Решение задач по физике. Онлайн-база готовых решений.
Поиск по задачам:
Вход на сайт
15887. Шар радиусом R1 = 5 см, имеющий заряд q1 = 20 нКл, и шар радиусом R2 = 10 см, имеющий такой же заряд q2 = 20 нКл, расположены на достаточно большом расстоянии друг от друга. Шары соединяются проволокой. В каком направлении будут перемещаться заряды по проволоке? Какой заряд q переместится с одного шара на другой? Каковы будут общий потенциал ф и заряды q,1 и q,2 шаров после соединения?
15888. Конденсатор емкостью С1 = 3 мкФ заряжен до разности потенциалов V1 = 300 В, конденсатор емкостью С2 = 2 мкФ - до V2 = 200 В. Оба конденсатора соединены после зарядки параллельно одноименными полюсами. Какая разность потенциалов U установится на пластинах конденсаторов после их соединения?
15889. Конденсатор емкостью C1 = 3 мкФ заряжен до разности потенциалов U1 = 300В, конденсатор емкостью C2 = 2мкФ – до V2 = 200В. Оба конденсатора после зарядки соединены параллельно разноименными полюсами. Какой заряд q и с какого конденсатора перейдет во время соединения.
15890. На капельки ртути радиусом r = 0,1 см помещены одинаковые заряды q = 2·10-13 Кл. N = 10 таких капелек сливаются в одну большую каплю. Каков потенциал ф этой капли?
15891. Три конденсатора с емкостями С1 = 2 нФ, С2 = 4 нФ и С3 = 6 нФ, соединены последовательно. Можно ли накладывать на эту батарею напряжение U = 11 кВ, если напряжение пробоя каждого конденсатора U0 = 4 кВ? Какое напряжение будет приходиться на каждый из конденсаторов батареи?
15892. Расстояние между пластинами заряженного и отключенного от источника тока плоского конденсатора d = 5см.В конденсатор параллельно его пластинам вводят незаряженную пластину толщиной b = 1см (рис. ). Найти емкость C конденсатора с вдвинутой в него металлической пластиной, если площадь пластин конденсатора S = 100 см2 и все пространство в конденсаторе заполнено керосином с диэлектрической проницаемостью e = 2,1. Будет ли меняться емкость конденсатора, если металлическую пластину перемещать параллельно самой себе от одной пластины конденсатора к другой?
15893. В сферическом конденсаторе соединяется с землей один раз большая сфера, другой раз - малая (рис. ). Будет ли одинакова емкость конденсатора в этих двух случаях ?
15894. Заряды каждой из пластин плоского конденсатора находятся под воздействием электрического поля, создаваемого зарядами другой пластины. Напряженность такого поля E = 1/2e0 q/S, где q - заряд и S - площадь пластин конденсатора. Зная q и S, определите, с какой силой F притягиваются друг к другу пластины конденсатора. Какую работу А необходимо совершить, чтобы раздвинуть пластины конденсатора на расстояние d? Выразить эту работу через: а) емкость С конденсатора и разность потенциалов U; б) емкость С конденсатора и заряд q пластин.
15895. С какой поверхностной плотностью s распределен заряд на пластинах плоского конденсатора, если его емкость С = 100 пФ, расстояние между пластинами d = 2 мм и пластины притягиваются друг к другу с силой F = 0,4 Н?
15896. Одна из пластин плоского конденсатора подвешена к коромыслу весов (рис. ). Площадь пластин конденсатора S = 628 см2, расстояние между ними d = 5 мм. Какова разность потенциалов между пластинами конденсатора, если для равновесия необходимо положить на другую чашку весов груз массой m = 40 г?
15897. Пластины плоского конденсатора раздвигаются: один раз, будучи подключенными к источнику напряжения, другой раз - отключенными после первоначальной зарядки. В каком из этих двух случаев нужно затратить на раздвигание пластин большую работу?
15898. Плоский конденсатор заряжен до некоторой разности потенциалов. В конденсатор вдвинули диэлектрическую пластину. После этого для восстановления прежней разности потенциалов пришлось увеличить заряд пластины в три раза. Найти диэлектрическую проницаемость е пластины.
15899. Удельное сопротивление меди р = 0,017 мкОм·м. Каково будет сопротивление R медной проволоки длиной l = 1 м и площадью поперечного сечения S = 1 мм2?
