Главная страница
Культура
Искусство
Языки
Языкознание
Вычислительная техника
Информатика
Финансы
Экономика
Биология
Сельское хозяйство
Психология
Ветеринария
Медицина
Юриспруденция
Право
Физика
История
Экология
Промышленность
Энергетика
Этика
Связь
Автоматика
Математика
Электротехника
Философия
Религия
Логика
Химия
Социология
Политология
Геология

контрольная работа № 2. М ЗАиУ. Контрольная работа 2 Электричество и магнетизм Студент выполняет задания соответствующие полученному варианту вариант Номер задачи



Скачать 180.5 Kb.
НазваниеКонтрольная работа 2 Электричество и магнетизм Студент выполняет задания соответствующие полученному варианту вариант Номер задачи
Анкорконтрольная работа № 2. М ЗАиУ.doc
Дата05.12.2017
Размер180.5 Kb.
Формат файлаdoc
Имя файлаконтрольная работа № 2. М ЗАиУ.doc
ТипКонтрольная работа
#11646


Контрольная работа №2 «Электричество и магнетизм»

Студент выполняет задания соответствующие полученному варианту.

вариант

Номер задачи

1

1

11

21

31

41

51

61

71

81

91

101

2

2

12

22

32

42

52

62

72

82

92

102

3

3

13

23

33

43

53

63

73

83

93

103

4

4

14

24

34

44

54

64

74

84

94

104

5

5

15

25

35

45

55

65

75

85

95

105

6

6

16

26

36

46

56

66

76

86

96

106

7

7

17

27

37

47

57

67

77

87

97

107

8

8

18

28

38

48

58

68

78

88

98

108

9

9

19

29

39

49

59

69

79

89

99

109

10

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110


1. На некотором расстоянии от равномерно заряженной бесконечной плоскости с поверхностной плотностью σ = 0,1 нКл/см2 параллельно плоскости расположен круг радиусом r= 15 см. Определите поток ФЕвектора напряженности сквозь этот круг.

2. Определите напряженность электростатического поля, создаваемого в вакууме равномерно заряженной бесконечной плоскостью с поверхностной плотностью σ = 1 нКл/м2.

3.В электростатическом поле равномерно заряженной бесконечной плос­кости вдоль линии напряженности на расстояние r = 2 см перенесли точечный заряд Q= 2 нКл, затратив при этом работу А = 10 мкДж. Определите поверхностную плотность σ заряда на плоскости.

4.Электростатическое поле создается двумя бесконечными параллельны­ми плоскостями в вакууме, заряженными разноименными зарядами с поверхно­стной плотностью σ= 5 нКл/м2. Определите напряженность Е электростатиче­ского поля: 1) между плоскостями; 2) за пределами плоскостей.

5. Электростатическое поле создается в вакууме двумя бесконечными па­раллельными плоскостями, заряженными равномерно одноименными зарядами с поверхностной плотностью соответственно σ1= 5 нКл/м2 и σ2 = 2 нКл/м2. Оп­ределите напряженность электростатического поля: 1) между плоскостями; 2) за пределами плоскостей. Постройте график изменения напряженности вдоль ли­нии, перпендикулярной плоскостям.

6. Равномерно заряженная металлическая сфера радиусом R = 10 см с общим зарядом Q= 4 нКл расположена в вакууме. Определите напряженность Е элект­ростатического поля: 1) на расстоянии r1 = 6см от центра сферы; 2) на поверхно­сти сферы; 3) на расстоянии r2 = 1 см от центра сферы.

7.Электростатическое поле создается в вакууме шаром радиусом R= 10 см, равномерно заряженным с общим зарядом Q=1 нКл. Определите напряжен­ность Е электростатического поля: 1) на расстоянии r1 = 2 см от центра шара; 2) на расстоянии r2 = 8 см от центра шара. Постройте график зависимости Е(r).

