Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
«УТВЕРЖДАЮ»
Зав. кафедрой физики
__________ Александров И.В.
«____»_________2011 г.
Перечень экзаменационных вопросов, тестовых заданий и задач
по разделу «Электричество и магнетизм» дисциплины «Физика»
I. Экзаменационные вопросы
1. Дать определение напряженности и потенциала электрического поля. Вывести формулу, устанавливающую связь между этими величинами.
2. Пользуясь теоремой Гаусса, определить напряженность электростатического поля на расстоянии r от центра сферы радиуса R (R > r), заряженной с объемной плотностью ρ.
3. Пользуясь теоремой Гаусса, вывести формулу для напряженности бесконечного равномерно заряженного цилиндра (нити).
4. Записать формулы для физических величин, характеризующих электрическое поле в диэлектриках. Сформулировать и записать теорему Гаусса для поля в диэлектриках.
5. Сформулируйте теорему Гаусса для электростатического поля в диэлектрике. Выведите условие для векторов и на границе раздела двух диэлектрических сред.
6. Типы диэлектриков. Поляризация диэлектриков.
7. Поляризации полярных и неполярных диэлектриков. Какая физическая величина определяет степень поляризации диэлектриков, как она связана с напряженностью электрического поля в диэлектриках?
8. Сформулировать условия равновесия зарядов в проводнике. Вывести формулу для напряженности поля вблизи поверхности проводника.
9. Пользуясь формулой для энергии заряженного конденсатора, вывести формулу для объемной плотности энергии электростатического поля.
10. Вывести, пользуясь классической электронной теорией металлов, закон Ома для однородного участка цепи в дифференциальной форме.
11. Вывести, пользуясь классической теорией электропроводности металлов, закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме.
12. Вывести закон Ома для однородного участка цепи в дифференциальной форме.
13. Сопротивление и проводимость проводников. Зависимость сопротивления и проводимости от температуры.
14. Сформулировать принцип суперпозиции магнитных полей. Вывести формулу для определения магнитной индукции В поля проводника с током конечной длины.
15. Записать закон Био-Савара-Лапласа. Вывести формулу для магнитной индукции поля, создаваемого бесконечно длинным проводником с током.
16. Записать закон Био-Савара-Лапласа. Вывести формулу для магнитной индукции поля в центре кругового тока.
17. Вывести теорему о циркуляции вектора магнитной индукции. Объяснить физический смысл полученной формулы.
18. Закон полного тока для магнитного поля в вакууме (вывести формулу).
19. Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции . Применив ее, рассчитайте магнитное поле соленоида.
20. Дайте определение потока вектора магнитной индукции. Сформулируйте теорему Гаусса для магнитного поля, объяснив ее физический смысл.
21. Эффект Холла. Вывести формулу для холловской разности потенциалов.
22. Используя закон сохранения энергии, вывести основной закон электромагнитной индукции.
23. Природа диа- и парамагнетизма.
24. Особенности магнитных свойств ферромагнетиков. Механизм намагничивания ферромагнетиков.
25. Вывести дифференциальное уравнение затухающих электромагнитных колебаний, записать его решение. Дать определение коэффициента затухания, логарифмического коэффициента затухания.
26. Вывести дифференциальное уравнение затухающих электромагнитных колебаний, записать его решение. Дать определение коэффициента затухания, логарифмического декремента затухания.
27. Ток смещения. Вывести формулу для плотности тока смещения.
28. Первое уравнение Максвелла. Физический смысл этого уравнения.
29. Второе уравнение Максвелла. Физический смысл этого уравнения.
30. Используя уравнение Максвелла, объясните возникновение электромагнитных волн.
II. Тестовые задания
Электростатическое поле в вакууме
1. Две бесконечные параллельные плоскости заряжены с поверхностными плотностями σ и –2σ. Напряженность электрического поля между плоскостями равна …
1. 2. 3. 4. 5.
2. Потенциальная энергия системы двух точечных зарядов q1 = 100 нКл и q2 = 10 нКл, находящихся на расстоянии d = 10 см друг от друга, равна … мкДж.
1. 0,9 2. 9 3. 90 4. 900 5. 9000
3. Расстояние l между зарядами q = ± 3 нКл диполя равно 12 см. Найти потенциал φ поля, созданного диполем в точке, удаленной на r = 6 см как от первого, так и от второго заряда (В).
1. 0 2. 300 3. 450 4. 900 5. 15000
4. Даны два точечных заряда и . Если убрать заряд , то величина напряженности электростатического поля в точке А …
1. увеличится в раз 2. уменьшится в раз 3. увеличится в раз 4. уменьшится в раз
5. не изменится
5. Два заряда величины q1 = 4q и q2 = 3q расположены на расстоянии 2а друг от друга. Величина напряженности Е электрического поля в точке А равна …
1. 2. 3. 4. 5.
6. Внутри заряженной сферы …
1. Е = const, φ = 0
2. Е = const, φ = const
3. Е = 0, φ = 0
4. Е = 0, φ = const
5. Е и φ зависят от расстояния до поверхности сферы
7. Если заряженная частица () прошла ускоряющую разность потенциалов 6·105 В и приобрела скорость 5400 км/с, то масса этой частицы равна … кг.
1. 1,3·10-26 2. 5,2·10-26 3. 6,7·10-26 4. 1,3·10-25 5. 1,3·10-18
8. В центре сферы находится заряд. Поток вектора напряженности через эту поверхность уменьшится, если …
1. увеличить радиус сферы
2. уменьшить радиус сферы
3. увеличить заряд вне сферы
4. увеличить заряд внутри сферы
5. уменьшить заряд внутри сферы
9. Два заряда и расположены друг от друга на расстоянии . Величина потенциала в точке А равна … В.
1. 2. 3. 4. 5.
10. В вершинах равнобедренного прямоугольного треугольника расположены заряды + q, +2 q, – q. Напряженность в т. О, расположенной в середине гипотенузы, направлена …
1. а 2. в 3. с 4. д 5. е
11. Сила, действующая на заряд q, помещенный в центре сферы радиусом r, заряженной с поверхностной плотностью σ, равна …
1. 2. 0 3. 4. 5.
12. Расстояние l между зарядами q = ± 3 нКл диполя равно 12 см. Найти потенциал φ поля, созданного диполем в точке, удаленной на r = 6 см как от первого, так и от второго заряда (В).
1. 0 2. 300 3. 450 4. 900 5. 15000
13. В некоторой области пространства создано электрическое поле, потенциал которого изменяется по закону . Вектор напряженности электрического поля в точке пространства А, будет иметь направление …
1. 1 2. 2 3. 3 4. 4 5. 5
14. В двух вершинах куба находятся точечные заряды q1 = 24 нКл, q2 = 10 нКл Поток вектора электрического смещения через поверхность куба равен …нКл.
1. 34 2. 24 3. 14 4. 10 5. 0
15. Электрический заряд q = 2 Кл перемещается в электрическом поле из точки с потенциалом φ1 = 20 В в точку с потенциалом φ2 = 5 В. Работа, которую совершают силы электростатического поля, равна …. Дж.
1. – 50 2. – 30 3. 20 4. 30 5. 50
16. Электростатическое поле создается отрицательным точечным зарядом. Если на расстоянии r = 0,1 м от заряда потенциал равен φ = 100 В, то числовое значение и направление градиента потенциала grad φ …
1. 1 кВ/м, (1)
2. 1 кВ/м, (2)
3. 1 кВ/м, (3)
4. 1 кВ/м, (4)
5. 2 кВ/м, (1)
17. Диполь с электрическим моментом свободно установился в однородном электрическом поле с напряженностью . Чтобы повернуть диполь на угол , необходимо совершить работу, равную … мкДж.
1. 0 2. 15 3. 30 4. 75 5 667
18. Три точечных заряда расположены в вершинах равностороннего треугольника. Два из них одноименные и равные друг другу. Чтобы потенциальная энергия взаимодействия зарядов была равна нулю, третий заряд должен быть равным …
1. 2. 3. 4. 5.
19. Длинный прямой провод, расположенный в вакууме, несет заряд, равномерно распределенный по всей длине провода с линейной плотностью 4 нКл/м. Напряженность электростатического поля на расстоянии r = 2 м от провода равна … В/м.
1. 0 2. 36 3. 45 4. 54 5. 70
20. Работа, которую надо совершить, чтобы заряды 1 нКл и 2 нКл, находящиеся в воздухе на расстоянии 0,5 м, сблизить до 0,1 м, равна … Дж.
1. 1,42 · 10-7 2. 0,28 3. 0,75 · 10-7 4. 1,6 · 10-7 5. 1,75 · 10-7
21. Поток вектора напряженности электростатического поля через сферическую поверхность, охватывающую точечные заряды Q1 = 5 нКл, Q2 = 3 нКл, Q3 = – 4 нКл, равен … В·м.
1. 113 2. 226 3. 400 4. 452 5. 1356
22. заряженных капель с потенциалом сливают в одну с потенциалом . Отношение потенциалов . Значение равно
1. 3/2 2. 4/3 3. 1 4. 2/3 5. 1/3
23. Напряженность электрического поля, создаваемого точечными зарядами и , равна нулю в области
1. А 2. В 3. С 4. D 5. E
24. Под действием электростатического поля равномерно заряженной бесконечной плоскости точечный заряд Q = 1 нКл переместился вдоль силовой линии на расстояние r = 1 см, при этом совершена работа 5 мкДж. Поверхностная плотность заряда на плоскости равна … мкКл/м2.
