Решение задач по физике. Онлайн-база готовых решений.
Поиск по задачам:
Вход на сайт
25604. Маленький шарик подвесили на нити длиной I = 50 см в точке О стенки, составляющей небольшой угол а с вертикалью (рис. ). Затем нить с шариком отклонили на угол 2а и отпустили. Считая удары шарика о стенку абсолютно упругими, найдите период колебаний такого маятника.
25605. Стальной шарик массой m = 1 г подвешен на нити. Период малых колебаний такого маятника T1 = 1 с. Если снизу к шарику поднести магнит, то период колебаний станет T2 = 0,5 с. Найдите силу, действующую на шарик со стороны магнита.
25606. Грузы массами m и Зm висят на нити, перекинутой через неподвижный блок, причем каждый из них присоединен к полу с помощью вертикальной пружины жесткостью k (рис. ). В положении равновесия обе пружины растянуты. Систему вывели из положения равновесия, сообщив грузу m направленную вниз вертикальную скорость v0. Найдите амплитуду и период возникших колебаний грузов.
25607. Груз массой m1 подвешен к потолку с помощью нити, перекинутой через неподвижный и подвижный блоки. Груз массой m2 соединен нитью с подвижным блоком и пружиной жесткостью k с землей (рис. ). В положении равновесия пружина растянута. Груз m1 смещают из положения равновесия вниз на расстояние А и отпускают. Найдите период возникающих колебаний и максимальную скорость колеблющихся грузов.
25608. Тело массой m = 1 кг и тело массой М = 4 кг соединены между собой пружиной, как показано на рисунке Тело массой m совершает гармонические колебания с амплитудой А = 1,6 см и циклической частотой w = 25 рад/с. Пренебрегая массой пружины, найдите отношение наибольшей и наименьшей сил давления этой системы на плоскость стола. При каком значении амплитуды колебаний тело массой М оторвется от стола?
25609. Жестко соединенная конструкция из легкого стержня и небольшого по размерам шарика массой m может совершать колебания под действием двух пружин жесткостями k1 и k2 каждая вокруг вертикальной оси О по гладкой поверхности стола (рис. ). Пружины легкие, точки крепления их к стержню делят его на три равные части. В положении равновесия оси пружин перпендикулярны стержню, и пружина жесткостью k1 растянута на величину l1. Найдите: 1) деформацию второй пружины в положении равновесия; 2) период малых колебаний системы.
25610. Внутри гладкой сферической поверхности радиусом R = 10 см находится небольшой шарик массой m = 10 г (рис. ), который совершает гармонические колебания. Наибольшее смещение шарика из положения равновесия, измеренное вдоль поверхности сферы, равно smax = 5 мм. Чему равна полная энергия Е колебаний шарика?
25611. На бруске массой М = 100 г, находящемся на гладкой горизонтальной плоскости, вертикально установлен легкий стержень, к которому привязана нить длиной I = 25 см с грузом массой m = 50 г (рис. ). Нить с грузом отклоняют на небольшой угол от вертикали и отпускают. Определите период возникающих колебаний груза, считая их гармоническими.
25612. Ареометр массой m = 0,2 кг плавает в жидкости. Если погрузить его немного в жидкость и отпустить, то он начнет совершать колебания с периодом Т = 3,4 с. Считая колебания незатухающими, найдите плотность р жидкости, в которой плавает ареометр. Диаметр вертикальной цилиндрической трубки ареометра d = 1 см.
25613. В воде плавает льдина, имеющая форму куба со стороной а = 50 см. Льдину погружают на небольшую глубину (не потопляя ее полностью) и отпускают, в результате чего она начинает совершать гармонические колебания с амплитудой А = 5 см. Определите полную энергию колебаний льдины. Плотность воды р = 103 кг/м3. Трение льдины о воду не учитывать.
25614. По грунтовой дороге прошел трактор, оставив следы в виде ряда углублений, находящихся на расстоянии I = 30 см друг от друга. По этой дороге покатили детскую коляску, имеющую две одинаковые рессоры, каждая из которых прогибается на x0 = 2 см под действием груза массой m0 = 1 кг. С какой скоростью v катили коляску, если от толчков на углублениях она, попав в резонанс, начала сильно раскачиваться? Масса коляски М = 10 кг.