15900. Одна из первых попыток ввести единицу сопротивления проводников принадлежит Б. С. Якоби . Единица сопротивления Якоби равна сопротивлению медной проволоки длиной 6,358 фута (1 фут = 30,5 см) и диаметром 0,00336 дюйма (1 дюйм = 2,54 см). Выразить единицу сопротивления Якоби в омах.
15901. Сопротивление проволоки R = 0,1 Ом, длина l = 1 м, площадь поперечного сечения S = 1 мм2. Найти удельное сопротивление р материала проволоки.
15902. Насколько изменяется при переходе от зимы к лету сопротивление R телеграфной линии, если она проложена железным проводом, площадь поперечного сечения которого S = 10 мм2? Температура изменяется от t0 = -30°С зимой до t = 30°С летом. Длина провода зимой l0 = 100 км. Удельное сопротивление железа зимой р0 = 0,087 мкОм·м. Температурный коэффициент сопротивления железа b = 6·10-3 K-1. Как изменится результат, если учесть удлинение провода при нагревании? Температурный коэффициент линейного расширения железа а = 1,2·10-5 K-1.
15903. Электрическая лампочка с вольфрамовой нитью рассчитана на напряжение U = 220 В и потребляет мощность N = 40 Вт. Диаметр нити D = 0,01 мм. Температура накаленной нити Т = 2700 К. Удельное сопротивление вольфрама при Т0 = 273 К равно р0 = 0,05 мкОм·м и растет пропорционально температуре нити. Найти длину l нити этой лампочки.
15904. Электрическая лампочка с вольфрамовой нитью рассчитана на напряжение U = 220В и потребляет мощность N = 40Вт. Диаметр нити D = 0,01мм. Температура раскаленной нити T = 2700К. Удельное сопротивление вольфрама при T0 = 273К равно p0 = 0,05 мкОм·м и растет пропорционально температуре нити. Найти силу тока I в нити электрической лампочки в первый момент после включения. Во сколько раз эта сила тока будет больше силы тока при нормальном режиме горения лампочки?
15905. Плоский конденсатор с площадью пластин S и расстоянием между ними d один раз заполнен диэлектриком с диэлектрической проницаемостью е, другой раз электролитом с удельной проводимостью у. Найти соотношение между емкостью С конденсатора в первом и его проводимостью G во втором случаях.
15906. Э. X. Ленц в опытах по исследованию теплового действия тока за единицу силы тока принимал силу такого тока, который при прохождении через подкисленную воду выделял 41,16 см3 гремучего газа в час при давлении 760 мм рт. ст. и температуре 0°С. Плотность кислорода при давлении 760 мм рт. ст. равна р = 1,43 кг/м3. Выразить единицу силы тока Ленца в амперах.
15907. Каковы должны быть сопротивления R1, R2 и R3 секций реостата (рис. ) для того, чтобы сила тока, фиксируемая амперметром, сопротивление которого R0 = 30 Ом, при перемещении движка реостата с контакта на контакт изменялась на dI = 1A? Схема питается от сети с напряжением U = 120 В.
15908. Необходимо измерить сопротивление цепи, работающей от сети с напряжением U = 120 В. Имеется гальванометр с чувствительностью i0 = 10 мкА/дел (сила тока, соответствующая одному делению шкалы гальванометра). Как следует включить гальванометр, чтобы он работал как омметр? Какое наименьшее сопротивление цепи можно измерить таким гальванометром, если его шкала имеет n = 40 делений? Построить шкалу такого омметра в омах на деление. Внутренним сопротивлением прибора пренебречь.
15909. Некоторая цепь, имеющая сопротивление R = 100 Ом, питается от источника тока с постоянным напряжением. Для измерения силы тока в цепи включили амперметр, сопротивление которого R0 = 1 Ом. Какова была сила тока I в цепи до включения амперметра, если амперметр показал силу тока I0 = 5 А?
15910. Каково должно быть сопротивление шунта R к гальванометру для уменьшения его чувствительности в n = 20 раз? Сопротивление гальванометра Ro = 950 Ом.
15911. Миллиамперметр с пределом измерения, равным I0 = 20 мА, необходимо использовать как амперметр с пределом измерения I = 5 А. Каково для этого должно быть сопротивление шунта R к миллиамперметру? Внутреннее сопротивление миллиамперметра Ro = 8 Ом.