1. 8,85 2. 9,0 3. 10,0 4. 7,75 5. 4,45
25. Поле создано двумя равномерно заряженными концентрическими сферами радиусами R1 = 5 см и R2 = 10 см. Заряды сфер соответственно равны Q1 = 4 нКл и Q2 = 7 нКл. Напряженность электрического поля Е в точке, лежащей от центра сфер на расстоянии r = 3 см равна … кВ/м.
1. 5,0 2. 3,0 3. 0,5 4. 0,3 5. 0
26. Электростатическое поле создается бесконечной прямой нитью, заряженной равномерно с линейной плотностью τ = 50 пКл/см. Градиент потенциала в точке на расстоянии r = 0,5 м от нити равен … В/м.
1. 90 2. 180 3. 200 4. 300 5. 270
27. Дана система точечных зарядов в вакууме и замкнутые поверхности , , , , . Поток вектора напряженности электростатического поля отличен от нуля через поверхности …
1. , 2. , 3. , 4. , 5. ,
28. На кольце с радиусом 1 м равномерно распределен заряд 10 нКл. Потенциал в центре кольца равен … В.
1. 90 2. 100 3. 150 4. 200 5. 250
29. Электростатическое поле создается бесконечной плоскостью, равномерно заряженной с поверхностной плотностью σ = 1 нКл/м2. Разность потенциалов между двумя точками этого поля, лежащими на расстоянии r1 = 0,2 м и r2 = 0,5 м от плоскости, равна … В.
1. 14,7 2. 15,1 3. 18 4. 16,9 5. 19,7
30. Электростатическое поле создается положительным точечным зарядом. Если на расстоянии r = 0,1 м от заряда потенциал равен φ = 100 В, то числовое значение градиента потенциала grad φ и его направление…
31. Поток вектора напряженности электростатического поля через замкнутую поверхность равен …
1. 0 2. 3. 4. 5.
32. Если потенциал точки В принят за нулевой уровень, то потенциал точки А электростатического поля точечного заряда равен …
1. 2. 3. 4. 5.
33. Длинный прямой провод, расположенный в вакууме, несет заряд, равномерно распределенный по всей длине провода с линейной плотностью 4 нКл/м. Напряженность электростатического поля на расстоянии r = 2 м от провода равна … В/м.
1. 0 2. 36 3. 45 4. 54 5. 70
34. Поле создано бесконечной равномерно заряженной плоскостью с поверхностной плотностью заряда . Вектор градиента потенциала в точке А направлен …
1. 1 2. 2 3. 3 4. 4 5. 5
35. Точечный заряд помещен в центре куба с длиной ребра 10 см. Поток вектора напряженности электрического поля через одну грань куба равен … кВ·м.
1. 1 2. 5,31 3. 8,85 4. 10 5. 11,3
36. Работа по перемещению заряда q = 3 нКл вдоль эквипотенциальной поверхности φ = 5 В равна … нДж.
1. 0 2. 0,6 3. 1,5 4. 1,75 5. 15
37. Вектор напряженности электростатического поля в точке А между эквипотенциальными поверхностями и направлен …
1. 1 2. 2 3. 3 4. 4 5.
38. Потенциальная энергия системы двух точечных зарядов и , находящихся на расстоянии друг от друга равна … мкДж.
1. 90 2. 900 3. 9000 4. 0,9 5. 9
39. Электрический заряд распределен равномерно внутри сферы радиуса . Радиус сферы увеличили до , и заряд равномерно распределился по новому объему. Поток вектора напряженности электрического поля сквозь сферическую поверхность радиуса …
1. уменьшится в 2 раза
2. уменьшится в 4 раза
3. уменьшится в 8 раз
4. не изменится
5. увеличится в 2 раза
40. Шарик, заряженный до потенциала φ = 792 В, имеет поверхностную плотность заряда σ = 33 нКл/м2. Радиус R шарика равен … см.
1. 35 2. 91 3. 21 4. 7,2 5. 0,7
41. В некоторой области пространства создано электростатическое поле, потенциал которого описывается функцией . Вектор напряженности электростатического поля в точке пространства, показанной на рисунке, будет иметь направление …
1. 1 2. 2 3. 3 4. 4 5. 5
42. Внутри заряженной сферы напряженность и потенциал соответственно равны …
1. 2.
3. 4. 5.
43. Работа по перемещению заряда q = 5,85 нКл вдоль эквипотенциальной поверхности u = 3,0 В равна … Дж.
1. 11,7·10-9 2. 17,55·10-9 3. 15·10-9 4. 11,7·10-9 5. 0
44. Соотношение между напряженностями электростатического поля точечного заряда в точках А и В (0А = 0,5 АВ) равно …
1. 2. 3.
4. 5.
45. Электростатическое поле создается бесконечной прямой нитью, заряженной равномерно с линейной плотностью τ = 3 нКл/м. Градиент потенциала grad φ в точке на расстоянии r = 15 см от нити равен … В/м.
1. 90 2. 180 3. 200 4. 270 5. 360
46. Две бесконечные параллельные плоскости заряжены с поверхностными плотностями – σ и 4σ. Напряженность электрического поля между плоскостями равна ...
1. 2. 3. 4. 5.
47. Дана система точечных зарядов в вакууме и замкнутые поверхности , , , , . Поток вектора напряженности равен нулю через поверхность …
1. 2. 3. 4. 5.
48. В элементарной теории атома водорода принимают, что электрон вращается вокруг протона по окружности. Если радиус орбиты , скорость вращения электрона равна … Мм/с.
1. 0,9 2. 1,1 3. 2,2 4. 2,5 5. 2,8
49. В центре куба помещен заряд 10,6 нКл. Поток напряженности электрического поля, проходящего через грань куба равен … В·м.
1. 50 2. 100 3. 1500 4. 200 5. 250
50. В вершинах равностороннего треугольника находятся одинаковые по модулю заряда. Направление силы, действующей на верхний заряд, и направление напряженности поля в месте нахождения этого заряда обозначены векторами …
1. сила – вектор 4, напряженность – вектор 4
2. сила – вектор 1, напряженность – вектор 1
3. сила – вектор 4, напряженность – вектор 2
4. сила – вектор 1, напряженность – вектор 3
5. сила – вектор 3, напряженность – вектор 1
51. Электрическое поле создается тонкой бесконечно длинной нитью, равномерно заряженной с линейной плотностью заряда 10-10 Кл/м. Поток вектора напряженности через цилиндрическую поверхность длиной 2 м, ось которой совпадает с нитью, равен … В/м.
1. 11,4 2. 22,6 3. 27,3 4. 34,5 5. 39,0
52. Потенциал электрического поля, образованного диполем, в точках плоскости, перпендикулярной его оси и проходящей через середину отрезка , соединяющего заряды диполя, равен … В.
1. 9·103 2. 4,5·103 3. 3,5·103 4. 2,0·103 5. 0
53. Работа по перемещению заряда вдоль эквипотенциальной поверхности равна … Дж.
1. 0 2. 5,85·10-9 3. 11,7·10-9 4. 17,55·10-9 5. 24,30·10-9
54. Электростатическое поле создается бесконечной плоскостью, равномерно заряженной в поверхностной плотностью . Напряженность электрического поля этой плоскости равна … кВ/м.
1. 1,0 2. 2,7 3. 3,5 4. 5,4 5. 6,3
55. Поток вектора напряженности электростатического поля через замкнутую поверхность равен …
1. 2. 0 3. 4. 5.
56. В центре сферы находится точечный заряд . Поток векторов электрического смещения через поверхность сферы равен … мкКл.
1. 0 2. 18 3. 25 4. 36 5. 48
57. Работа по перемещению заряда вдоль эквипотенциальной поверхности равна … Дж.
1. 14·10-9 2. 7,0·10-9 3. 3,5·10-9 4. 1,5·10-9 5. 0
58. Поток вектора напряженности электрического поля сквозь замкнутую шаровую поверхность, внутри которой находятся три точечных заряда +2, –3 и +5 нКл равен … В/м.
1. 1,8 2. 2,7 3. 3,9 4. 5,6 5. 6,5
Электростатическое поле в веществе
1. Если емкость каждого конденсатора равна 1 мкФ, то емкость системы конденсаторов равна … мкФ.
1. 0 2. 0,3 3. 1,5
4. 2,3 5. 3
2. Потенциальный характер электростатического поля выражается формулой …
1. 2. 3.
4. 5.
1. 1 2. 2 3. 3 4. 4 5.
3. Электроемкости двух уединенных проводящих шаров радиусами R и 2R относятся как …
1. 4:1 2. 1:4 3. 2:1 4. 1:2 5. 1:1
4. К незаряженному конденсатору емкостью С последовательно присоединен второй конденсатор такой же емкости с зарядом q. Энергия электрического поля такой системы равна …
1. 0 2. 3. 4. 5.
5. Конденсатор частично заполнен диэлектриком. Напряженность и смещение электрического поля в частях 1, 2 конденсатора соотносятся как …
1. 2. 3.
4. 5.
6. Тангенциальные составляющие векторов напряженности и электрического смещения на границе 2-х диэлектриков соотносятся как …
1. 2.
3. 4.
5.
7. Емкость каждого конденсатора С0 = 1 мкФ. Емкость батареи конденсаторов равна … мкФ.