25615. Грузовые весы массой m = 3 т, установленные на 4-х одинаковых пружинах жесткостью k = 106 Н/м каждая, предназначены для взвешивания больших грузов, например автомобилей до и после загрузки. Оцените количество взвешиваний в течение часа, при котором весы давали бы особенно неверные показания. Оценку произвести в предположении, что интенсивность движения автомобилей через весы равномерная.
25616. Горизонтальная доска совершает гармонические колебания в вертикальной плоскости с частотой v = 2 Гц. Может ли небольшое тело, находящееся на этой доске, не отрываться от ее поверхности в процессе колебаний, если амплитуда колебаний доски А = 10 см? Ответ обосновать.
25617. За 10 суток полностью испарилось из стакана 100 г воды. Сколько в среднем вылетало молекул с поверхности воды за 1 с?
25618. Найдите концентрацию молекул идеального газа, если при температуре Т = 300 К плотность газа р = 1,2 кг/м3, а средняя квадратичная скорость молекул v = 500 м/с.
25619. Найдите период малых колебаний поршня массой m = 50 г, разделяющего закрытый горизонтальный цилиндрический сосуд сечением S = 100 см2 на две равные части длиной l = 20 см каждая (рис. ). По обе стороны от поршня находится воздух при давлении p0 = 100 Па. Трение не учитывать. Температуру считать постоянной.
25620. Газ занимает объем V1 = 0,008 м3 при температуре T1 = 300 К. Определите массу газа, если после изобарного нагревания до температуры T2 = 900 К его плотность p2 = 0,6 кг/м3.
25621. На гладком столе лежит прямоугольный сосуд длиной I = 1 м. Внутри сосуда находится тонкий поршень, делящий объем сосуда на равные части (рис. ), в каждой из которых содержится воздух при температуре t = 27°С. Насколько переместится сосуд, если воздух в одной части сосуда нагреть на dT = 60 К, а в другой охладить на dT = 60 К? Трения между поршнем и сосудом нет. Массами сосуда и поршня пренебречь.
25622. В вертикальном сосуде под поршнем находится m = 1 г азота. Площадь поршня S = 10 см2, масса М = 1 кг. Азот нагревают на dT = 10 К. На сколько при этом поднимется поршень? Давление над поршнем нормальное. Молярная масса азота ц = 28·10-3 кг/моль. Трением пренебречь.
25623. В вертикальном цилиндрическом сосуде находится идеальный газ, разделенный на две части тяжелым поршнем. Под поршнем масса газа в n = 3 раза больше, чем над поршнем. При одинаковой во всем объеме цилиндра температуре объемы газа над поршнем и под ним одинаковы. Чему будет равно отношение объемов газа над и под поршнем V2/V1, если температуру во всем объеме цилиндра увеличить в k = 2 раза? Трение не учитывать.
25624. Один моль газа участвует в процессе, график которого изображен на p-V-диаграмме (рис. ). Участки 4-1 и 2-3 — изотермы. Найдите объем V3, если известны объемы V1 = 2 л, V2 = V4 = З л.
25625. Определите плотность смеси, содержащей m1 = 14 г азота и m2 = 32 г кислорода при температуре t = 7°С и общем давлении р = 10 Па.
25626. Два баллона с объемами V1 = 3 л и V2 = 8 л соединены короткой трубкой с краном. При закрытом кране баллоны заполняют газом до давлений p1 = 750 мм рт. ст. и p2 = 300 мм рт. ст. Определите установившееся давление газа в баллонах при открытии крана, если температура газов не изменилась.
25627. Сосуд емкостью V разделен пополам полупроницаемой перегородкой. В одну половину сосуда введен водород массой m1 и азот массой m2, а в другой половине вакуум. Через перегородку может диффундировать только водород. Какое давление установится в каждой части сосуда? Температуру газов считать постоянной и равной Т. Молярная масса водорода равна ц1, азота — ц2.