8. Шар радиусом R = 15 см заряжен равномерно с объемной плотностью ρ = 5 нКл/м3. Определите напряженность Е электростатического поля в вакууме: 1) на расстоянии r1= 30 см от центра шара; 2) на расстоянии r2 = 8 см от центра шара.

9. Напряженность Е электростатического поля, создаваемого длинным пря­мым проводом, расположенным в вакууме на расстоянии r= 20 см от провода, равна 250 В/м. Определите линейную плотность τ заряда, равномерно распреде­ленного по всей длине провода.

10. Сплошной эбонитовый шар (диэлектрическая проницаемость ε = 3) ради­усом R = 10 см заряжен равномерно с объемной плотностью ρ = 5 нКл/м3. Опре­делите электрическое смещение Dи напряженность .Е электростатического поля: 1) на расстоянии r1 = 3 см от центра шара; 2) на расстоянии r2 = 15 см от центра шара.

11. Электростатическое поле создается бесконечной равномерно заряжен­ной с поверхностной плотностью σ = 10 нКл/м2 плоскостью. Определите, какую скорость приобретет электрон под действием внешних сил, приблизившись вдоль линии напряженности с расстояния r1=2 см до расстояния r2= 1 см от нити.

12. Определите потенциальную энергию системы двух точечных зарядов Q1=10 нКл и Q2=1 нКл, расположенных на расстоянии r = 20 см друг от друга.

13.Металлический шар радиусом R= 10 см несет заряд Q= 5 нКл. Опреде­лите потенциал φ электростатического поля: 1) в центре шара; 2) на поверхности шара; 3) на расстоянии l=5 см от его поверхности. Постройте график зависимо­сти φ(r).

14.На кольце радиусом R = 10 см из тонкой проволоки равномерно распре­делен заряд Q = 10 нКл. Определите: 1) потенциал φ0 электростатического поля в центре кольца; 2) потенциал φ электростатического поля на оси, проходящей че­рез центр кольца, в точке на расстоянии l=15 см от центра кольца.

15. Определите работу сил поля по перемещению за­ряда Q= 10 нКл из точки 1 в точку 2 поля, создаваемого заряженным проводящим шаром (см. рисунок). Потенци­ал шара

φ = 100 В.

16. Бесконечная плоскость равномерно заряжена с поверхностной плотнос­тью

σ = 10 нКл/м2. Определите числовое значение и направление градиента по­тенциала

электростатического поля, создаваемого этой плоскостью.

17. На расстоянии r1= 10 см от бесконечно длинной заряженной нити находит­ся точечный заряд Q= 1 мкКл. При перемещении этого заряда до расстояния г2 = 2 см в направлении, перпендикулярном нити, совершена работа А =1 мДж. Определите линейную плотность τ рассматриваемой нити.

18. Разность потенциалов между двумя бесконечными параллельными раз­ноименно заряженными плоскостями φ1_- φ2 = 500 В, расстояние между плоско­стями а = 0,5 мм. Определите поверхностную плотность зарядов на пластинах.

19. Электростатическое поле создается равномерно заряженной сферической поверхностью с общим зарядом Q= 10 нКл. Определите разность потенциалов между двумя точками этого поля, лежащими на расстоянии r1 = 10 см и r2 = 20 см от центра сферы.

20. Шарик массой 40 мг заряженный положительным зарядом Q = 1 нКл, движется со скоростью 10 см/с. На какое расстояние может приблизиться шарик к положительному точечному заряду Q0= 0,3 нКл.

21. Два плоских воздушных конденсатора одинаковой емкости соединены параллельно и заряжены до разности потенциалов U = 150 В. Определите раз­ность потенциалов этой системы, если пространство между обкладками одного из конденсаторов заполнено парафином

22. Два плоских воздушных конденсатора одинаковой емкости соединены последовательно и подключены к источнику ЭДС. Как и во сколько раз изменится разность потенциалов на обкладках первого конденсатора, если, не отключая источника ЭДС, пространство между обкладками второго конденсатора заполнить эбонитом (ε = 3)?