15912. Чувствительный миллиамперметр используется как вольтметр. Каждому делению шкалы миллиамперметра соответствует сила тока i0 = 1 мА/дел. Внутреннее сопротивление прибора Ro = 0,5 кОм. Определить цену деления шкалы такого прибора в вольтах на деление.
15913. Вольтметр, сопротивление которого R0 = 0,4 кОм, подключен к участку цепи сопротивлением R = 20 Ом и показывает напряжение U0 = 100 В. Как велика погрешность dU в показаниях вольтметра, если сила тока в сети до разветвления постоянна?
15914. Для измерения сопротивления R резистора составлена схема, изображенная на рис.. Амперметр показал силу тока I = 2 А, вольтметр - напряжение U = 120 В. Найти сопротивление R резистора, если сопротивление вольтметра Ro = 3 кОм. Какова будет погрешность при измерении сопротивления R, если при расчетах считать сопротивление вольтметра R0 бесконечно большим?
15915. Сопротивление R резистора рассчитывают по показаниям вольтметра и амперметра, включенных так, как показано на рис. , а, б, причем при расчете не вносят поправок на сопротивления, приборов. Какова будет погрешность, если сопротивление резистора R = 1 Ом, сопротивление амперметра RA = 0,1 Ом, вольтметра RB = 1 кОм? Какова будет погрешность при измерении сопротивления R = 0,5 кОм? Какую из схем следует применять для измерения малых и больших сопротивлений?
15916. Цепь сопротивлением R = 10 кОм питается от потенциометра, имеющего полное сопротивление R0 = 3 кОм (рис. ). На потенциометр подается ЭДС e0 = 110 В. Найти напряжение U, подаваемое в цепь, когда движок b стоит посередине потенциометра.
15917. В помещении горит электрическая лампочка мощностью N1 = 60 Вт и включается электронагревательный прибор мощностью N2 = 240 Вт. Напряжение в сети U = 120 В. Сопротивление соединяющих проводов R0 = 6 Ом. Насколько изменяется напряжение, подводимое к лампочке, при включении электронагревательного прибора?
15918. В помещении установлено n электрических лампочек, каждая из которых потребляет ток I. Расстояние от нагрузки до источника тока равно I. Удельное сопротивление материала проводов равно р. Найти минимальную площадь сечения S проводов, если потери напряжения в линии не должны превышать значения U.
15919. В разветвление сети с током подключаются проводники bb, и сс, (рис. ). Положение точек b,b, и с,с, выбирается так, что ток по этим проводникам не проходит. Затем эти два мостика соединяются проволочкой аа,. Возникнет ли при этом ток в проволочке аа, и в проводниках bb, и cc,? Что произойдет с потенциалами точек b,b,,с,с,? Каковы будут потенциалы точек а и а,?
15920. По ошибке в схеме мостика для измерения сопротивлений гальванометр и ключ были включены так, как показано на рис. . Как можно установить равновесие мостика, наблюдая показания этого гальванометра при замыкании и размыкании ключа?
15921. В разработанной Э. X. Ленцем системе электрических единиц за единицу ЭДС принималась такая ЭДС, которая при сопротивлении цепи, равном единице Якоби, создавала ток, равный единице Ленца. Выразить единицу ЭДС Ленца в вольтах.
15922. При замыкании батареи с ЭДС e = 6 В на резистор сопротивлением R = 1 Ом сила тока равна I = 3 А. Какова будет сила тока I0 при коротком замыкании этой батареи?
15923. Электрическая лампочка, рассчитанная на напряжение U0 = 110 В и потребляющая мощность N = 60 Вт, подключена к батарее с ЭДС e = 120 В и внутренним сопротивлением r = 60 Ом. Будет ли лампочка гореть полным накалом при таком подключении?
15924. Каково внутреннее сопротивление r аккумулятора, если он при внешнем сопротивлении цепи R1 = 1 Ом дает ток силой I1 = 1 А, а при внешнем сопротивлении цепи R2 = 2,5 Ом ток силой I2 = 0,5 А?