25628. В закрытом вертикальном цилиндрическом сосуде высотой 2h = 60 см и сечением площадью S = 10-2 м2 находится в равновесии тонкий поршень массой m = 0,3 кг, делящий объем сосуда на равные части (рис. ). Над поршнем находится гелий при давлении р = 100 Па, а под поршнем — кислород. В некоторый момент поршень становится проницаем для гелия, но непроницаем для кислорода и через большой промежуток времени занимает новое равновесное положение. Найдите смещение х поршня. Каким стало давление гелия под поршнем? Трения нет. Температуру считать постоянной.
25629. При каждом ходе поршневой компрессор захватывает V0 = 10 дм3 воздуха из атмосферы при нормальных условиях и нагнетает его в резервуар объемом V = 10 м3. Температура воздуха в резервуаре поддерживается постоянной и равной Т = 323 К. Сколько ходов должен сделать поршень компрессора, чтобы повысить давление в резервуаре до р = 10p0, где p0 — атмосферное давление? Начальное давление в резервуаре равно p0.
25630. На какой глубине водоема радиус пузырька воздуха вдвое меньше, чем у поверхности воды?
25631. Воздушный шар радиусом Rш = 1 м с отверстием внизу наполняют горячим воздухом. Масса оболочки шара с грузом m = 1 кг. Какой должна быть температура горячего воздуха, чтобы шар начал подниматься? На какой максимальной высоте окажется шар, если часть груза массой dm = 0,1 кг снять? Температура горячего воздуха падает на dT = 1 К при подъеме на каждые dh = 10 м. Атмосферные условия нормальные.
25632. В вертикальной запаянной снизу тонкой трубке длиной 2h в верхней половине находится столбик ртути, а в нижней — воздух при температуре T0 = 280 К (рис. ). До какой минимальной температуры нужно нагреть воздух, чтобы он вытеснил всю ртуть? Внешнее давление равно h мм рт. ст.
25633. Закрытый сосуд в виде тонкостенной трубы с плошадью основания S = 0,02 м2 и высотой h = 2 м до половины залит маслом плотностью рм = 800 кг/м3 при атмосферном давлении. Сосуд вертикально плавает в воде так, что уровень масла совпадает с уровнем воды (рис. ). В дне сосуда образовалось небольшое отверстие. Какая масса воды войдет в сосуд? Атмосферное давление нормальное. Температура воды постоянна.
25634. С какой минимальной скоростью свинцовая пуля должна ударить в подвижный экран, чтобы расплавиться? Считать, что удар абсолютно неупругий и на нагрев и плавление пули идет h = 60 % энергии неупругой деформации. Масса пули m = 10 г. Масса экрана М = 1 кг. К моменту удара температура пули t = 100°С.
25635. В электрический чайник мощностью N = 1 кВт наливают V = 2 л воды при температуре t = 18 °С и включают в сеть. Через какое время вся вода испарится? КПД нагревателя h = 50 %. Удельная теплоемкость воды с = 4,2 кДж/(кг·К), удельная теплота парообразования воды r = 2,26 МДж/кг, плотность воды р = 103 кг/м3.
25636. В двух одинаковых сосудах емкостью V = 1,5 л каждый находится по V0 = 1 л воды: в первом — при температуре t1 = 0°С, во втором — при температуре t2 = 100°С. Чтобы выровнять температуру воды в сосудах, горячую воду доливают доверху в сосуд с холодной водой, затем воду уже при установившейся температуре переливают доверху в сосуд с горячей водой и т. д. Через сколько переливаний температуры воды в сосудах будут отличаться не более, чем на dt = 1°С? Теплоемкости сосудов и остывание воды в процессе переливания не учитывать.
25637. В теплоизолированный сосуд, содержащий V1 = 0,5 л воды при температуре t1 = 6°С, помещают m1 = 0,9 кг льда, имеющего температуру tл = -25°С. После достижения теплового равновесия половину воды из этого сосуда перелили в другой такой же сосуд, содержащий V2 = 2 л воды при температуре t2 = 18°С, добавив в него m2 = 0,45 кг льда при температуре t`л = 0°С. Найдите температуру Q, которая установится во втором сосуде. Теплоемкости сосудов не учитывать.
