиками должны обладать: а) провод спирали нагревательного прибора и б) провод в плавком предохранителе?
15351. Выражение мощности тока P = i^2*R, по-видимому, указывает на то, что выделение джоулева тепла уменьшается с уменьшением сопротивления. Равенство же Р = U^2/R указывает на обратное. Как примирить эти явно противоречивые выводы?
15352. Рассмотрите подробно утверждение полной эквивалентности закона сохранения энергии и второго закона Кирхгофа в решении задач об электрических цепях.
15353. Вполне возможно получить разность потенциалов в 10^4 в, прочесывая шерсть карманным гребнем. Почему же такое высокое напряжение не опасно для человека, в то время как гораздо более низкое напряжение в обыкновенной электрической цепи может быть весьма опасно?
15354. Две лампочки мощностью 25 и 500 вт, обе рассчитанные на напряжение 110 в, приключены последовательно к батарее элементов. Почему лампочка в 500 вт будет гореть более слабым накалом?
15355. а) В чем заключается различие между э. д. с. и разностью потенциалов? б) При каких условиях напряжение на зажимах батареи выше ее э.д.с?
15356. Какие аналогии можно провести между законами Кирхгофа и закономерностями в потоке несжимаемой жидкости?
15357. Опишите метод измерения весьма больших сопротивлений с помощью контура RC.
15358. Если электрон, пролетая через некоторую область пространства, не отклоняется в сторону, то можем ли мы быть уверены, что в этой области магнитное поле отсутствует?
15359. Если движущийся электрон, пролетая через определенную область пространства, отклоняется в сторону, то можем ли мы быть уверены, что в этой области магнитное поле есть?
15360. Пучок протонов отклоняется в сторону. Может ли это отклонение быть вызвано электрическим или магнитным полем? Если отклонение вызвано одним из этих полей, то каким именно?
15361. Проводник даже при наличии в нем тока имеет полный заряд, равный нулю. Почему в таком случае магнитное поле вызывает силу, действующую на проводник?
15362. В уравнении М = Рм х В величина Рм означает дипольный магнитный момент, М — вращающий момент, действующий на контур с током, В — внешнее магнитное поле. Уравнение показывает, что момент М = 0, если угол между нормалью к контуру и магнитным полем равен 0 или 180°. Установите характер равновесного положения контура с током (устойчивого, неустойчивого или безразличного) для обоих значений угла.
15363. Зависит ли работа, необходимая для поворота контура с током во внешнем магнитном поле на 180°, от первоначальной ориентации контура?
15364. Прямоугольная рамка с током произвольно ориентирована во внешнем магнитном поле. Требуется ли какая-нибудь работа, чтобы повернуть рамку вокруг оси, перпендикулярной к ее плоскости?
15365. Почему при измерении разности потенциалов Холла между двумя точками необходимо тщательно следить за тем, чтобы эти точки приходились в точности одна против другой? Если один из контактов подвижен, то как мы должны регулировать его положение, чтобы быть уверенными в том, что точки расположены правильно?
15366. Однородное магнитное поле заполняет некоторую область пространства кубической формы. Может ли электрон быть направлен извне в эту область так, чтобы внутри куба он описал замкнутую круговую траекторию?
15367. Почему на фотопластинке, полученной при работе с пузырьковой камерой, треки электронов малой энергии представляют собой спирали? Другими словами, почему радиус кривизны траектории электрона меняется в постоянном магнитном поле, в котором помещена камера?
15368. В чем заключаются первичные функции электрического и магнитного поля в циклотроне?
15369. Имеет ли существенное значение в опыте Томсона по определению удельного заряда электрона постоянство его скорости?
15370. Может ли путь интегрирования при применении закона полного тока int(Bdl) = ц0i проходить через проводник?
15371. Сохраняет ли магнитная индукция постоянное значение в точках, лежащих на заданной линии индукции?
15372. Ток течет по длинной медной трубе. Существует ли магнитное поле внутри трубы и вне ее?
15373. Уравнение B = ц0 i / 2пr показывает, что сильное магнитное поле существует в точках, близких к длинному прямому проводу с током. Так как здесь присутствует и ток и магнитное поле В, то почему отсутствует сила, действующая на провод в соответствии с равенством F = i[lB]?
15374. Циклотрон дает пучок протонов с энергией в 20 Мэв. Существует ли магнитное поле, связанное с этими частицами?
15375. Ток замыкается на вертикальную пружину, нижний конец которой на незначительную глубину погружен в ртуть (рис. ). Опишите дальнейшее состояние пружины и электрической цепи.
15376. Сохранит ли силу соотношение B = ц0in для соленоида с поперечным сечением в форме квадрата?
15377. Каково направление в точках a, b, c магнитного поля, созданного изображенным на рисунке элементом тока idl?
15378. Однородно ли магнитное поле во всех точках внутри кругового контура с током?
15379. Рассмотрите черты сходства и различия между законом Био—Савара для магнитной индукции В и выражением напряженности электрического поля E, вытекающим из закона Кулона, написанными в векторной форме.
15380. Каким способом можно было бы измерить магнитный момент диполя, осуществленного в виде стрелки компаса?
15381. Каково основание для утверждения, что виток с током может рассматриваться как магнитный диполь?
15382. Северный полюс магнита удаляется от изображенного на рисунке металлического кольца. Определите направление индукционного тока.
15383. Медный лист помещен в магнитное поле. Если мы попытаемся вытолкнуть лист из поля или, наоборот, вдвинуть его туда еще больше, то возникнет сила сопротивления. Объясните ее происхождение.
15384. Пусть лист бесконечно больших размеров из проводящего материала лежит в плоскости, перпендикулярной магнитному полю В, как показано на рисунке . а) Если магнитное поле внезапно изменится, то его полное изменение не будет мгновенно обнаружено в области Р. Как вы это объясните? б) Объясните, почему, если удельное сопротивление листа нуль, изменение магнитного поля не будет вообще обнаружено в области Р. в) Если магнитное поле изменяется периодически с высокой частотой, а проводящий лист сделан из материала малого удельного сопротивления, то область вблизи точки Р окажется почти полностью экранированной от изменении магнитного потока. Объясните, почему это так. г) Будет ли такой проводник полезен в роли экрана от статических магнитных полей?
15385. Медная полоска может качаться вокруг оси (рис. ). При этом она пересекает магнитное поле, нормальное к плоскости чертежа. Если полоска снабжена прорезями, как показано на рисунке, то она качается, свободно пересекая магнитное поле Если же прорези в полоске отсутствуют, то ее колебательное движение сильно затухает. Объясните это явление.
15386. Два изображенных па рисунке проводящих контура находятся друг от друга на расстоянии d. Наблюдатель смотрит вдоль общей оси контуров. Если в большом контуре внезапно возникнет электрический ток, текущий по часовой стрелке, то а) каково будет направление тока, индуцированного в меньшем контуре, и б) каково направление силы (если таковая возникнет), действующей на меньший контур?