23. Две концентрические металлические сферы радиусами r1= 1 см и r2= 1,5 см образуют сферический конденсатор. Пространство между обкладками конденсатора заполнено маслом (ε = 2,2). Определите: 1) емкость этого конденсатора; 2) шар какого радиуса, помещенный в это масло, будет обладать такой емкостью?

24 Пространство между обкладками плоского конденсатора заполнено парафином (ε = 2). Расстояние между обкладками d= 17,7 мм. Какую разность потенциалов следует подать на обкладки, чтобы поверхностная плотность связанных зарядов на парафине составляла 0,2 нКл/см2?

25. К обкладкам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов U1=1 кВ. Площадь обкладок S = 250 см2, расстояние между ними d1 = 1мм. Обкладки раздвинули до расстояния d2 = 3 мм. Определите энергию W1и W2конденсатора до и после раздвижения обкладок, если источник напряжения перед раздвижением: 1) не отключался; 2) отключался.

26. Металлический шар, погруженный в масло (ε = 2,2), имеет поверхностную плотность заряда σ = 10 нКл/м2 и потенциал φ = 100 В. Определите его:1) радиус; 2) заряд; 3) емкость; 4) энергию.

27. Энергия электростатического поля, заключенная в окружающем диэлектрический шар радиусом R = 5 см пространстве, W= 2,46 пДж. Определите объемную плотность ρ, с которой шар заряжен равномерно.

28. Две концентрические проводящие сферы радиусами R1 = 10 см и R2 = 25 см заряжены соответственно одинаковыми зарядами Q = 50 нКл. Определитеэнергию электростатического поля, заключенного между этими сферами.

29. Между пластинами плоского конденсатора параллельно обкладкам поме­щено два слоя диэлектрика — парафин (ε1 = 2) толщиной d1= 0,5 мм и слюдяная пластинка (ε2 = 7) толщиной d2 = 1 мм. Напряженность Е1электростатическом поля в парафине равна 700 кВ/м. Определите: 1) напряженность Е2поля в слюде; 2) разность потенциалов между пластинами конденсатора.

30. Расстояние между пластинами плоского конденсатора d= 5 мм, разность потенциалов U= 500 В. Определите: 1) поверхностную плотность заряда на пластинах конденсатора; 2) поверхностную плотность связанных зарядов на диэлектрике, если известно, что диэлектрическая восприимчивость диэлектрика, заполня-

ющего пространство между пластинами, æ = 1.

31. Электрон влетает с некоторой скоростью в пло­ский горизонтальный конденсатор параллельно пласти­нам на равном расстоянии от них. Расстояние между пластинами d= 4 см, напряженность электрического поля в конденсаторе Е = 1 В/см. 1) Через сколько вре­мени после того, как электрон влетел в конденсатор, он попадет на одну из пластин? 2) На каком расстоянии от начала конденсатора электрон попадает на пластину, если он был ускорен разностью потенциалов 60 В?

32.Электрон влетает в плоский горизонтальный конденсатор параллельно пластинам со скоростью 9.106 м/сек. Найти полное, нормальное и тангенциаль­ное ускорение электрона через 10-8 сек после начала его движения в конденсаторе. Разность потенциалов между пластинами равна 100 В, расстояние между пла­стинами 1 см.

33.Протон и α-частица, двигаясь с одинаковой ско­ростью, влетают в плоский конденсатор параллельно пластинам. Во сколько раз отклонение протона полем конденсатора будет больше отклонения α-частицы?
34.Протон и α-частица, ускоренные одинаковой разностью потенциалов, влетают в плоский конденсатор параллельно пластинам. Во сколько раз отклонение про­тона полем конденсатора будет больше отклонения «-ча­стицы?

35.Электрон влетает в плоский горизонтальный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью V=107 м/сек. Напряженность поля в конденсаторе E=100 В/см, длина конденсатора 1 = 5 см. Найти ве­личину и направление скорости электрона при вылете его из конденсатора.