25638. В теплоизолированном латунном сосуде массой m1 = 200 г находится m2 = 1 кг льда при температуре t1 = -10°С. В сосуд впускают m3 = 200 г пара при температуре t2 = 110°С. Какая температура установится в сосуде? Удельная теплоемкость пара в интервале температур 100°С - 110°С равна с3 = 1670 Дж/(кг·К).
25639. В сосуде, из которого быстро выкачивают воздух, находится m = 20 г воды при температуре t = 0°С. Из-за интенсивного испарения происходит постепенное замораживание воды. Какая масса воды может быть обращена таким образом в лед?
25640. Идеальный одноатомный газ в количестве v = 2 моль расширяется так, что его объем увеличивается в n = 2 раза, при этом его внутренняя энергия уменьшается на dU = 3,74 кДж. Расширение происходит по закону р = а/V2, где а — постоянная. Определите начальную температуру газа.
25641. Закрытый с торцов горизонтальный теплоизолированный цилиндрический сосуд массой m перегорожен подвижным поршнем массой М >> m. С обеих сторон от поршня находится по одному молю идеального одноатомного газа. Коротким ударом сосуду сообщают скорость v, направленную вдоль оси сосуда. Насколько изменится температура dT газа после затухания колебаний поршня? Трение между поршнем и стенками сосуда, а также теплоемкость поршня не учитывать. Масса газа mг << m.
25642. В сосуде объемом V1 находится одноатомный газ при температуре T1 и давлении p1, а в сосуде объемом V2 — такой же газ при температуре T2 и давлении p2. Сосуды соединяют. Какое давление и какая температура установятся в сосудах? Теплообмен со стенками сосуда не учитывать.
25643. Один моль газа, имевший начальную температуру Т = 300 К, изобарно расширился, совершив работу А = 12,5·103 Дж. Во сколько раз при этом увеличился объем газа?
25644. Идеальный газ совершает циклический процесс 1-2-3-1 (рис. ). На участке 3-1 давление изменяется по закону р = a|/T, где а — положительная постоянная. Температуры газа в состояниях 1 и 2 равны соответственно T1 = 400 К и T2 = 500 К. Найдите работу, совершенную газом за цикл.
25645. Найдите работу, совершаемую молем идеального газа в цикле, состоящем из двух участков линейной зависимости давления от объема и изохоры (рис. ). Точки 1 и 3 лежат на прямой, проходящей через начало координат. Температуры в точках 2 и 3 равны. Считать заданными температуры T1 и T2 в точках 1 и 2.
25646. При сообщении идеальному газу количества теплоты Q газ совершает работу А. Какой была внутренняя энергия газа U1, если его температура возросла в n = 4 раза?
25647. Одноатомный газ участвует в циклическом процессе, график которого показан на рисунке Количество газа v = 2 моль. Температуры газа в состояниях 1 и 2 равны T1 = 300 К и T2 = 400 К соответственно. Найдите работу, совершенную газом за цикл, если на участке 3-4 газу сообщили количество теплоты Q = 2 кДж.
25648. В цилиндрическом сосуде под легким поршнем находится идеальный одноатомный газ, занимающий объем V0 = 10-2 м3. Перемещение поршня ограничено сверху упорами (рис. ). Газу сообщили Q1 = 10 кДж теплоты. При этом газ, расширяясь, занимает максимально возможный объем, который в n = 3 раза больше первоначального. Какое количество теплоты нужно сообщить газу в этом состоянии, чтобы его давление превышало первоначальное в n раз? Атмосферное давление p0 = 105 Па.
25649. Идеальный газ в количестве v = 5 моль совершает процесс 1-2-3 (рис. ). Какое количество теплоты отдает газ в этом процессе? Молярная теплоемкость газа при постоянном давлении Ср = 29 Дж/(моль·К), T0 = 200 К.