1. 0,286
2. 3,237
3. 6
4. 2,5
5. 0,582
8. Нормальные составляющие векторов напряженности и электрического смещения на границе 2-х диэлектриков соотносятся как …
1. 2.
3. 4.
5.
9. Плоский конденсатор с парафиновым диэлектриком (ε = 2) заряжен до разности потенциалов 150 В. Напряженность поля в нем 6 · 106 В/м. Площадь пластин 6 см2. Емкость конденсатора равна …
1. 600 пФ 2. 125 нФ 3. 425 пФ 4. 600 мкФ 5. 750 мкФ
10. Два одинаковых конденсатора соединены параллельно и заряжены до напряжения . После отключения от источника тока расстояние между пластинами одного из конденсаторов уменьшили в 3 раза. При этом напряжение …
1. увеличилось в 2 раза
2. увеличилось в 3 раза
3. не изменилось
4. уменьшилось в 2 раза
5. уменьшилось в 3 раза
11. Если емкость батареи конденсаторов равна 2,8 мкФ, то емкость каждого конденсатора равна … мкФ.
1. 0,7 2. 1,4 3. 2,8 4. 7 5. 10
12. Емкость плоского конденсатора, разность потенциалов между пластинами которого 1000 В, заряд каждой пластины 4 · 10-3 Кл, равна … мкФ.
1. 0,25 2. 4 3. 40 4. 4·103 5. 0,25·106
13. Если воздушный конденсатор отключить от источника и затем заполнить диэлектриком, то …
1. емкость увеличится, напряжение не изменится
2. емкость уменьшится, заряд увеличится
3. емкость увеличится, заряд уменьшится
4. напряжение уменьшится, заряд не изменится
5. напряжение не изменится, заряд увеличится
14. Напряженность электростатического поля внутри диэлектрика равна …
1. 2. 3. 4. 5.
15. Поверхностная плотность заряда на пластинах плоского конденсатора . Модуль вектора электрического смещения равен … Кл/м2.
1. 10–13 2. 10–5 3. 8,85·10–3 4. 1,1·103 5. 107
16. Емкость плоского конденсатора, разность потенциалов между пластинами которого 500 В, заряд каждой пластины 3 мКл, равна … мкФ.
1. 2 2.3 3. 5 4. 6 5. 7
17. Если емкость каждого конденсатора 2 мкФ, то емкость батареи конденсаторов равна … мкФ.
1. 10 2. 7 3. 2,8 4. 1,4 5. 0,7
18. К незаряженному конденсатору емкостью С параллельно присоединим второй конденсатор такой же емкости с зарядом . Энергия электростатического поля такой батареи равна …
1. 2. 3. 4. 5.
19. Пластины плоского воздушного конденсатора, соединенного с источником постоянной ЭДС, медленно раздвигают с постоянной скоростью (при , ширина зазора ). Изменение силы тока в цепи со временем равно …
1. 2. 3. 4. 5.
20. Для полярного диэлектрика справедливы утверждения:
1. дипольный момент молекул полярного диэлектрика в отсутствие внешнего электрического поля равен нулю.
2. диэлектрическая восприимчивость обратно пропорциональна температуре.
3. образец полярного диэлектрика в неоднородном внешнем поле втягивается в область более сильного поля.
4. дипольный момент молекул полярного диэлектрика в отсутствие внешнего электрического поля отличен от нуля.
21. Энергия плоского воздушного конденсатора 0,4 нДж, разность потенциалов на обкладках 60 В, площадь пластин 1 см2. Расстояние между обкладками равно … мм.
1. 0,75 2. 2,4 3. 4,0 4. 5,1 5. 6,3
22. Две параллельные металлические пластины, расположенные в диэлектрике , обладают поверхностной плотностью 3 и 2 мкКл/м2. Индукция электрического поля между пластинами равна … мкКл/м2.
1. 0,15 2. 0,2 3. 0,4 4. 0,5 5. 0,65
23. Две параллельные металлические пластины, расположенные в диэлектрике с диэлектрической проницаемостью , обладают поверхностной плотностью 2 и 3 мкКл/м2. Индукция электрического поля вне пластин равна … мкКл/м2.
1. 0,5 2. 1,2 3. 1,7 4. 2,4 5. 2,5
24. Пластины плоского слюдяного конденсатора площадью 0,01 м2 притягиваются с силой . Заряд пластин конденсатор равен … нКл.
1. 518 2. 425 3. 218 4. 178 5. 95
25. Две параллельные металлические пластины, расположенные в диэлектрике с диэлектрической проницаемостью 2,2, обладают поверхностной плотностью заряда 3 и 2 мкКл/м2. Напряженность электрического поля между пластинами равна … кВ/м.
1. 2,54 2. 128,0 3. 50,8 4. 75,5 5. 256,0
26. Площадь пластин плоского слюдяного конденсатора площадью 1,1 см2, зазор между ними , разность потенциалов между обкладками равна 1014 В. При разряде конденсатора выделилась энергия, равная … мкДж.
1. 0,5 2. 0,75 3. 1,0 4. 1,2 5. 15
27. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора , расстояние между ними . Емкость конденсатора равна …нФ.
1. 10,5 2. 8,1 3. 7,2 4. 5,9 5. 1,8
28. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора 1 см2, расстояние между обкладками 4 мм. Если разность потенциалов на обкладках 60 В, то объемная плотность энергии поля конденсатора равна … мДж/м3.
1. 0,5 2. 0,7 3. 1,0 4. 1,5 5. 2,1
Постоянный электрический ток
1. При замыкании источника тока на внешнее сопротивление 4 Ом в цепи протекает ток 0,3 А, а при замыкании на сопротивление 7 Ом протекает ток 0,2 А. Ток короткого замыкания этого источника равен … А.
1. 0,5 2. 0,9 3. 1,2 4. 1,6 5. 2,1
2. Батарея замкнута на реостат. При увеличении сопротивления реостата в 4 раза напряжение на нем увеличивается с 2 В до 4 В. ЭДС ε батареи равна … В.
1. 2 2. 3 3. 4 4. 5 5. 6
3. Через лампу, подключенную к источнику тока с ЭДС 8 В и внутренним сопротивлением 0,5 Ом протекает ток 2 А. Зависимость тока от приложенного к лампе напряжения показана на графике…
1. 1 2. 2 3. 3 4. 4 5. 5
4. Аккумулятор с внутренним сопротивлением r = 0,1 Ом при токе I1 = 4 А отдает во внешнюю цепь мощность P1 = 8 Вт. При силе тока I2 = 6 А он отдает во внешнюю цепь мощность P2, равную … Вт.
1. 10,8 2. 10,4 3. 9,6 4. 9,2 5. 8,8
5. Чтобы при параллельном соединении проводников получить сопротивление 3 Ом, надо проволоку сопротивлением 48 Ом разрезать на количество одинаковых частей, равное …
1. 24 2. 16 3. 12 4. 6 5. 4
6. В металлическом проводнике сечением S = 1 мм2 течет ток. Концентрация носителей тока n = 106 1/мм3, скорость направленного движения равна υ = 1 мм/с. Сила тока равна … А.
1. 1,6 · 10-19 2. 1,6 · 10-16 3. 1,6 · 10-15 4. 1,6 · 10-13 5. 1,6 · 10-12
7. Источник питания был замкнут сначала на сопротивление R, а затем на сопротивление 5R. Если в обоих случаях на сопротивлении выделится одинаковая мощность, то внутреннее сопротивление r источника равно …
1. 2R 2. R 3. R 4. R 5. R
8. Сопротивление проволоки, если ее разрезать на n частей и соединить параллельно, изменится …
9. На участке неоднородной цепи, содержащей сопротивления R1= 3,7 Ом, R2= 5,6 Ом и источник с ε = 5 В, внутреннее сопротивление r которого пренебрежительно мало, течет ток I = 1 А. Напряжение u на участке АС равно …
1. 14,3 2. 10,6 3. 9,3 4. 6,9 5. 4,3
10. В электрической цепи, схема которой изображена на рисунке, показания амперметра равно … А.
1. 0,2 2. 1,0 3. 1,5 4. 2,0 5. 2,5
11. Ток короткого замыкания источника с ЭДС равной 8 В и внутренним сопротивлении r = 0,2 Ом равен … А.
1. 40 2. 20 3. 0,8 4. 0,25 5. 0,025
12. За 2 с через проводник сечением 1,6 мм2 прошло 2 · 1019 электронов. Плотность тока равна … А/мм2.
1. 1,0 2. 1,6 3. 1,65 4. 1,5 5. 1,25
13. В электрической цепи, схема которой изображена на рисунке, разность потенциалов между точками А и В равна … В.
14. По проводнику длиной течет ток . Суммарный импульс электронов в проводнике равен
1. 2. 3. 4. 5.
15. Из графика зависимости плотности тока от скорости направленного движения свободных электронов следует, что суммарный заряд свободных электронов в единице объема проводника равен …
1. 5·103 2. 5·106 3. 5·109 4. 20·109 5. 5·1012
16. Если ток в медном проводнике увеличить в 6 раз, а площадь поперечного сечения уменьшить в 2 раза, то плотность тока …
17. Сопротивление внешней цепи увеличили в 2,25 раза, но количество теплоты, выделяющейся в ней за 1 с, не изменилось. Отношение внутреннего сопротивления источника к внешнему сопротивлению равно …
1. 3 2. 2,5 3. 2 4. 1,75 5. 1,5
18. Участок цепи состоит из четырех резисторов R1 = 2 Ом, R2 = 3 Ом, R3 = 0,8 Ом, R4 = 3 Ом. К концам участка приложено напряжение u = 20 В. Показание амперметра равно … А.