15925. Для определения ЭДС аккумулятора его включили последовательно с эталонным элементом в некоторую цепь и получили силу тока I1 = 0,2 А. Когда аккумулятор включили в эту же цепь навстречу эталонному элементу, то сила тока оказалось равной l2 = 0,08 А, при этом ток во внешней цепи направлен от положительного полюса аккумулятора к отрицательному. Найти ЭДС аккумулятора, если ЭДС эталонного элемента e0 = 2 В.
15926. Аккумулятор включили последовательно с эталонным элементом в некоторую цепь и получили силу тока I1 = 0.2А. Когда аккумулятор включили в эту же цепь навстречу эталонному элементу, то сила тока оказалось равной I2 = 0,08А., при этом ток во внешней цепи направлен от отрицательного полюса аккумулятора к положительному. Найти ЭДС аккумулятора, если ЭДС эталонного элемента E0 = 2В.
15927. Аккумулятор с ЭДС e = 2 В и внутренним сопротивлением r = 0,4 Ом замкнут на резистор сопротивлением R = 1 Ом. Найти напряжение U на полюсах аккумулятора.
15928. Эталонный элемент с ЭДС e0, потенциометр с полным сопротивлением R0 = 10 Ом, аккумулятор с неизвестной ЭДС e и гальванометр включены по схеме, изображенной на рис. . При каком положении движка b потенциометра ток через гальванометр не проходит? Найти ЭДС e аккумулятора, если ток через гальванометр не проходит тогда, когда сопротивление участка аb потенциометра R = 9 Ом. Элемент создает при этом на концах потенциометра разность потенциалов U0 = 2 В.
15929. Эталонный элемент с ЭДС E0, потенциометр с полным сопротивлением R0 = 10Ом, аккумулятор с неизвестной ЭДС E и гальванометр включены по схеме изображенной на рисунке. Шкала потенциометра n = 500 делений. Чувствительность гальванометра i0 = 10-4 А/дел. Внутреннее сопротивление аккумулятора r = 0.5 Ом. Каково должно быть сопротивление RГ гальванометра, чтобы он мог чувствовать нарушение равновесия при смещении движка от положения равновесия на одно деление шкалы потенциометра? При равновесии ток через гальванометр не идет.
15930. При замыкании батареи с ЭДС e = 15 В на резистор сопротивлением R разность потенциалов на полюсах батареи U = 9 В, сила тока в цепи I = 1,5 А. Каковы внутреннее сопротивление r батареи и сопротивление R резистора?
15931. Два одинаковых аккумулятора с ЭДС e и внутренним сопротивлением r соединены так, как показано на рис. . Найти разность потенциалов U между точками a и b. Сопротивлением соединительных проводов пренебречь.
15932. Цепь сопротивлением R питается от n одинаковых аккумуляторов. При каком внутреннем сопротивлении r аккумулятора сила тока в цепи будет одинакова при соединении аккумуляторов в батарею последовательно и параллельно?
15933. Сколько параллельно включенных электрических лампочек, рассчитанных на напряжение U = 100 В и потребляющих мощность N = 50 Вт каждая, может гореть нормальным накалом при питании их от аккумуляторной батареи с ЭДС e = 120 В и внутренним сопротивлением r = 10 Ом?
15934. Сколько одинаковых аккумуляторов с ЭДС e = 2 В и внутренним сопротивлением r = 0,2 Ом нужно соединить последовательно в батарею, чтобы получить во внешней цепи силу тока l = 5 А при разности потенциалов на полюсах батареи U = 110 В?
15935. При внешнем сопротивлении цепи R1 = 1,0 Ом разность потенциалов на полюсах аккумулятора U1 = 1,5 В; при сопротивлении цепи R2 = 2 Ом разность потенциалов U2 = 2 В. Найти ЭДС e и внутреннее сопротивление r аккумулятора.
15936. Батарея с ЭДС e = 6 В и внутренним сопротивлением r = 1,4 Ом питает внешнюю цепь, состоящую из двух параллельно соединенных резисторов, сопротивления которых равны R1 = 2 Ом и R2 = 8 Ом. Найти разность потенциалов U на полюсах батареи и силы I1 и I2 токов, текущих через резисторы.