25650. Один киломоль идеального газа расширился по закону р = a/V2, где а = 2R (R — универсальная газовая постоянная). При этом начальный объем газа V1 = 5 л увеличился в 2 раза. Какую работу совершил газ при расширении, если молярная теплоемкость газа в процессе С = Cv - R, где Cv — молярная теплоемкость газа при постоянном объеме?
25651. Идеальный газ, молярная масса которого М = 0,065 кг/моль, нагревают так, что его температура изменяется по закону Т = aV2 (а — некоторая положительная постоянная). Найдите количество теплоты, необходимое для нагревания газа, если известно, что при нагревании этой же массы газа из того же состояния на ту же разность температур в изохорном процессе требуется количество теплоты Qv = 500 Дж. Удельная теплоемкость газа при постоянном объеме cv = 0,4 кДж/(кг·К).
25652. Идеальный газ совершает цикл 1-2-3-1, показанный на рисунке Найдите КПД тепловой машины, работающей по данному циклу, если рабочее вещество — идеальный одноатомный газ.
25653. Тепловая машина совершает циклический процесс, состоящий из двух изохор и двух изобар. Отношение давлений на изобарах а = 2, а отношение объемов на изохорах b = 3. Найдите КПД машины. Рабочее тело — идеальный одноатомный газ.
25654. С одним молем идеального одноатомного газа совершают цикл 1-2-3-1, представленный на рисунке В процессе 1-2 газу сообщили количество теплоты Q1-2 = 30 кДж, и его температура увеличилась в n = 4 раза. Найдите работу газа за цикл и КПД цикла, если температуры в состояниях 2 и 3 одинаковы.
25655. КПД цикла 1-2-4-1 (рис. ) h1 = 37,5 %. Найдите отношение давлений на изобарах 2-3 и 4-1 и КПД цикла 2-3-4-2, если температура в состоянии 4 больше температуры в состоянии 2. Рабочее тело — идеальный одноатомный газ.
25656. КПД тепловой машины, работающей по циклу 1-2-3-1 (рис. ) равен h1. Найдите КПД тепловой машины, работающей по циклу 1-3-4-1. Рабочее вещество в машинах одинаковое.
25657. КПД тепловой машины, работающей по циклу (рис. ), состоящему из изотермы 1-2, изохоры 2-3 и адиабатного процесса 3-1, равен h = 20 %, а разность максимальной и минимальной температур газа в цикле dT = 200 К. Найдите работу, совершенную в изотермическом процессе одноатомным газом.
25658. Идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно, совершает за один цикл работу А = 2,94 кДж и отдает за один цикл холодильнику количество теплоты Q2 = 13,4 кДж. Найдите КПД цикла.
25659. Помещение отапливают холодильной машиной, работающей по обратному циклу Карно. Во сколько раз количество теплоты Q, получаемое помещением от сгорания дров в печке, меньше количества теплоты переданного помещению холодильной машиной, которая приводится в действие тепловой машиной, потребляющей ту же массу дров? Тепловой двигатель работает в интервале температур от t1 = 100°С до t2 = 0°С. В помещении требуется поддерживать температуру t`1 = 16°С. Температура окружающего воздуха t2 = -10°С.
25660. Циклический процесс 1-2-3-4-5-6-7-1 (рис. ) состоит из трех изотерм 1-2, 3-4, 5-6-7, соответствующих температурам t1 = 227°С, t2 = 127°С, t3 = 27°С, и трех адиабат 2-3, 4-5, 7-1. Определите КПД цикла 1-2-3-4-5-6-7-1, если работа, совершаемая рабочим телом в цикле 1-2-3-6-7-1, в 2 раза больше работы, совершаемой в цикле 3-4-5-6-3.
25661. Определите отношение плотности сухого воздуха к плотности влажного воздуха с относительной влажностью ф = 80 %. Давления и температуры сухого и влажного воздуха одинаковы и равны p0 = 105 Па и t = 20°С. Отношение молярных масс водяного пара и сухого воздуха n = цп/цв = 0,6.