1. 4,0 2. 3,6 3. 2,4 4. 0,6 5. 1,8
19. В единицу времени наибольшее количество теплоты выделяется на резисторе
1. 2. 3. 4. 5.
20. На участке неоднородной цепи, содержащей сопротивления , и источник с ЭДС , внутреннее сопротивление которого пренебрежимо мало, течет ток . Разность потенциалов между точками А и В равна … В.
1. 14,6 2. 8,6 3. 3,4 4. 2,7 5. 2,6
21. Ток короткого замыкания источников тока с ЭДС ε = 5 В и внутренним сопротивлением r = 0,1 Ом равен …
1. 5 А 2. 20 А 3. 30 А 4. 50 А 5. 10 А
22. Длина медного провода (ρ = 1,75·10-8 Ом·м) диаметром d = 2 мм, который надо взять, чтобы получить шунт сопротивлением Rш = 0,01 Ом, равна … м.
1. 0,54 2. 0,75 3. 1,79 4. 0,57 5. 0,63
23. Если на концах нихромового проводника (ρ = 1,1 · 10-6 Ом·м) длиной 5 м поддерживается разность потенциалов 2 В, то плотность тока в нем равна … А/м2.
1. 9,5·105 2. 7,2·105 3. 6,4·105 4. 5,1·104 5. 3,61·105
24. В электрической цепи, схема которой изображена на рисунке, разность потенциалов между точками А и В равна … В.
1. 24 2. 12 3. 10 4. 8 5. 4
25. По медному (ρ = 17 нОм·м) проводу сечения 0,3 мм2 течет ток 0,3 А. Сила, действующая на отдельные свободные электроны со стороны электрического поля, равна … Н.
1. 1,71·10-19 2. 2,72·10-21 3. 5,1·10-21 4. 7,1·10-19 5. 15,2·10-21
26. На рисунке представлена зависимость плотности тока , протекающего в проводниках 1 и 2, от напряженности электрического поля . Отношение удельных проводимостей этих элементов равно …
1. 1 2. 2 3. 4 4. 5.
27. Длина медного провода (ρ = 1,75·10–8 Ом·м) провода диаметром d = 4 мм, который надо взять, чтобы получить шунт сопротивлением Rш = 0,01 Ом, равна … м.
1. 7,20 2. 4,57 3. 1,79 4. 0,75 5. 0,54
28. Плотность тока в никелевом проводнике (ρ = 4·10-7 Ом·м) длиной 25 м равна 1 МА/м2. Напряжение на концах проводника равно … В.
1. 3 2. 5 3. 8 4. 10 5. 7
29. Плотность электрического тока в алюминиевом проводе равна 5 А/см2. Удельная тепловая мощность тока равна … Дж/м3·с.
1. 65 2. 75 3. 108 4. 124 5. 150
30. Плотность электрического тока в медном проводе равна 10 А/см2. Удельная тепловая мощность тока равна … Дж/м3·с.
1. 170 2. 200 3. 250 4. 270 5. 350
31. По алюминиевому течет ток . Сила, действующая на отдельные свободные электроны со стороны электрического поля равна … Н.
1. 4,16·10-21 2. 2,86·10-21 3. 2,14·10-21 4. 1,91·10-21 5. 0,93·10-21
32. Зависимость удельного сопротивления металлического проводника от температуры соответствует графику …
33. Сила тока в проводнике равномерно возрастает от 0 до 2 А в течение 5 с. Заряд, прошедший по проводнику за это время, равен … Кл.
1. 1,0 2. 2,1 3. 3,3 4. 5,0 5. 6,0
34. Если за 2 с через проводник сечением 1,6 мм2 прошло 2·1019 электронов, то плотность тока равна … А/мм2.
1. 0,3 2. 0,7 3. 1,0 4. 1,5 5. 1,8
35. В медном проводнике объемом при прохождении по нему постоянного тока за время выделилось количество теплоты . Напряженность электрического поля в проводнике равна … В/м.
1. 11,3 2. 22,6 3. 44,5 4. 59,8 5. 73,2
36. Плотность тока в медном (ρ = 1,7· 10-8 Ом · м) проводнике равна 0,1 МА/м2. Удельная тепловая мощность тока равна … Вт/м3.
1. 170 2. 190 3. 200 4. 270 5. 95
37. Выражение , где – ЭДС источника, – внешнее сопротивление, – внутреннее сопротивление источника, представляет собой …
1. работу перемещения положительного единичного заряда по замкнутой цепи
2. напряжение на зажимах источника
3. силу тока в замкнутой цепи
4. напряжение на внешнем сопротивлении
Магнитное поле в вакууме и веществе
1. На рисунке изображены сечения двух параллельных прямолинейных длинных проводников с одинаково направленными токами, причем I2 = 2 I1. Индукция результирующего магнитного поля равна нулю в некоторой точке интервала …
1. а 2. b 3. d 4. c
2. Индуктивность соленоида с числом витков 120, в котором при силе тока 8 А создается магнитный поток 2·10–3 Вб, равна …
1. 0,0025 2. 0,016 3. 0,03 4. 0,06 5. 0,075
3. Поток вектора магнитной индукции через произвольную замкнутую поверхность равен …
1. 2. 3.
4. 5.
4. Два электрона вращаются в однородном магнитном поле. Если их скорости относятся как , то отношение их периодов вращения равно …
1. 2. 3. 1 4. 2 5. 4
5. Индукция однородного магнитного поля В равна 0,5 Тл. Плоская рамка из проводника площадью S = 10-2 м2 расположена перпендикулярно к вектору индукции. При повороте рамки на угол α = 60° магнитный поток через рамку изменится на … мВб.
1. 0,25 2. 0,385 3. 0,675 4. 2,5 5. 4,325
6. Электрон движется в магнитном поле индукции В по окружности радиуса R. Магнитный момент эквивалентного тока …
1. 2. 3. 4. 5.
7. Для диамагнетика справедливы утверждения …
1. магнитный момент молекул диамагнетика в отсутствие внешнего магнитного поля равен нулю
2. во внешнем магнитном поле диамагнетик намагничивается в направлении, противоположном направлению внешнего поля
3. магнитная проницаемость диамагнетика μ >> 1
4. магнитный момент молекул диамагнетика в отсутствие магнитного поля отличен от нуля
5. во внешнем магнитном поле диамагнетик намагничивается в направлении поля
1. 1,2 2. 1,3 3. 2,3 4. 2,4 5. 1,5
8. Между полюсами электромагнита создается однородное магнитное поле индукции В = 7,9 · 10-2 Тл. В поле помещают проводник длиной l = 70 см с током I = 1 А так, что сила действующая на него максимальна. Угол, на который надо повернуть проводник, чтобы уменьшить эту силу в 2 раза, равен
1. 30° 2. 45° 3. 60° 4. 90° 180°
9. В проводнике с длиной активной части l = 80 см сила тока I равна 50 А. Он находится в однородном магнитном поле с индукцией В = 2 мТл. Работа, совершенная при перемещении проводника на расстояние S = 20 см в направлении перпендикулярном линиям магнитной индукции, равна … мДж.
1. 16 2. 20 3. 24 4. 40 5. 80
10. Протон е = 1,6 · 10-19 Кл, имеющий скорость υ = 106 м/с, влетает в однородные, скрещенные под прямым углом магнитное (В = 50 мТл) и электрическое поля. Протон движется в скрещенных полях прямолинейно. Напряженность электрического поля равна … кВ/м.
1. 0 2. 5 3. 10 4. 50 5. 500
11. По тонкому проводу течет ток I = 5 А. Напряженность магнитного поля в центре полукольца радиусом 5 см равна … А/м.
1. 2,5 2. 5 3. 25 4. 50 5. 100
12. В магнитном поле, индукция которого В = 1 Тл, по круговой орбите радиусом 45 см движется α – частица. (qα = 3,2 · 10-19 Кл, m = 6,68 · 10-27 кг). Скорость α – частицы равна … м/с.
1. 1,1 · 106 2. 2,2 · 106 3. 4,4 · 106 4. 1,1 · 107 5. 2,2 · 107
13. По плоскому контуру из тонкого провода течет ток . Радиус изогнутой части контура равен 20 см. Магнитная индукция, создаваемая током в точке 0 равна … мкТл. .
1. 314 2. 286 3. 236 4. 100 5. 50
14. Протон (е = 1,6 · 10-19 Кл) двигаясь в магнитном поле, индукция которого В равна 0,01 Тл, описал окружность радиусом R = 10 см. Скорость υ протона равна … м/с.
1. 2,4 · 104 2. 9,6 · 104 3. 7,0 · 105 4. 9,6 · 105 5. 4,9 · 106
15. Соленоид длиной l = 50 см, диаметр которого мал по сравнению с его длиной, имеет N = 1000 витков. Напряженность магнитного поля внутри соленоида, если по нему проходит ток I = 2 А, равна А/м.
1. 100 2. 400 3. 1000 4. 2000 5. 4000
16. Циркуляция вектора магнитной индукции по произвольному замкнутому контуру равна …
1. 2. 3.
4. 5.