15937. Цепь с внешнем сопротивлением R = 0,3 Ом питается от k = 6 аккумуляторов, каждый из которых имеет ЭДС e = 2 В и внутреннее сопротивление r = 0,2 Ом. Аккумуляторы соединены в отдельные группы последовательно и группы соединены друг с другом параллельно. При каком способе соединения аккумуляторов в такие группы будет получена наибольшая сила тока в цепи? Каково будет наибольшее значение силы тока?
15938. Цепь с внешним сопротивлением R питается от батареи, состоящей из k элементов. Каждый элемент имеет ЭДС e и внутреннее сопротивление r. Батарея состоит из одинаковых последовательно соединенных групп. Группы состоят из параллельно соединенных элементов. Найти число групп n и число m элементов в каждой группе, при которых будет получена наибольшая сила тока в цепи.
15939. Необходимо обеспечить силу тока I = 8 А в цепи сопротивлением R = 5 Ом. Какое наименьшее число аккумуляторов нужно взять для этого и как их соединить в батарею? ЭДС каждого аккумулятора e = 2 В, внутреннее сопротивление r = 0,5 Ом.
15940. Аккумулятор подключен для зарядки к сети с напряжением U = 12,5 В (рис. ). Внутреннее сопротивление аккумулятора r = 1 Ом. Какова ЭДС e аккумулятора, если при зарядке через него проходит ток силой I = 0,5 А?
15941. Аккумуляторная батарея, разряженная до э.д.с. E = 12 В, подключена для зарядки к сети с напряжением V = 15 В.
Какое дополнительное сопротивление R должно быть включено в цепь для того, чтобы сила зарядного тока не превышала I = 1 А? Внутреннее сопротивление батареи r = 2 Ом.
15942. Генератор постоянного тока с ЭДС e = 120 В и внутренним сопротивлением r = 0,5 Ом и аккумуляторная батарея с ЭДС e0 = 110 В соединены с резистором сопротивлением R0(рис. ). При каком наибольшем значении R0 ток через аккумуляторную батарею не проходит? Как работает батарея при сопротивлении R, большем или меньшем найденного значения?
15943. Аккумуляторная батарея перед зарядкой имела ЭДС e1 = 90 В, после зарядки - ЭДС e2 = 100 В. Сила тока в начале зарядки была равна I1 = 10 А. Какова была сила тока I2 в конце зарядки? Считать внутреннее сопротивление батареи во все время зарядки постоянным и равным r = 2 Ом. Напряжение, подаваемое зарядной станцией, постоянно.
15944. Спираль нагревателя имеет сопротивление R0 = 5 Ом и питается от источника тока с внутренним сопротивлением r = 20 Ом. Каково должно быть сопротивление R шунта к нагревателю для того, чтобы количество теплоты, выделяющейся в нагреваемом теле, уменьшилось в n = 9 раз?
15945. Аккумуляторная батарея с ЭДС e = 12 В и внутренним сопротивлением r = 0,8 Ом питает поочередно цепь с внешними сопротивлениями R1 = 0,4 Ом, R2 = 0,8 Ом и R3 = 2 Ом. Рассчитать для каждого из этих случаев полезную мощность, отдаваемую батареей, и КПД батареи. Объяснить характер зависимости КПД и полезной мощности от внешнего сопротивления цепи.
15946. В конце своей статьи «Выделение тепла в проводниках» Э. X. Ленц ставил такую задачу: «Для накаливания проволоки определенного диаметра и длины I требуется цепь из n элементов. Сколько таких элементов нужно для накаливания проволоки того же диаметра, но длины pl?» Соединение элементов в обоих случаях производится последовательно. Решить задачу Ленца.
15947. Аккумулятор подключен к сети зарядной станции с напряжением U = 13 В. Внутреннее сопротивление аккумулятора r = 0,4 Ом, его остаточная ЭДС e = 11 В. Какую мощность N0 расходует станция на зарядку аккумулятора? Какая часть этой мощности расходуется на нагревание аккумулятора?
15948. Электромотор с сопротивлением R = 2 Ом приводится в движение от сети с напряжением U=110 В. Мотор потребляет ток силой I = 10 А. Какую мощность N0 потребляет мотор? Какая часть этой мощности превращается в механическую энергию?
15949. Электрический чайник имеет две обмотки. При включении одной из них вода в чайнике закипает через время т1 = 15 мин, при включении другой - через время т2 = 30 мин. Через какое время т закипит вода в чайнике, если включить обе обмотки: а) последовательно; б) параллельно?