36. Электрон движется в плоском горизонтальном конденсаторе параллельно его пластинам со скоростью 3,6 • 104 км/сек. Напряженность поля внутри конденса­тора 37 В/см. Длина пластин конденсатора 20 см. На сколько сместится электрон в вертикальном направлении под действием электрического поля за время его дви­жения в конденсаторе?

37. Протон влетает в плоский горизонтальный кон­денсатор параллельно его пластинам со скоростью

1,2 • 105 м/сек. Напряженность поля внутри конденсатора 30 в/см; длина пластин конденсатора 10 см. Во сколько раз скорость протона при вылете из конденсатора будет больше его начальной скорости?

38. Шарик радиусом 2 см заряжается отрицательно до потенциала 2000 В. Найти массу всех электронов, со­ставляющих заряд, сообщенный шарику при зарядке.

39. Восемь заряженных водяных капель радиусом 1 мм и зарядом в 10-10 Клкаждая сливаются в одну общую водяную каплю. Найти потенциал большой капли.

40. Два шарика одинакового радиуса R=1 см и массой 4 мкг подвешены на нитях одинаковой дли­ны так, что их поверхности соприкасаются. Когда ша­рики зарядили, нити разошлись на некоторый угол и натяжение нитей стало равно Т= 4,9.10-4 Н. Найти по­тенциал заряженных шариков, если известно, что рас­стояние от точки подвеса до центра каждого шарика равно l= 10 см.

41.Определите тепловую мощность тока w, если плотность jэлектрическо­го тока в алюминиевом проводе равна 1 А/мм2. Удельное сопротивление алюми­ния ρ = 26 нОм • м.

42. Определите ток короткого замыкания Iкз, если при замыкании источни­ка ЭДС на внешнее сопротивление Rlв цепи течет ток I1а при замыкании на внешнее сопротивление R2— ток I2.

43. В цепь, состоящую из источника ЭДС и резистора сопротивлением R= 10 Ом, включают вольтметр, сопротивление которого Rv= 500 Ом, один раз последовательно резистору, другой раз — параллельно. Определите внутреннее сопротивление источника, если показания вольтметра в обоих случаях одинако­вы.



44. В схеме (см. рисунок) сопротивление потенциометpa R= 1000 Ом, внутренне

сопротивление вольтметра Rк= 2500 Ом, U= 110 В. Определите показания вольтметра,

если подвижный контакт находится посередине потенциометра.

45. В схеме (см. рисунок) ε1 = ε2= ε3. R1 = 20 Ом,R2=12 Ом, падение напряжения U2на

сопротивлении R2равно 6 В. Пренебрегая внутренним сопротивлением источников ЭДС,

определите: 1) силу тока на всех участках цепи; 2) сопро­тивление R3.

46. Два источника тока, ЭД С которых ε 1= 3 В и ε2 = 2 В, а внутреннее сопротивление r1 = 0,2 Ом и

r2 = 0,5 Ом, включены параллельно резистору (см. рисунок) сопротивлением R = 5 Ом.

Определите силу тока через резистор.

47. В схеме (см. рисунок) напряженность электростатического поля в плоском

конденсаторе Е = 2 кВ/м, внешнее сопротивление R= 5 Ом, внутреннее

сопротивление источника ЭДС r = 1 Ом, расстояние между обкладками конденсатора

d = 0,1 см. Определите ЭДС источника тока.

48. В цепи (см. рисунок) вольтметр, включенный последовательно с резистором сопротивлением

R1=5 кОм, показал напряжение U1=50 В, а с резистором R2 – напряжение U2=10 В.

Определить сопротивление R2, если ЭДС источника тока ε = 100 В.

49. Определите показания амперметра и вольтметра в схеме, приведенной на рисунке.

Сопротивление вольтметра Rv = 500 Ом, R1=200 Ом, R2=300 Ом, ЭДС батареи ε = 100 В.

Сопротивлением батареи и амперметра пренебречь.

50. Определите ток короткого замыкания Iкз для источника ЭДС, если полезная

мощность Р1 при токе в цепи I1 = 5 А равна 300 Вт, а при токе I2 = 1 А – полезная мощность Р1=100 Вт.