17. Два электрона вращаются в однородном магнитном поле. Если их скорости относятся как , то отношение их радиусов вращения равно …
1. 2. 3. 1 4. 2 5. 4
18. Циркуляция вектора напряженности магнитного поля вдоль произвольного контура L, охватывающего токи I1 = 10 А, I2 = 15 А, текущие в одном направлении, и ток I3 = 5 А, текущий в противоположном направлении, равна … А.
1. 25 2. 20 3. 15 4. 10 5. 0
19. По витку, имеющему форму квадрата, со стороной идет ток . Напряженность магнитного поля в точке пересечения диагоналей равна … А/м.
1. 22,4 2. 10,3 3. 5,6 4. 1,3 5. 0
20. По проводнику длиной течет ток . Суммарный импульс электронов в проводнике равен
1. 2. 3. 4. 5.
21. Электрон двигается в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл по окружности. Угловая скорость вращения ω электрона равна … рад/с.
1. 1,76 · 1010 2. 4,2 · 1010 3. 1,06 · 1010 4. 7,16 · 1010 5. 3,75 · 1010
22. Плоская прямоугольная катушка из 200 витков со сторонами 10 и 5 см находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,05 Тл. Сила тока в катушке 2 А. Максимальный вращающий момент, действующий в этом поле на катушку, равен … Н·м.
1. 0,05 2. 0,3 3. 1,5 4. 1,0 5. 0,1
23. Электрон движется в магнитном поле по окружности радиусом R = 2 см. Магнитная индукция В поля равна 1 мТл. Кинетическая энергия электрона равна … Дж.
1. 17,5 · 10-15 2. 5,6 · 10-18 3. 5,6 · 10-12 4. 17,5 · 10-12 5. 5,6 · 10-16
24. По тонкому проводу течет ток I = 5 А. Напряженность магнитного поля в центре полукольца радиусом 5 см равна … А/м.
1. 2,5 2. 5 3. 25 4. 50 5. 100
25. Электрон влетает в магнитное поле так, что его скорость параллельна линиям индукции магнитного поля. Траектория движения электрона в магнитном поле представляет …
1. окружность 2. гиперболу 3. прямую линию 4. параболу 5. винтовую линию
26. По круговому контуру радиусом r = 0,4 м, погруженному в жидкий кислород, течет ток силой I = 1 А. Магнитная восприимчивость жидкого кислорода æ = 3,4 · 10-3. Намагниченность J в центре этого контура равна … А/м.
1. 2,12 · 10-3 2. 4,25 · 10-2 3. 5,75 · 10-6 4. 7,35 · 10-3 5. 8,54 · 10-3
27. Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены параллельно на расстоянии 5 см друг от друга. По проводникам текут токи I1 = I2 = 5 А в противоположных направлениях. Напряженность магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии 3 см от одного и 2 см от другого проводника, равна … А/м.
1. 26,5 2. 40 3. 48 4. 50 5. 66,5
28. По витку радиусом r = 5 см течет ток силой I = 10 А. Магнитный момент Рm кругового тока равен … А·м2.
1. 78,5·10-3 2. 50·10-3 3. 4·10-3 4. 50 5. 80,5
29. Вихревой характер магнитного поля выражается формулой …
1. 2. 3. 4. 5.
1. 1, 2 2. 2, 3 3. 1, 2, 4 4. 2, 3, 4 5. 2, 3, 5
30. Циркуляция вектора магнитной индукции вдоль произвольного контура l, охватывающего токи I1 = 10 А, I2 = 15 А, текущие в одном направлении, и ток I3 = 20 А, текущий в противоположном направлении, равна … мкТл·м.
1. 5,0 2. 438 3. 6,28 4. 12,56 5. 62,8
31. Три проводника с равными по величине токами расположены перпендикулярно плоскости чертежа. Направления токов указаны на чертеже. Напряженность результирующего магнитного поля в точке А равна …
1. 2. 3. 4. 5. 0
32. Протон влетает со скоростью в однородное, совпадающее по направлению электрическое и магнитное поля. Частица движется …
1. по прямой линии, параллельной и , равномерно
2. по прямой линии, перпендикулярной и , с ускорением
3. по прямой линии, параллельной и , с ускорением
4. по окружности равномерно
5. по окружности с ускорением
33. Электрон, обладая кинетической энергией, равной 1,6 · 10-12 Дж, движется по окружности в однородном магнитном поле с индукцией В = 1,5 Тл. Радиус окружности равен … мм.
1. 14 2. 5 3. 7 4. 2,7 5. 3,5
34. В одной плоскости лежат 2 взаимно перпендикулярных проводника с токами и . Индукция магнитного поля может быть равной нулю в областях …
1. 1, 2 2. 1, 3 3. 2, 3 4. 1, 4 5. 3, 4
35. Магнитная индукция в центре кругового проволочного тока радиусом R = 0,1 м, по которому течет ток I = 2 А, равна … мкТл.
1. 3,14 2. 6,28 3. 7,25 4. 10,25 5. 12,56
36. В однородном магнитном поле с одинаковыми скоростями движутся две одинаково заряженные частицы. Скорость одной частицы с направлением поля составляем угол , другой – . Движения этих частиц отличаются параметрами …
1. кинетической энергией
2. периодом обращения
3. шагом винтовой линии
4. радиусом окружности
5. шагом винтовой линии и радиусом окружности
37. Электрон (m = 9,1·10-31 кг, е = 1,6·10-19 Кл) влетает в однородное магнитное поле с индукцией В = 1,26 мТл, перпендикулярно силовым линиям со скоростью υ = 2·106 м/с. Радиус окружности, по которой будет двигаться электрон, равен … мм.
1. 1,5 2. 2,7 3. 4,5 4. 7,2 5. 9,0
38. По тонкому проводу течет ток I = 10 А. Напряженность магнитного поля в центре полукольца радиусом R = 2,5 см равна … А/м.
1. 2,5 2. 30 3. 100 4. 10 5. 400
39. Прямой провод, по которому течет ток , расположен в однородном магнитном поле с индукцией перпендикулярно линиям индукции. Сила , с которой действует поле на отрезок длиной , равна …кН/м.
1. 1,0 2. 2,5 3. 30 4. 20 5. 10
40. Электрон влетает в однородное магнитное поле, индукция которого 0,01 Тл, и начинает двигаться по окружности. Период вращения электрона равен … нс.
1. 0,63 2. 1,51 3. 2,27 4. 3,57 5. 6,31
41. Напряженность магнитного поля в центре кругового проволочного витка радиусом , по которому течет ток , равна … А/м.
1. 50 2. 100 3. 150 4. 200 5. 250
42. Протон движется в магнитном поле напряженностью 105 А/м по окружности радиусом 2 см. Кинетическая энергия протона равна … эВ.
1. 100 2. 200 3. 300 4. 400 5. 500
43. Однородное электрическое поле напряженностью 20 кВ/м и однородное магнитное поле напряженностью 3200 А/м взаимно перпендикулярны. В этих полях прямолинейно движется электрон. Скорость электрона равна… км/с.
1. 5000 2. 4500 3. 4000 4. 3500 5. 2000
44. На рисунке показана зависимость магнитной проницаемости от напряженности внешнего магнитного поля для …
1. диамагнетика
2. ферромагнетика
3. любого магнетика
4. парамагнетика
45. Циркуляция вектора напряженности вдоль произвольного контура , охватывающего токи , , текущие в одном направлении и ток , текущий в противоположном направлении, равна … А.
1. 60 2. 50 3. 40 4. 30 5. 20
46. По прямому бесконечно длинному проводнику течет ток . Магнитная индукция в точке, удаленной на расстояние от проводника равна … мкТл.
1. 100 2. 200 3. 380 4. 420 5. 550
47. При увеличении силы тока в одном прямолинейном проводнике в 2 раза, в другом в 5 раз, сила взаимодействия между ними …
1. уменьшится в 2,5 раза
2. уменьшится в 10 раз
3. увеличится в 2 раза
4. увеличится в 2,5 раза
5. увеличится в 10 раз
48. Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией перпендикулярно силовым линиям со скоростью . Радиус окружности, по которой будет двигаться электрон, равен … мм.
1. 9,0 2. 4,5 3. 1,5 4. 2,7 5. 7,2
49. Циркуляция вектора напряженности вдоль произвольного контура , охватывающего токи , , текущие в одном направлении и ток , текущий в противоположном направлении, равна … А.
1. 28 2. 13 3. 21 4. 15 5. 25
50. Траектория движения протона в однородном магнитном поле представляет собой окружность, расположенную в плоскости рисунка. Если протон вращается по часовой стрелке, то линии магнитной индукции направлены …
1. → 2. 3. ← 4.
51. Два параллельных бесконечно длинных проводников с токами 10 А взаимодействуют с силой 1 мН на 1 м их длины. Проводники находятся на расстоянии равном … м.
1. 0,9 2. 0,05 3. 0,04 4. 0,02 5. 0,01
Электромагнитная индукция.Электромагнитные колебания и волны.Теория Максвелла
1. Индуктивность соленоида с числом витков 120, в котором при силе тока 8 А создается магнитный поток 2·10–3 Вб, равна …
1. 0,0025 2. 0,016 3. 0,03 4. 0,06 5. 0,075
2. Колебательный контур составлен из катушки с индуктивностью L и конденсатора с электроемкостью С = 4· 10-5 Ф. Конденсатор зарядили до напряжения u = 2 В, и он начал разряжаться. В некоторый момент времени энергия контура оказалась поровну распределенной между электрическим и магнитным полями, при этом сила тока в катушке равна I = 0,02 А. Индуктивность L катушки равна … мГн
1. 250 2. 200 3. 100 4. 50 5. 12,5
3. Через контур, индуктивность которого 0,02 Гн, течет ток, изменяющийся по закону . Амплитудное значение ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре, равно … В.