25662. Утром температура воздуха в комнате t1 = 20°С при относительной влажности ф1 = 40 %. Днем воздух нагрелся до температуры t2 = 30°С, и относительная влажность возросла до ф2 = 60 %. Насколько изменилась плотность влажного воздуха в комнате, если его давление оставалось постоянным и равным p0 = 105 Па?
25663. Чему равна абсолютная влажность воздуха, заполняющего баллон емкостью V = 700 л при температуре t = 24°С, если до полного насыщения пара понадобилось испарить в этот объем воду массой m = 6,2 г?
25664. Сухой воздух заполняет закрытый сосуд объемом V = 25 л при давлении p1 = 105 Па и температуре t1 = -23°С. В сосуд кладут кусок льда массой m = 9 г и нагревают сосуд до температуры t2 = 127°С. Определите давление влажного воздуха в сосуде. Давление насыщенного водяного пара при температуре t = 127°С равно рн = 250 кПа. Молярная масса воды ц = 18·10-3 кг/моль.
25665. В теплоизолированном сосуде, разделенном пополам перегородкой, находится насыщенный водяной пар: в левой части — при температуре t1 = 20°С, а в правой — при t2 = 50°С. Чему будут равны плотность, температура и давление пара в сосуде, если перегородку убрать? Будет ли этот пар насыщенным?
25666. В запаянной трубке объемом V = 0,4 л находится водяной пар при температуре T1 = 423 К и давлении р = 8,6 кПа. Какое количество dm росы образуется на стенках трубки при охлаждении ее доT2 = 295 К?
25667. Если влажность воздуха ф = 80 % и его температура t = 50°С, то подъемная сила воздушного шара, наполненного гелием, равна нулю. Чему будет равно ускорение шара, если влажность воздуха станет пренебрежимо малой? Температура и давление воздуха не изменится. Давление воздуха p0 = 105 Па.
25668. Баллон частично заполняют водой и герметично закрывают плоской крышкой радиусом r = 3 см. Начальная температура в баллоне t1 = 40°С, относительная влажность воздуха ф = 60 % и его давление p0 = 105 Па. Найдите силу давления на крышку сосуда при его остывании до температуры t2 = 10°С. Куда эта сила направлена? Давление окружающего воздуха постоянно и равно p0 = 105 Па. Изменение объема воды и ее тепловое расширение не учитывать.
25669. В трубке, которая погружена в воду, находится смесь гелия и насыщенного водяного пара (рис. ), занимающая объем V = 30 см3 при температуре t = 17°С. При этом уровень воды в трубке ниже уровня воды в сосуде на х = 10 см. Найдите массу гелия m1 и массу водяного пара m2 в трубке.
25670. Восемь шаровых капель ртути диаметром d1 = 1 мм каждая сливаются в одну каплю тоже шаровой формы. Какое количество теплоты выделится при этом? Коэффициент поверхностного натяжения ртути s = 0,47 Н/м.
25671. Два заряженных шарика в вакууме на расстоянии r = 1 м друг от друга притягиваются с силой F = 1 Н. Суммарный заряд шариков Q = 4·10-4 Кл. Определите заряд каждого шарика.
25672. Один шарик закреплен, а второй подвешен на непроводящей нити так, что они находятся в соприкосновении (рис. ). Длина нити I = 0,2 м, масса шарика на нити m = 15 г. Шарикам сообщают одинаковые заряды, после чего подвижный шарик отклоняется на угол а = 60°. Найдите заряд q каждого шарика.
25673. Три одинаковых шарика, pacположенных на одной горизонтальной прямой, соединены двумя одинаковыми невесомыми и непроводящими пружинами жесткостью k каждая (рис. .) Расстояние между крайними шариками равно l0. Всем шарикам были сообщены одинаковые по модулю и по знаку заряды, при этом расстояние между крайними шариками стало равно I. Определите заряд каждого шарика.
25674. Три одинаковых заряда q = 10-6 Кл каждый расположены в вершинах равностороннего треугольника. Где и какой заряд Q нужно поместить, чтобы вся система находилась в равновесии?