15950. По железной проволоке пропускается ток такой силы, что она заметно нагревается. Почему при охлаждении одной части проволоки, например
водой, другая часть начинает нагреваться сильнее, чем до охлаохлаждения первой? Разность потенциалов на концах проволоки поддерживается постоянной.
15951. Предохранитель из свинцовой проволоки, площадь сечения которой S1 = 0,2 мм2, поставлен в сеть, проложенную медным проводом с площадью поперечного сечения S2 = 2 мм2. При коротком замыкании сила тока достигла значения I = 30 А. Удельная теплоемкость свинца c1 = 134 Дж/(кг·К), меди с2 = 381 Дж/(кг·К). Удельное сопротивление свинца р1 = 0,22 мкОм·м, меди р2 = 0,017 мкОм·м. Плотность свинца D1 = 11,3·103 кг/м3, меди D2 = 8,9·103 кг/м3. Температура плавления свинца tпл = 327 °С. Температура медных проводов до замыкания t0 = 20 °С. Через какое время т после короткого замыкания начнет плавиться свинцовый предохранитель? Насколько за это время нагреваются медные провода? Потерями энергии вследствие теплопроводности пренебречь.
15952. В одном калориметре находится вода некоторой массы, в другом - такой же массы жидкость. Удельную теплоемкость этой жидкости необходимо определить. В калориметры погружены одинаковые константановые проволоки, включенные последовательно в цепь с источником тока. Удельная теплоемкость воды с1 = 4,2 кДж/(кг·К). Какова удельная теплоемкость с2 жидкости, если через некоторое время после замыкания цепи температура воды поднялась на dt1 = 2,50 °С, а жидкости - на dt2 = 4,25 °С?
15953. Железная проволока имеет удельное сопротивление в два раза большее, чем медная. В какой из проволок выделится большее количество теплоты при включении обеих проволок в цепь с постоянным напряжением: а) последовательно; б) параллельно?
15954. К аккумулятору с внутренним сопротивлением r = 2 Ом сначала подключена одна проволока сопротивлением r = 2 Ом, затем параллельно - другая такая же проволока. Во сколько раз изменится количество теплоты, выделяющееся в первой проволоке, после подключения второй?
15955. Аккумулятор замыкается: один раз - на резистор сопротивлением R1, другой раз - на резистор сопротивлением R2. При каком внутреннем сопротивлении r аккумулятора количества теплоты, выделяющиеся во внешней цепи, будут одинаковы в обоих случаях?
15956. Если магнитную стрелку, прикрепленную к пробке, опустить в воду, то под действием магнитного поля Земли стрелка повернется и встанет вдоль магнитного меридиана, но перемещаться к северу или к югу не будет. Если вблизи стрелки поместить полюс полосового магнита, то стрелка под действием поля магнита не только повернется по направлению линий индукции магнитного поля, но и начнет двигаться в сторону магнита. Каковы причины различного поведения стрелки в магнитных полях Земли и магнита?
15957. Имеются два внешне одинаковых, достаточно длинных бруска: один - из мягкого железа, другой - стальной магнит. Как, наблюдая взаимодействие брусков при различном их расположении, определить, который из этих брусков является магнитом?
15958. Имеется магнитная стрелка наклонения, укрепленная на горизонтальной оси и снабженная круговой шкалой (рис. ). Как можно с помощью такой стрелки определить направление магнитного меридиана?
15959. К небольшому латунному диску на крючках подвешено несколько стальных иголок (рис. ). Если снизу к иголкам медленно подносить полюс сильного магнита, то сначала иголки разойдутся, а затем, когда магнит приблизится почти вплотную, снова вернутся в вертикальное положение. При удалении магнита иголки снова разойдутся, образуя конусообразный пучок. Объяснить причины такого поведения иголок.
15960. Определить положение и характер равновесия системы магнитных стрелок, расположенных в ряд на равных расстояниях друг от друга на одной прямой.
15961. Сильный дугообразный магнит замкнут железной пластиной А (рис. ). Пластина подобрана так, что магнит свободно удерживает ее. Если теперь прикоснуться сбоку к полюсам магнита пластиной В, сделанной из мягкого железа, то пластина А упадет. Если пластину В убрать, то магнит вновь сможет удержать пластину А. Объяснить это явление.