1. 250 2. 5 3. 0,5 4. 0,02 5. 0,001
4. В однородном магнитном поле индукции 1 Тл поступательно и равномерно движется проводник длиной l = 4 см со скоростью υ = 2 м/с. Вектор скорости перпендикулярен направлению магнитного поля. Разность потенциалов на концах проводника равна … В.
1. 8 2. 0,8 3. 0,4 4. 0,08 5. 0,02
5. Колебательный контур имеет индуктивность L = 1,6 мГн, электроемкость С = 0,04 мкФ и максимальное напряжение на зажимах, равное 200 В. Максимальная сила тока в контуре равна … А.
1. 0,04 2. 0,2 3. 1,0 4. 2,0 5. 4,0
6. Напряженность электрического поля между пластинами воздушного конденсатора изменяется со скоростью 2,8·109 В/м·с. Если пластина конденсатора представляет собой квадрат со стороной 1 см, то величина тока смещения составляет … мкА.
1. 2,8 2. 2,5 3. 8,85 4. 7,85 5. 3,14
7. Напряжение на обкладках конденсатора в колебательном контуре изменяется по закону (В). Емкость конденсатора 10 мкФ. Индуктивность контура равна … мГн.
1. 1,0 2.2,75 3. 3,7 4. 5,0 5. 5,1
8. Система уравнений Максвелла для электромагнитного поля:
справедлива …
1. в отсутствие заряженных тел и токов проводимости
2. в отсутствие токов проводимости
3. в отсутствие заряженных тел
4. при наличии заряженных тел и токов проводимости
5. при наличии токов смещения
1. 1, 2 2. 2, 3 3. 3, 4 4. 4, 5 5. 3,5
9. Задана система уравнений Максвелла:
1. 2. 3. 4. 5.
Обобщением основного закона электромагнитной индукции являются уравнения …
1. 5 2. 1 3. 2 и 3 4. 1 и 3 5. 1 и 2
10. Колебательный контур имеет электроемкость С = 25 мкФ, индуктивность L = 0,1 Гн максимальная сила тока в контуре 0,1 А. Максимальное напряжение на обкладках конденсатора … В.
1. 72,0 2. 100,5 3. 3,7 4. 4,5 5. 6,29
11. Конденсатору емкостью 0,4 мкФ сообщают заряд 10 мкКл, после чего он замыкается на катушку с индуктивностью 1 мГн. Максимальная сила тока в катушке равна … А.
1. 0,25 2.0,33 3. 1,25 4. 0,5 5. 0,75
12. Напряженность электрического поля между пластинами воздушного конденсатора изменяется со скоростью 2,8·109 В/м·с. Плотность тока смещения составляет … мА/м2.
1. 2,8·109 2. 2,8·106 3. 28 4. 24,8 5. 12,4
13. Проволочное кольцо радиуса лежит на столе. Сопротивление кольца , вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли – В. Если кольцо повернуть с одной стороны на другую, то заряд, прошедший по кольцу, равен …
1. 2. 3. 4. 5. 0
14. Уравнение Максвелла для пространства имеют следующий вид:
1. 2. 3. 4.
В этом пространстве …
а. присутствуют токи смещения
б. присутствуют неподвижные электрические заряды
в. присутствует переменное магнитное поле
г. присутствует стационарное электрическое поле
д. присутствует переменное электрическое поле
1. а, б 2. а, г 3. а, в, д 4. а, в, г 5. в, б, г
15. Колебательный контур состоит из катушки индуктивности L = 6 мкГн и конденсатора емкостью С = 40 пФ. Если максимальный заряд на конденсаторе равен 3·10-9 Кл, то максимальный ток, протекающий в схеме, равен … мА.
1. 124 2. 81 3. 194 4. 245 5. 158
16. Утверждение «В любой точке пространства изменяющееся электрическое поле возбуждает вихревое магнитное поле» раскрывает физический уравнений
1. 2. 3. 4. 5.
1. 1, 2 2. 1, 3 3. 1, 4 4. 2, 3 5. 2, 5
17. Цепь состоит из катушки индуктивности и сопротивления 10 Ом. Источник тока можно отключить, не разрывая цепи. Время , по истечении которого сила тока уменьшится до 0,001 первоначального значения, равно … с.
1. 7 2. 1,4 3. 1 4. 0,7 5. 0,1
18. В кольцо из диэлектрика вдвигают магнит. В диэлектрике возникнут следующие изменения …
1. диэлектрик намагничивается
2. возбуждается вихревое электрическое поле
3. индуцируется электрический ток
4. возбуждается вихревое магнитное поле
5. никаких изменений не произойдет
1. 1, 2 2. 2, 3 3. 1, 4 4. 3, 4 5. 5
19. Изменение электрического заряда конденсатора в колебательном контуре происходит по закону . Колебания электрического тока происходят по закону …
1. 2. 3.
4. 5.
20. Уравнения Максвелла для пространства имеют следующий вид
1. 2. 3. 4.
В этом пространстве
1. отсутствуют токи смещения
2. имеется переменное магнитное поле
3. имеются электрические заряды
4. имеется переменное электрическое поле
5. имеются независимые друг от друга стационарные электрическое и магнитное поля
1. 1, 2 2. 3, 4 3. 3, 5 4. 1, 3, 5 5. 3, 4, 5
21. Индуктивность катушки равна L = 0,2 Гн. При протекании по ней постоянного тока энергия магнитного поля катушки составляет 0,9 Дж. Сила тока в катушке равна … А.
1. 1 2. 3 3. 2 4. 0,2 5. 0,3
22. Уравнение Максвелла для пространства имеют следующий вид…
1. 2. 3. 4.
В этом пространстве
1. отсутствуют электрические заряды
2. имеются токи смещения
3. имеется стационарное электрическое поле
4. имеется стационарное магнитное поле
5. имеется переменное магнитное поле
1. 1, 2 2. 1, 3 3. 2, 3, 4 4. 1, 4, 5 5. 3, 4, 5
23. Источник тока замкнут на катушку сопротивлением 10 Ом и индуктивности 1 Гн. При замыкании сети сила тока достигает 0,9 предельного значения через время … с.
1. 0,01 2. 0,1 3. 0,23 4. 0,46 5. 10
24. По двум вертикальным рельсам, верхние концы которых замкнуты резистором сопротивлением , начинает скользить проводящая перемычка массой и длиной . Система находится в магнитном поле. Вектор магнитной индукции перпендикулярен плоскости, в которой расположены рельсы. Сила трения пренебрежимо мала. Установившаяся скорость движения перемычки равна …
1. 2. 3. 4. 5.
25. На рисунке показана ориентация векторов напряженности электрического и магнитного полей в электромагнитной волне. Вектор плотности потока энергии электромагнитного поля ориентирован в направлении …
1. 1 2. 2 3. 3 4. 4
26. Вихревой характер магнитного поля выражается формулой …
1. 2. 3. 4. 5.
1. 1, 2 2. 2, 3 3. 1, 2, 4 4. 2, 3, 4 5. 2, 3, 5
27. Индуктивность электромагнита L = 0,4 Гн. При равномерном возрастании силы тока в обмотке на Δ I = 2 А в течении Δ t = 0,04 с, в ней возбуждается среднее значение ЭДС индукции, по модулю равное … В.
1. 20 2. 10 3. 5 4.12,5 5. 7,5
28. Магнитный поток, пронизывающий контур, равномерно увеличился от 2 Вб до 8 Вб за 2 с. ЭДС индукции в контуре равна … В.
1. 53 2. 20 3. 3 4. 2 5. 7,0
29. Колебательный контур индуктивностью 0,5 мГн резонирует на длину волны 300 м, если емкость контура равна … пФ.
1. 0,2 2. 3,02 3. 20 4. 25 5. 51
30. На концах крыльев самолета с размахом 20 м, летящего со скоростью 900 км/ч, возникает ЭДС индукции 0,06 В. Вертикальная составляющая напряженности магнитного поля Земли равна … А/м.
1. 15 2. 7,5 3. 9,6 4. 5,7 5. 8,3
31. Условием возникновения электромагнитных волн является …
1. наличие проводников
2. изменение во времени электрического поля
3. наличие электрического поля
4. наличие неподвижных заряженных частиц
5. изменение во времени магнитного поля
1. 1, 3 2. 3, 5 3. 1, 2, 4 4. 3, 5 5. 2, 5
32. Утверждение «В любой точке пространства изменяющееся магнитное поле возбуждает вихревое электрическое поле» раскрывает физический смысл уравнений …
1. 2. 3. 4. 5.
1. 1, 2 2. 2, 3 3. 1, 2, 3 4. 1, 2, 4 5. 2, 3, 4
33. Магнитный поток, пронизывающий контур, равномерно увеличился от 2 Вб до 8 Вб за 2 с. ЭДС индукции в контуре равна … В.
1. 53 2. 20 3. 3,0 4. 2,5 5. 16,1
34. По обмотке соленоида индуктивностью L = 0,2 Гн течет ток I = 10 А. Энергия магнитного поля соленоида равна … Дж.