51. По прямому бесконечно длинному проводнику течет ток I1= 3 А. Круговой виток с током I2 = 5 А и радиусом r= 30 см расположен так, что плоскость витка параллельна проводнику, а перпендикуляр, опущенный на проводник из центра витка, является нормалью к плоскости витка. Определите магнитную индукцию в центре витка, если расстояние от провода до центра витка l = 25 cм.

52. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводник вакууме, расстояние dмежду которыми равно 15 см, текут в противоположных направлении токи I1= 70 А и I2 = 50 А. Определите магнитную индукции. В точке А, удаленной на r1 = 20 см от первого и r2=30 см от второго проводника.

53.Определите напряженность H магнитного поля в центре кругового тока и его магнитный момент рm, если радиус витка r = 10 см и по нему протекает ток I= 20 А.

54. На прямолинейный проводник с током I = 10 А в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,3 Тл действует сила F = 1,5 Н. Определите длину проводника, если он расположен под углом α = 30° к линиям магнитной индукции.

55. Два бесконечных прямолинейных проводника с одинаковыми токами, которые текут в одном направлении, находятся в вакууме на расстоянии r1=3см друг от друга. Определите силу тока в проводниках, если для раздвижения проводников на расстояние r2 = 5 см на l = 1 см длины проводника следует затратить работу

А = 103 нДж.

56. В одной плоскости с бесконечным прямым проводником с током I=10А расположена квадратная проволочная рамка, по которой протекает ток I1= 1А. Две стороны квадрата (сторона квадрата а = 20 см) параллельны прямому току, причем ближайшая находится от прямого тока на расстоянии в = 10 см, ток в ней сонаправлен току I. Определите силу, действующую на контур.

57. По прямому бесконечно длинному проводнику течет ток I= 5 А. Опре­делите магнитную индукцию в точке В, удаленной от проводника на расстояние R = 2см.

58. Тонкое кольцо массой m = 15 г и радиусом r=10 см несет заряд, равно­мерно распределенный с линейной плотностью τ = 15 нКл/м. Определите отно­шение магнитного момента рткругового тока, создаваемого кольцом, к его меха­ническому орбитальному моменту L, если кольцо равномерно вращается относи­тельно оси, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через ее центр.

59.Ток I = 15 А, протекая по проволочному кольцу из алюминиевой про­волоки (удельное сопротивление

ρ = 26 нОм • м) сечением S=0,5 мм2, создает в центре кольца напряженность магнитного поля Н = 10 кА/м. Определите разность потенциалов, приложенную к концам проволоки, образующей кольцо.

60. Определите магнитную индукцию В на оси тонкого проволочного кольца радиусом R = 10 см в точке, расположенной на расстоянии d =25 см от центра кольца, если сила тока I, текущего по кольцу, равна 10 А.

61. В однородном магнитном поле = 0,1 Тл) с частотой п = 300 мин-1 равномерно вращается прямоугольная рамка. Площадь рамки S= 100 см2. Опре­делите число N витков рамки, плотно прилегающих друг к другу, если максимальная ЭДС, индуцируемая в рамке.

62. Соленоид без сердечника содержит N= 500 витков, имеет длину l = 0,6 м и диаметр d = 4 см. Определите магнитный поток Ф, пронизывающий площадь поперечного сечения соленоида, если сила тока I в обмотке равна 1 А.

63. Две длинные катушки намотаны на общий сердечник, причем индуктивности их соответственно L1 = 1,25 Гн и L2 =0,05 Гн. Определите, во сколько раз п число витков первой катушки отличается от числа витков второй катушки.

64. Цепь состоит из катушки индуктивностью L =0,5 Гн и резистора сопро­тивлением R = 12 Ом. Источник ЭДС можно отключать, не разрывая цепи. Оп­ределите время t, за которое сила тока уменьшится до 0,01 первоначального зна­чения.