15962. Длинный стержень из мягкого железа закреплен в вертикальном положении. Если к верхнему концу стержня поднести полюс сильного магнита (рис , а), то стержень намагнитится так сильно, что сможет удержать у своего нижнего конца несколько мелких железных предметов. Если тот же самый магнит приложить к стержню сбоку, вблизи нижнего конца (рис. , б), то такого сильного намагничивания не возникает и те же самые предметы уже не удерживаются у нижнего конца стержня. Почему в этих двух случаях магнит действует по-разному?
15963. Сильный магнит из сплава магнико может удерживать гирлянду, состоящую из нескольких цилиндров, сделанных из мягкого железа (рис. ). Что произойдет с цилиндрами, если снизу к гирлянде приближать такой же магнит? Магниты обращены друг к другу одноименными полюсами. Что произойдет с цилиндрами, если магниты будут обращены друг к другу разноименными полюсами?
15964. Два одинаковых дугообразных магнита сложены друг с другом разноименными полюсами (рис. ). На один из магнитов надета катушка, концы которой подключены к гальванометру. Если оторвать магниты друг от друга, то в момент отрыва стрелка гальванометра отклонится на некоторый угол. Если магниты соединить снова, то стрелка гальванометра даст отклонение, но уже в противоположную сторону. Объяснить причины, вызывающие отклонение стрелки гальванометра.
15965. Специальный сплав пермалой способен заметно намагничиваться в магнитном поле Земли и не обладает остаточным магнетизмом, т. е. является в магнитном отношении наиболее мягким материалом. Как будет вести себя магнитная стрелка, укрепленная на вертикальной оси вблизи длинного стержня, сделанного из такого сплава, если: а) стержень расположен вертикально (рис. ); б) стержень расположен в горизонтальной плоскости параллельно магнитному меридиану; в) стержень расположен в горизонтальной плоскости перпендикулярно к магнитному? Изменится ли поведение стрелки в этих случаях при переворачивании стержня?
15966. Тонкий железный гвоздь подвешен на легкой несгораемой нити. Около гвоздя находится сильный электромагнит. Между гвоздем и магнитом расположено пламя газовой горелки. При включении тока в обмотке электромагнита гвоздь отклоняется, попадает в пламя горелки (рис. ) и затем возвращается в исходное положение. Через некоторое время гвоздь снова начнет притягиваться к магниту. Объяснить причины, вызывающие такое поведение гвоздя.
15967. Ф.Н. Шведов предложил модель двигателя следующей конструкции. К небольшой опорной втулке, насаженной на острие, прикрепляется 20-30 никелевых стерженьков подобно спицам каркаса дождевого зонта. Рядом с такой вертушкой располагаются сильный электромагнит и газовая горелка с широким и сильным пламенем (рис. ). При включении тока в обмотке электромагнита и зажигании горелки вертушка начинает равномерно вращаться в направлении, указанном на рисунке стрелкой. Объяснить причины, вызывающие движение вертушки.
15968. Нарисовать картину распределения линий индукции магнитного поля прямолинейного тока.
15969. Известно, что ток силы I, протекающий по длинному прямолинейному проводу, создает магнитное поле с напряженностью Н = I/2пr, где r — расстояние от точки поля до провода с током. Найти напряженность Н магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии r = 5 см от провода, если сила тока I = 2 А.
15970. Магнитное поле в некоторой точке А слагается из магнитного поля Земли, имеющего горизонтальную составляющую напряженности Hr=16 А/м, и магнитного поля прямолинейного тока силой I=5 А. Как следует расположить провод с током относительно точки А, чтобы напряженность Н результирующего магнитного поля в этой точке была направлена по вертикали?
15971. Магнитное поле в некоторой точке складывается из магнитного поля земли, имеющего горизонтальную составляющую BГ = 6,4·10-6Тл и вертикальную BВ = 1,6·10-6Тл, и магнитного поля, созданного прямолинейным проводником, сила тока в котором I = 5А. Провод расположен таким образом, что в некоторой точке результирующая индукция магнитного поля направлена по вертикали. В каких точках пространства модуль индукции результирующего магнитного поля будет равен нулю?