1. 5 2. 10 3. 15 4. 20 5. 25
35. Между полюсами электромагнита создается магнитное поле с индукцией В = 0,1 Тл. По проводу длиной l = 70 см, помещенному перпендикулярно к направлению магнитного поля, течет ток I = 70 А. Сила FА, действующая на провод с током, равна … Н.
1. 4,9 2. 9,6 3. 10,5 4. 27,1 5. 8,4
36. Сколько витков имеет катушка индуктивность которой L = 1 мГн, если при токе I = 1 А магнитный поток сквозь катушку Ф = 2 мкВб?
1. 1000 2. 2000 3. 500 4. 1500 5. 200
37. Если емкость контура 10 мкФ, индуктивность 1 мГн, то сопротивление, при котором невозможны периодические электромагнитные колебания, равно … Ом.
1. 2 2. 3. 4. 5. 20
38. В магнитное поле, изменяющееся по закону , помещена квадратная рамка со стороной а = 10 см. Нормаль к рамке совпадает с направлением изменения поля. ЭДС индукции , возникающая в рамке, изменяется по закону …
1. 2. 3. 4. 5.
39. Колебательный контур состоит из конденсатора емкости и катушки индуктивности . Контур настроен на длину волны … м.
1. 2500 2. 400 3. 250 4. 40 5. 25
40. С помощью реостата равномерно увеличивают силу тока в катушке на в 1 с. Индуктивность катушки . Среднее значение ЭДС самоиндукции равно … В.
1. 60 2. 40 3. 2,7 4. 3,1 5. 4,2
41. Колебательный контур содержит конденсатор емкостью и катушку индуктивностью . Длина волны излучения, генерируемого контуром равна …м.
1. 338 2. 527 3. 627 4. 843 5. 1884
42. Если при неизменном омическом сопротивлении в колебательном контуре увеличить в 2 раза индуктивность катушки, то время релаксации …
1. увеличится в 2 раза 2. уменьшится в 4 раза
3. увеличится в 4 раза 4. уменьшится в 2 раза
43. Амплитуда колебаний ЭДС индукции, возникающей во вращающей в магнитном поле проволочной рамке, при увеличении индукции магнитного поля в 2 раза и уменьшении угловой скорости вращения в 2 раза …
1. увеличится в 2 раза 2. уменьшится в 4 раза
3. уменьшится в 2 раза 4. увеличится в 4 раза 5. не изменится
44. Прямой провод длиной движется в однородном магнитном поле со скоростью перпендикулярно линиям индукции. Разность потенциалов между концами провода равна . Индукция магнитного поля равна … Тл.
1. 0,5 2. 0,1 3. 1,0 4. 0,5 5. 0,3
45. При уменьшении в 2 раза амплитуды колебаний векторов напряженностей электрического и магнитного полей плотность потока энергии …
1. уменьшится в 2 раза 2. уменьшится в 4 раза
3. увеличится в 2 раза 4. увеличится в 4 раза 5. останется неизменной
46. Амплитуда колебаний ЭДС индукции, возникающей во вращающейся в магнитном поле проволочной рамке, при увеличении индукции магнитного поля в 2 раза и уменьшении угловой скорости вращения в 2 раза …
1. увеличится в 2 раза 2. уменьшится в 4 раза
3. уменьшится в 2 раза 4. увеличится в 4 раза 5. не изменится
47. В соленоиде сила тока равномерно возрастает от 0 до 100 А в течение 2 с и при этом индуцируется . Энергия магнитного поля соленоида равна … Дж.
1. 0 2. 20 3. 60 4. 80 5. 100
48. Магнитный поток, пронизывающий контур, равномерно увеличивается от 3 Вб до 9 Вб за 3 с. ЭДС индукции в контуре равна .. В.
1. 0 2. 0,3 3. 1,2 4. 2,0 5. 2,5
49. Напряжение на обкладках конденсатора в колебательном контуре изменяется по закону . Емкость конденсатора 10 мкФ. Индуктивность контура равна … мГн.
1. 3,0 2. 2,7 3. 2,1 4. 1,8 5. 1,0
50. При уменьшении в 2 раза амплитуды колебаний векторов напряженности электрического и магнитного полей плотность потока энергии …
1. уменьшится в 2 раза 2. уменьшится в 4 раза
3. увеличится в 2 раза 4. увеличится в 4 раза 5. остается неизменной
51. Индуктивность контура зависит от …
1. материала, из которого изготовлен контур
2. силы тока, протекающего в контуре
3. формы и размеров контура, магнитной проницаемости среды
4. скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную контуром
52. Следующая система уравнений Максвелла:
справедлива для переменного электромагнитного поля …
1. при наличии тел и токов проводимости
2. в отсутствие токов проводимости
3. в отсутствие заряженных тел и токов проводимости
4. в отсутствие заряженных тел
53. По длинному соленоиду с немагнитным сердечником сечением , содержащему витков, течет ток силой . Индукция магнитного поля в центре соленоида . Индуктивность соленоида равна … мГн.
1. 2,1 2. 3,4 3. 7,2 4. 5,5 5. 3,0
54. На рисунке представлены графики, отражающие характер зависимости величины намагниченности вещества (по модулю) от напряженности магнитного поля . Зависимость, соответствующую диамагнетикам …
1. 1 2. 2 3. 3 4. 4
III. Задачи
Электростатика
1. Электрическое поле создано длинным цилиндром радиусом R = 1 см, равномерно заряженным с линейной плотностью τ = 20 нКл/м. Определить разность потенциалов двух точек этого поля, находящихся на расстояниях а1 = 0,5 см и а2 = 2 см от поверхности цилиндра, в средней его части.
2. Электрон влетел в плоский конденсатор, находясь на одинаковом расстоянии от каждой пластины и имея скорость υ = 10 Мм/с, направленную параллельно пластинам. Расстояние между пластинами равно 2 см, длина каждой пластины – 10 см. Какую наименьшую разность потенциалов нужно приложить к пластинам, чтобы электрон не вылетел из конденсатора? m = 9,1 · 10-31 кг, е = 1,6 · 10-19 Кл.
3. Три точечных заряда расположены вдоль прямой на расстоянии а = 0,2 м друг от друга. Какую работу необходимо совершить, чтобы поместить заряды в вершины равностороннего треугольника? Величина каждого заряда q = 1 нКл, сторона треугольника а = 0,2 м. ε0= 8,85 · 10-12 Ф/м.
4. Электрическое поле образовано положительно заряженной бесконечной длинной нитью. Двигаясь под действием этого поля от точки, находящейся на расстоянии от нити, до точки , α - частица изменила свою скорость от до . Найти линейную плотность заряда τ на нити. , .
5. Заряды и расположены на расстоянии АВ = 40 см друг от друга. Определить абсолютную величину работы электрических сил при перемещении заряда из точки С в точку D, если AC = 30 см.
6. Медный шар (ρCU = 8,6·103 кг/м3, R = 0,5 см) помещен в масло (ρМ = 0,8 · 103 кг/м3). Найти заряд шара, если в однородном электрическом поле шар оказался взвешенным в масле. Электрическое поле направлено вертикально вверх и его напряженность = 3,6 · 106 В/м. (ε0 = 8,85 · 10-12 Ф/м).
7. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено парафином (ε = 2). Расстояние между пластинами d = 8,85 мм. Какую разность потенциалов необходимо подать на пластины, чтобы поверхностная плотность связанных зарядов на парафине составила σ / = 0,1 нКл/см2?
8. Между пластинами плоского конденсатора помещено два слоя диэлектрика – слюдяная пластинка (ε1 = 7) толщиной d1 = 1 мм и парафин (ε2 = 2) толщиной d2 = 0,5 мм. Определите: 1) напряженность электрических полей в слоях диэлектрика; 2) электрическое смещение, если разность потенциалов между платинами конденсатора u = 500 В.
9. Электрон влетел в плоский конденсатор, имея скорость , направленную параллельно пластинам. В момент вылета из конденсатора направление скорости электрона составляло угол с первоначальным направлением. Определить разность потенциалов между пластинами, если длина пластин равна 10 см и расстояние между ними равно 2 см.
10. Металлический шар радиусом R = 5 см равномерно окружен слоем фарфора толщиной d = 2 см. Определить поверхностные плотности σ1/ и σ2/ связанных зарядов соответственно на внутренней и внешней поверхностях диэлектрика. Заряд шара q равен 10 нКл. Ε = 5, ε0 = 8,85 · 10-12 Дж.
11. Свинцовый шарик (ρ = 11,3 г/см3) радиусом 0,5 см помещен в глицерин (ρ = 1,26 г/см3). Определить заряд шарика, если в однородном электростатическом поле шарик оказался взвешенным в глицерине. Электростатическом поле направлено вертикально вверх, и его напряженность Е = 4 кВ/см.
12. Заряд конденсатора 1 мкКл, площадь пластин 100 см2, зазор между пластинами заполнен слюдой (ε = 6). Определить объемную плотность энергии поля конденсатора.
13. Два электрона движутся под действием сил электростатического отталкивания. Какую скорость будут иметь электроны, когда расстояние между ними станет бесконечно большим? В начальный момент времени электроны находились на расстоянии 1 см друг от друга и имели скорость, равную нулю. .
14. Кольцо радиусом r = 10 см из тонкой проволоки несет равномерно распределенный заряд Q = 5 нКл. Определить потенциал φ электростатического поля: 1) в центре кольца, 2) на оси, проходящей через центр кольца, в точке, удаленной на расстояние а = 10 см от центра кольца.