65. Соленоид без сердечника содержит 500 витков. Определите среднюю ЭДС самоиндукции, возникающую в соленоиде, если при увеличении силы тока за 5 с поток магнитной индукции сквозь соленоид увеличился на 2 мВб.

66. Две катушки индуктивностью L1= 0,2 Гн и L2= 3,2 Гн намотаны на общий сердечник. Определите взаимную индуктивность Lкатушек.

67. Две катушки намотаны на общий сердечник. Определите ЭДС, индуци­руемую во второй катушке, если взаимная индуктивность катушек равна 0,2 Гн, а скорость изменения силы тока в первой катушке составляет

1 А/с.

68. Автотрансформатор, понижающий напряжение с U1 = 5,5 кВ до U2= 110 В, содержит в первичной обмотке N1 = 1000 витков. Пренебрегая со­противлением первичной обмотки, определите число витков N2во вторичной об­мотке трансформатора, если сопротивление вторичной обмотки R2= 1,5 Ом, а сопротивление внешней цепи (в сети пониженного напряжения) R2 = 9 Ом.

69. В обмотке электромагнита, находящейся под постоянным напряжени­ем, за время t

5 мс выделилось количество теплоты, равное энергии магнитного поля в сердечнике. Определите индуктивность обмотки, если ее сопротивление R = 10 Ом.

70. Соленоид без сердечника длиной I= 50 см содержит N = 150 витков. Определите силу тока в соленоиде, если объемная плотность wэнергии магнит­ного поля внутри соленоида равна 0,25 Дж/м3.

71. В однородном магнитном поле с индукцией В = 100 мкТл дви­жется электрон по винтовой линии. Определить скорость Vэлектрона, если шаг hвинтовой линии равен 20 см, а радиус R= 5 см.

72. Электрон движется с однородном магнитном поле с индукцией В = 9 мТл по винтовой линии, радиус Rкоторой равен 1 см и шаг h= 7,8 см. Определить период Т вращения электрона и его скорость V.

73. В однородном магнитном поле с индукцией В=2 Тл движет­ся протон. Траектория его движения представляет собой винтовую ли­нию с радиусом R= 10 см и шагом h= 60 см. Определить кинетиче­скую энергию Т протона.

74. Электрон влетает в однородное магнитное поле напряженно­стью Н = 16 кА/м со скоростью V= 8 Мм/с. Вектор скорости со­ставляет угол а = 60° с направлением линий индукции. Определить радиус Rи шаг hвинтовой линии, по которой будет двигаться электрон в магнитном поле. Определить также шаг винтовой линии для элек­трона, летящего под малым углом к линиям индукции.

75. Вычислить скорость и и кинетическую энергию Т α-частиц, выходящих из циклотрона, если, подходя к выходному окну, ионы движутся по окружности радиусом R= 50 см. Индукция В магнит­ного поля циклотрона равна 1,7 Тл.

76. Индукция В магнитного поля циклотрона равна 1 Тл. Какова частота ν ускоряющего поля между дуантами, если в циклотроне ус­коряются дейтоны?

77. В циклотроне требуется ускорять ионы гелия (Не++). Ча­стота ν переменной разности потенциалов, приложенной к дуантан, равна 10 МГц. Какова должна быть индукция В магнитного поля, чтo быпериод Т вращения ионов совпадал cпериодом изменения разно­сти потенциалов?

78. Определить число N оборотов, которые должен сделать про­тон в магнитном поле циклотрона, чтобы приобрести кинетическую энергию Т = 10 МэВ, если при каждом обороте протон проходит меж­ду дуантами разность потенциалов U= 30 кВ.

79. Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле со скоростью V= 0,8 с (с — скорость света в вакууме)- Магнит­ная индукция В поля равна 0,01 Тл. Определить радиус окружности

80. Определить энергию г, которую приобретает протон, сделав N = 40 оборотов в магнитном поле циклотрона, если максимальное зна­чение Uшах переменной разности потенциалов между дуантами равно

60 кВ. Определить также относительное увеличение m/m0массы про­тона в сравнении с массой покоя, а также скорость Vпротона.