15972. Вдоль бесконечной прямолинейной тонкостенной трубы течет ток силы I. Ток распределен равномерно по всему сечению трубы.
Найти напряженность Я магнитного поля внутри трубы.
15973. Ток силы I течет вверх по внутреннему проводу коаксиального кабеля и возвращается назад по внешней оболочке кабеля (рис. ).
Найти напряженность H магнитного поля в точках, лежащих внутри кабеля.
15974. В широком сосуде со слабым раствором серной кислоты плавает пробка с пропущенными сквозь нее двумя небольшими пластинками - медной и цинковой. Пластинки сверху замкнуты медной проволокой. Что будет происходить с такой пробкой, если к ней приблизить полюс сильного магнита?
15975. В одном из опытов, обнаруживавших возникновение магнитных полей при любых перемещениях электрических зарядов, некоторый заряд помещался на массивный диск, который затем приводился в быстрое вращение. Магнитное поле помещенного на диск заряда обнаруживалось с помощью магнитной стрелки, расположенной над прибором (рис. ). Определить направление отклонения стрелки, если на диск помещен отрицательный заряд и диск вращается в указанном на рисунке направлении.
15976. Для измерения силы тока иногда употребляют так называемый тангенс-гальванометр (рис. ), состоящий из маленькой магнитной стрелки,
подвешенной на легкой нити в центре кольца с током. Плоскость кольца располагают строго в плоскости магнитного меридиана. Радиус кольца R = 10 см. Горизонтальная составляющая напряженности земного магнитного поля Нr = 16 А/м.
На какой угол а повернется стрелка тангенс-гальванометра,
если по кольцу пропустить ток силой I= 1 А?
15977. По кольцу тангенс-гальванометра (рис. ) пропупропускается ток такой силы I, что он создает в центре кольца напряженность поля Hт = 8 А/м. Кольцо при пропускании тока поворачивают вслед за стрелкой. На какой угол а нужно повернуть кольцо, чтобы стрелка
при равновесии лежала в плоскости кольца?
15978. Известно, что напряженность магнитного поля внутри соленоида пропорциональна силе тока I и числу витков N/l,
приходящихся на единицу длины соленоида, т. е. H=IN/l, где N — полное число витков соленоида, l — его длина.
Найти напряженность магнитного поля Н внутри длинного соленоида, намотанного из проволоки диаметром D = 0,5 мм, если по соленоиду пропускается ток силы I=2 А. Витки провопроволоки расположены на соленоиде плотно друг к другу.
15979. Прямолинейный проводник с током расположен над полюсами дугообразного магнита (рис. ). Проводник может свободно перемещаться во всех направлениях. Что будет происходить с проводником под воздействием поля магнита, если ток проходит в указанном на рисунке направлении?
15980. Около сильного длинного магнита расположен гибкий свободный проводник. Как расположится проводник, если по нему пропустить ток в направлении от северного к южному полюсу магнита?
15981. По двум свободным, скрещивающихся под прямым углом прямолинейных проводниках силы токов равны I1 и I2. Направления токов указаны на рис. . Как за счет взаимодействия магнитных полей токов изменится расположение проводников друг относительно друга?
15982. Прямолинейный проводник с током I2 проходит вдоль
оси кругового проводника с током I1 (рис. ).
С какой силой взаимодействуют токи?
15983. Мягкая спиральная пружина свободно висит. Нижний конец пружины погружен в чашечку с ртутью. Пружина и чашечка подключены к источнику постоянного тока (рис. ). Что произойдет с пружиной при замыкании цепи?
15984. Пучок положительно заряженных частиц влетает со скоростью v в однородное магнитное поле перпендикулярно к линиям индукции В этого поля. По какой траектории движутся частицы в таком магнитном поле?
15985. Возле бесконечного прямолинейного проводника с током А расположен подвижный однородный прямолинейный проводник CD конечной длины так, что он лежит по
одну сторону от проводника А в плоскости, проходящей через него (рис. ).
Как будет перемещаться проводник CD, если по нему пропустить ток в указанном на рисунке направлении? Как будет перемещаться проводник CD, если в нем изменить направление тока на обратное?
15986. Два круговых проводника приблизительно одинакового диаметра расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях так, как показано на рис. . Что произойдет с проводниками, если по ним пропустить токи в указанных на рисунке направлениях?