25675. Два одинаковых точечных заряда q расположены на расстоянии 2а друг от друга. Определите максимальное значение напряженности Еmах электрического поля этой системы зарядов на прямой, перпендикулярной линии, соединяющей заряды, и проходящей через ее середину.
25676. В трех вершинах квадрата со стороной а = 40 см находятся одинаковые положительные заряды q = 5·10-9 Кл каждый. Найдите напряженность Е поля в четвертой вершине.
25677. Тонкий стержень согнут в виде кольца радиусом R = 0,5 м так, что между его концами остался воздушный зазор шириной d = 2 мм (рис. ). Стержень равномерно заряжен зарядом q = 3,14·10-7 Кл. Определите модуль и направление вектора напряженности электрического поля в точке А, находящейся на оси кольца на расстоянии х = 0,5 м от его центра.
25678. Точечный заряд q = 2·10-5 Кл расположен вблизи бесконечной равномерно заряженной пластины с поверхностной плотностью заряда s = -50 нКл/м2. Заряд перемещают из точки 1 в точку 2 под углом а = 60° к пластине (рис. ). Определите минимальную работу, которую необходимо совершить при таком перемещении. Расстояние между точками 1 и 2 равно l = 5 м.
25679. Две одинаковые параллельно расположенные пластины находятся на малом расстоянии друг от друга по сравнению с их линейными размерами. На одной пластине находится заряд q, на другой — заряд 4q. Определите разность потенциалов dф между пластинами. Площадь каждой пластины S, расстояние между ними d.
25680. Какую минимальную работу нужно совершить для того, чтобы переместить заряд q0 из точки С в точку В в поле двух точечных зарядов q1 и q2 (рис. )? Расстояния a, d, I известны.
25681. Три заряда q, q, -q находятся в точках с декартовыми координатами (а, а, 0), (0, а, 0) и (0, а, -а) соответственно. Найдите энергию этой системы зарядов.
25682. В вершинах квадрата со стороной l находятся четыре заряда величиной q каждый. Чему равен потенциал ф электрического поля в центре квадрата?
25683. Сфера равномерно заряжена. Потенциал в центре сферы ф0 = 100 В, а на расстоянии I = 30 см от ее поверхности — ф = 50 В. Чему равен радиус R сферы?
25684. Две концентрические металлические сферы радиусами R1 = 15 см и R2 = 30 см расположены в воздухе (рис. ). На внутренней сфере распределен заряд q1 = -2·10-8 Кл, а на внешней q2 = 4·10-8 Кл. Вычислите потенциалы электрического поля в точках, удаленных от центра сфер на расстояния l1 = 10 см, l2 = 20 см и l3 = 40 см. Изобразите графически зависимость потенциала от расстояния до центра сфер.
25685. Из трех концентрических тонких металлических сфер радиусами R1 = R, R2 = 2R и R3 = 4R крайние заземлены, а средней сообщен заряд q (рис. ). Найдите зависимость потенциала электрического поля от расстояния до центра сфер.
25686. Две бесконечные параллельные проводящие плиты заряжены так, что поверхностная плотность заряда обеих поверхностей первой плиты равна s1, а второй s2. Найдите плотности заряда каждой поверхности обеих плит.
25687. Маленький шарик, заряженный до величины q = 10-8 Кл, находится на расстоянии I = 3 см от большой заземленной металлической пластины. С какой силой они взаимодействуют?
25688. Определите силу, с которой притягиваются друг к другу пластины плоского заряженного конденсатора. Разность потенциалов между пластинами dф = 1 кВ, площадь каждой пластины S = 100 см2, расстояние между ними d = 1 мм.
25689. Из заряженного не замкнутого на внешнюю цепь конденсатора вынули диэлектрик проницаемостью e. 1. Во сколько раз при этом изменилась энергия конденсатора? 2. Какой будет результат, если конденсатор подключен к источнику постоянного напряжения?
25690. Между обкладками плоского воздушного конденсатора параллельно им помещают диэлектрическую пластинку толщиной а и диэлектрической проницаемостью e. Размеры пластинки совпадают с размерами обкладок, площадь каждой из которых равна S, а расстояние между ними d. Определите емкость получившегося конденсатора.