81. К зажимам генератора присоединен конденсатор емкостью С= 0,3 мкФ. Определите амплитудное значение напряжения Umна зажимах, если амплитудное значение силы тока 1т =3,3 А, а частота тока ν составляет 2,5 кГц.

82. Определите в случае переменного тока (ν = 50 Гц) полное сопротивление Zучастка цепи, содержащего параллельно включенный резистор сопротивлением R=60 Ом и конденсатор емкостью С = 15 мкФ.

83. В цепь переменного тока частотой ν = 50 Гц резистор сопротивлением R =1 кОм и конденсатор емкостью С = 1 мкФ один раз включены последовательно, другой — параллельно. Определите для обоих случаев полное сопротивле­ние Z.

84. Цепь переменного тока содержит последовательно соединенные катушку

индуктивности, конденсатор и резистор (см. рисунок). Амплитудное значение суммарного

напряжения на катушке и конденсаторе ULG= 173 В, а амплитудное значение напряжения на

резисторе UR =100В. Определите сдвиг фаз между током и внешним сопротивлением.

85. В цепь переменного тока частотой ν = 50 Гц последовательно включены резистор

сопротивлением R = 100 Ом и конденсатор емкостью С = 20 мкФ. Определите, какая доля напряжения, приложенного к цепи, приходится на падение напряжения на конденсаторе.

86. Генератор с частотой v = 30 кГц и амплитудным значением напряжения U= 110 В включен в цепь, емкость С которой равна 2 нФ и активное сопротивление R = 5 Ом. Определите амплитудное значение напряжения на конденсаторе UCm,если в цепи наблюдается резонанс напряжений.

87. В цепи переменного тока частотой v = 50 Гц вольтметр(см. рисунок) показывает нуль при L = 0,5 Гн. Определите емкость конденсатора

88. Колебательный контур содержит конденсатор емкостью С=1 мкФ и катушку индуктивностью

L = 0,01 Гн. В контуре поддерживаются незатухающие колебания с амплитудой напряжения на конденсаторе UCm= 3 В. Определите добротность Qколебательного контура, если к нему подводят среднюю мощность

‹Р› = 0,3 мВт.

89. В цепь переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц последо­вательно включены резистор сопротивлением R= 100 Ом, катушка индуктивно­стью L = 0,5 Гн и конденсатор емкостью С— 10 мкФ. Определите амплитудное значение: 1) силы тока в цепи; 2) падения напряжения на активном сопротивле­нии; 3) падения напряжения на конденсаторе; 4) падения напряжения на катуш­ке.

90. Катушка длинойI = 25 см и диаметромd= 4 см, обмотка которой содержит N = 1000 витков медной проволоки площадью поперечного сечения 5=1 мм2, включена в цепь переменного тока частотойv = 50 Гц. Определите, какую долю полного сопротивленияZцепи составляет активное сопротивлениеR. Удельное сопротивление меди ρ = 17 нОм • м.

91. Определите длину λ0 электромагнитной волны в вакууме, если частота колебаний в ней составляет 3 • 1010 Гц. Чему равна длина λ этой же волны в среде, если скорость распространения электромагнитной волны в ней равна

1,5 • 108 м/с.

92. Электромагнитная волна с частотой v = 10 МГц переходит из немагнитной среды с диэлектрической проницаемостью ε = 3 в вакуум. Определите приращение ее длины волны.

93. Колебательный контур содержит катушку индуктивностью L = 1 мГн и конденсатор емкостью С= 2 нФ. Пренебрегая сопротивлением контура, определите длину волны λ излучения, генерируемого контуром.

94. Длина λ электромагнитной волны в вакууме, на которую настроен ко­лебательный контур, равна 12 м. Пренебрегая активным сопротивлением конту­ра, определите максимальный заряд Qmна обкладках конденсатора, если макси­мальный ток Iш в контуре равен 1 A.

95. Определите длину волны λ, на которую настроен колебательный кон­тур с индуктивностью L, если максимальный ток в контуре 1т, максимальное на­пряжение на конденсаторе Um, а скорость распространения электромагнитных волн равна v. Активным сопротивлением контура пренебречь.

96. Два параллельных провода, одни концы которых изолированы, а дру­гие индуктивно соединены с генератором электромагнитных колебаний, по­гружены в спирт. При соответствующем подборе частоты колебаний в системе возникают стоячие волны. Расстояние между двумя узлами стоячих волн на про­водах равно 40 см. Принимая диэлектрическую проницаемость спирта ε = 26, а его магнитную проницаемость μ = 1, определите частоту колебаний генератора.


97. В вакууме вдоль оси x распространяется плоская электромагнитная вол­на. Определите амплитуду напряженности магнитного поля волны, если ампли­туда напряженности электрического поля волны равна5 В/м.

98. В вакууме вдоль оси x распространяется плоская электромагнитная вол­на, амплитуда H0 напряженности магнитного поля которой составляет 10 мА/м. Определите интенсивность I волны (среднюю энергию, проходящую через еди­ницу поверхности за единицу времени).

99. В вакууме вдоль оси х распространяется плоская электромагнитная вол­на и падает по нормали на поверхность тела, полностью ее поглощающего. Амп­литуда Н0напряженности магнитного поля волны равна 25 мА/м. Определите давление, оказываемое волной на тело. Воспользуйтесь результатом выводов тео­рии Максвелла о том, что если тело полностью поглощает падающую на него энер­гию, то давление равно среднему значению объемной плотности энергии в падающей электромагнитной волне.

100.Для демонстрации опытов Герца с преломлением электромагнитных волн иногда берут большую призму, изготовленную из парафина. Определить показатель преломления парафина, если его диэлектрическая

проницаемость ε = 2 и магнитная проницаемость μ = 1. 101. При некоторой силе тока I плотность энергии да магнитного по­ля соленоида (без сердечника) равна 0,2 Дж/м3. Во сколько раз уве­личится плотность энергии поля при той же силе тока, если соленоид будет иметь железный сердечник?

102. По обмотке тороида течет ток силой I = 0,6 А. Витки провода диаметром d = 0,4 мм плотно прилегают друг к другу (толщиной изо­ляции пренебречь). Найти энергию Wмагнитного поля в стальном сердечнике тороида, если площадь S сечения его равна 4 см2, диаметр Dсредней линии равен 30 см*.

103. При индукции В поля, равной 1 Тл, плотность энергии wмагнит­ного поля в железе равна 200 Дж/м3. Определить магнитную проницае­мость μ, железа в этих условиях*

104. Определить объемную плотность энергии да магнитного поля в стальном сердечнике, если индукция В магнитного поля равна 0,5 Тл*.

105. Вычислить плотность энергии да магнитного поля в железном сердечнике замкнутого соленоида, если напряженность Н намагничи­вающего поля равна 1,2 кА/м*.

106. Напряженность магнитного поля тороида со стальным сердеч­ником возросла от H1 = 200 А/м до Н2= 800 А/м. Определить, во сколько раз изменилась объемная плотность энергии да магнитного поля *.

107. На железное кольцо намотано в один слой N = 200 витков. Определить энергию Wмагнитного поля, если при токе силой I = 2,5 А магнитный поток Ф в железе равен 0,5 мВб.

108. Найти плотность энергии да магнитного поля в железном сер­дечнике соленоида, если напряженность Н намагничивающего поля равна 1,6 кА/м*.

109. Обмотка тороида с немагнитным сердечником имеет n = 10 витков на каждый сантиметр длины. Определить плотность энергии w поля, если по обмотке течет ток силой I = 16 А.

110. Обмотка тороида содержит п = 10 витков на каждый санти­метр длины. Сердечник немагнитный. При какой силе тока I в обмот­ке плотность энергии да магнитного поля равна 1 Дж/м3?

При решении задач обозначенных* использовать таблицу.

написать администратору сайта