25691. Обкладки конденсатора с неизвестной емкостью C1, заряженного до разности потенциалов dф1 = 80 В, соединяют с обкладками конденсатора емкостью C2 = 60 мкФ, заряженного до разности потенциалов dф2 = 16 В. Определите емкость C1, если разность потенциалов на конденсаторах после их соединения равна dф = 20 В, а конденсаторы соединяются обкладками, имеющими: а) одноименные заряды; б) разноименные заряды.
25692. До замыкания ключа К два конденсатора емкостями C1 = 1 мкФ и C2 = 2 мкФ были заряжены до напряжений U1 = 400 В и U2 = 100 В соответственно (рис. ). Какая энергия Q выделится на резисторе R после замыкания ключа?
25693. Определите емкость бесконечно длинной системы одинаковых конденсаторов емкостью С, соединенных друг с другом, как показано на рисунке .
25694. Определите разность потенциалов между точками А и B в схеме, изображенной на рисунке , если емкости конденсаторов C1 = 10 пФ, C2 = 20 пФ, C3 = 30 пФ, C4 = 40 пФ, а ЭДС источника тока E = 10 В.
25695. В схеме, изображенной на рисунке , известны потенциалы точек 1, 2 и 3 и емкости конденсаторов C1, C2 и C3. Найдите потенциал точки О. Потенциалы со временем не изменяются, предварительно все конденсаторы были разряжены.
25696. В незаряженный плоский воздушный конденсатор параллельно его обкладкам вносят тонкую металлическую пластину с зарядом q. Площади каждой из обкладок конденсатора и внесенной пластины равны S, расстояние между обкладками конденсатора равно d. Как зависит разность потенциалов на обкладках конденсатора от расстояния х между одной из обкладок и металлической пластиной?
25697. Между соединенными проводником обкладками плоского незаряженного конденсатора помещена металлическая пластина, делящая расстояние между обкладками в отношении 1 : 3. Какой заряд протечет по проводнику, если на внутреннюю пластину поместить заряд Q?
25698. Расстояние между обкладками плоского закороченного проводником конденсатора равно d. Между обкладками помещают металлическую плоскопараллельную пластину толщиной b и зарядом Q на расстоянии а от одной из обкладок. Определите заряды на каждой из сторон пластины.
25699. В однородном электрическом поле напряженностью E0 перпендикулярно его направлению расположен заряженный плоский конденсатор, напряженность поля между обкладками которого была равна Е. Какую минимальную работу нужно совершить, чтобы расположить обкладки конденсатора параллельно внешнему полю? Площадь каждой обкладки конденсатора равна S, расстояние между ними d.
25700. Точечный заряд q = 10-7 Кл массой m = 3·10-6 кг удерживают в точке 1 вблизи равномерно заряженной бесконечной плоскости с поверхностной плотностью заряда s = 5·10-10 Кл/м2 (рис. ). Какова будет скорость заряда в точке 2, находящейся на расстоянии l = 1 м от точки 1, если заряд освободить?
25701. Силовые линии электростатического поля представляют собой параллельные прямые. Вдоль силовых линий напряженность поля возрастает по закону Е = ах, где а = 105 В/м2. Какую энергию W приобретет частица с зарядом q = 2·10-10 Кл, пройдя из начала координат вдоль силовой линии расстояние I = 1 м?
25702. Частица, имеющая заряд q и энергию W, влетает в плоский конденсатор параллельно его пластинам. Заряд конденсатора Q, его емкость С, расстояние между пластинами d. Первоначально частица находится на одинаковом расстоянии от пластин. Какой длины должна быть каждая пластина, чтобы частица не упала на ее поверхность?
25703. Электрон, имеющий кинетическую энергию W, влетает в плоский конденсатор, между пластинами которого поддерживается разность потенциалов dф. Расстояние между пластинами d, их длина I. На расстоянии h от конденсатора находится экран (рис. ). Начальная скорость электрона направлена параллельно пластинам. Найдите смещение электрона на экране.