15. Конденсатор электроемкостью был заряжен до разности потенциалов . После того как его соединили параллельно со вторым конденсатором, заряженным до разности потенциалов , напряжение на нем изменилось до 400 В. Определить емкость второго конденсатора.
16. В однородное электростатическое поле напряженностью E0 = 700 В/м перпендикулярно полю поместили стеклянную пластину (ε = 7) толщиной d = 1,5 мм и площадью 200 см2. Определить: 1) поверхностную плотность связанных зарядов на стекле; 2) энергию электростатического поля, сосредоточенную в пластине.
17. Определить линейную плотность бесконечно длинной заряженной нити, если работа сил поля по перемещению заряда Q = 1 нКл с расстояния r1 = 10 см до r2 = 5 см в направлении, перпендикулярном нити, равна 0,1 мДж.
18. В центре квадрата расположен положительный заряд 0,25 мкКл. Какой заряд надо поместить в каждой вершине квадрата, чтобы система зарядов находилась в равновесии? Что можно сказать о знаке зарядов?
19. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора 0,01 м2, расстояние между ними 2 см, разность потенциалов на обкладках 3 кВ. Пластины раздвигают на расстояние 5 см, не отключая от источника напряжения. Найти энергию конденсатора до и после раздвижения пластин.
20. Обкладки плоского конденсатора помещены в керосин . Какую работу надо совершить, чтобы раздвинуть обкладки конденсатора на расстояние от 2 до 11 см, если они заряжены до напряжения 600 В и отключены от источника? Площадь каждой обкладки 628 см2.
21. Между плоскими горизонтальными пластинами, заряженными равномерно, помещена пылинка массой 10-15 кг с зарядом 4,8·10-19 Кл. Какова плотность зарядов пластин, если пылинка находится в равновесии?
22. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора 0,01 м2, расстояние между ними 1 мм, разность потенциалов на обкладках 100 В. Пластины раздвигаются до расстояния 25 мм. Найти энергию конденсатора до и после раздвижения пластин, если источник напряжения перед раздвижением: а) не отключается; б) отключается.
Постоянный электрический ток
1. Сила тока в проводнике равномерно нарастает от = 0 до некоторого максимального значения в течение времени t = 10 с. За это время в проводнике выделилось количество теплоты Q = 1 кДж. Определить скорость нарастания тока в проводнике, если его сопротивление R равно 3 Ом.
2. В медном проводнике длиной 2 м и площадью поперечного сечения, равной 0,4 мм2, идет ток. При этом ежесекундно выделяется количество теплоты, равное 0,35 Дж. Сколько электронов проходит за 1 с через поперечное сечение этого проводника. (ρ = 1,7· 10-8 Ом · м, е = 1,6 · 10-19 Кл).
3. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 120 Ом равномерно возрастает от I0 = 0 до Imax = 5 А за время t = 15 с. Определить выделившееся за это время в проводнике количество теплоты.
4. Батареи имеют ЭДС ε1 = 110 В и ε2 = 220 В, сопротивления R1 = R2 = 100 Ом и R3 = 500 Ом. Найти показания амперметра.
5. Определить количество тепла, выделившегося на участке сопротивлением R = 12 Ом, если ток в течение t = 5 с равномерно нарастает от 2 А до 10 А.
6. Три источника тока с ЭДС , и и три реостата с сопротивлениями , и соединены, как показано на рисунке. Определить силы токов в реостатах. Внутренним сопротивлением источников пренебречь.
7. Сила тока в проводнике сопротивлением r = 100 Ом равномерно нарастает от I0 = 0 до Imax = 10 А в течении времени τ = 30 с. Определить количество теплоты Q, выделившееся за это время в проводнике.
8. Два источника тока (ε1 = 8 В, r1 = 2 Ом, ε2 = 6 В, r2 = 1,5 Ом) и реостат (R = 10 Ом) соединены, как показано на рисунке. Вычислить силу тока I, текущего через реостат.
9. В цепи на рисунке амперметр показывает силу тока I = 1,5 А. Сила тока через сопротивление R1 равна I1 = 0,5 А. Сопротивление R2 = 2 Ом, R3 = 6 Ом. Определить сопротивление R1, а также силу токов I2 и I3.
10. Определить силу тока I3 в резисторе сопротивлением R3 и напряжение u3 на концах резистора, если ε1 = 4 В, ε2 = 3 В, R1 = 2 Ом, R2 = 6 Ом, R3 = 1 Ом. Внутренними сопротивлениями источников тока пренебречь.
11. Два элемента с одинаковыми ЭДС и внутренними сопротивлениями и замкнуты на внешнее сопротивление (рис.). Через элемент с ЭДС течет ток . Найти сопротивление и ток , текущий через элемент с ЭДС , а также ток , текущий через сопротивление .
12. На концах никелевого проводника (ρ = 4 · 10-7 Ом · м, γ = 10-4 К-1) длиной 5 м поддерживается разность потенциалов 12 В. Температура проводника t = 540°С. Определить плотность тока.
13. Какую силу тока показывает амперметр А2, если амперметр А1 показывает 6 А, а сопротивления R1 = 50 Ом и R2 = 150 Ом? Сопротивлением амперметра пренебречь.
14. Вольтметр показывает u = 200 В, сопротивление вольтметра Rv = 800 Ом. R1 = R2 = R3 = 100 Ом. Определить ЭДС. Сопротивлением батареи пренебречь
15. Сила тока в проводнике сопротивлением r = 100 Ом равномерно нарастает от I0 = 0 до Imax = 10 А в течении времени τ = 30 с. Определить количество теплоты Q, выделившееся за это время в проводнике.
16. Две батареи аккумуляторов (, , , ) и реостат () соединены, как показано на рисунке. Найти силу тока в батареях и реостате.
17. Зашунтованный амперметр измеряет токи силой до 10 А. Какую наибольшую силу тока может измерить этот амперметр без шунта, если сопротивление амперметра равно 0,02 Ом и сопротивление шунта равно 0,005 Ом?
18. ЭДС элементов ε1 = 2 В и ε2 = 4 В, сопротивление R1 = 0,5 Ом. Падение потенциала на сопротивлении R2 равно u2 = 1 В (ток через R2 направлен справа налево). Найти показания амперметра.
19. Определить напряженность электрического поля в алюминиевом проводнике объемом V = 10 см3, если при прохождении по нему постоянного тока за время t = 5 мин выделялось количество теплоты Q = 2,3 кДж. Удельное сопротивление алюминия ρ = 2,6·10–8 Ом·м.
20. Батарея с ЭДС и внутренним сопротивлением имеет КПД . Падения потенциала на сопротивлениях и равны и . Какой ток показывает амперметр? Найти падение потенциала на сопротивлении .
21. Сила тока в резисторе линейно возрастает за 4 с от 0 до 8 А. Сопротивление резистора 10 Ом. Определить количество теплоты, выделившееся в резисторе за первые 3 с.
22. В медном (ρ = 1,7· 10-8 Ом · м) проводнике сечением 6 мм2 и длиной 5 м течет ток. За 1 мин в проводнике выделяется 18 Дж теплоты. Определить напряженность поля, плотность и силу электрического тока в проводнике.
23. Два одинаковых источника тока соединены в одном случае последовательно, в другом – параллельно и замкнуты на внешнее сопротивление 1 Ом. При каком внутреннем сопротивлении источника сила тока во внешней цепи будет в обоих случаях одинаковой?
24. Сила тока в резисторе линейно возрастает за 4 с от 0 до 8 А. Сопротивление резистора 10 Ом. Определить количество теплоты, выделившееся в резисторе за первые 3 с.
Электромагнетизм
1. Электрон, имеющий скорость υ = 8 · 106 м/с , влетает в однородное магнитное поле с индукцией В = 3,14 · 10-2 Тл под углом α = 30° к ее направлению. Определить радиус R и шаг винтовой линии h, по которой движется электрон. m = 9,1 · 10-31 кг, е = 1,6 · 10-19 Кл.
2. Найти отношение энергии магнитного поля идеального колебательного контура к энергии его электрического поля для момента времени .
3. К источнику тока с внутренним сопротивлением r = 2 Ом подключают катушку индуктивностью L = 0,5 Гн и сопротивлением R = 8 Ом. Найти время t, в течении которого ток в катушке, нарастая достигает значения, отличающегося от максимального на 1%.
4. Бесконечно длинный прямой провод согнут под прямым углом. По проводу течет ток I = 100 А. Вычислите магнитную индукцию В в точке, лежащей на биссектрисе угла и удаленной от вершины угла на расстоянии а = 10 см. μ0 = 4π · 10-7 Гн/м.
5. Найти максимальный магнитный поток через прямоугольный рамку, вращающуюся в однородном магнитном поле с частотой 10 об/с, если амплитуда индуцируемой в рамке ЭДС равна 3 В.
6. На соленоид длиной l = 20 см и площадью поперечного сечения S = 30 см2 надет проволочный виток. Обмотка соленоида имеет N = 320 витков и по нему идет ток I = 3 А. Какая средняя ЭДС εср индуцируется в надетом на соленоиде витке, когда ток в соленоиде выключается в течении времени t = 1 мс?
7. Проволочный виток, имеющий площадь 100 см2, разрезан в некоторой точке, и в разрез включен конденсатор емкостью 10 мкФ. Виток помещен перпендикулярно в однородное магнитное поле, индукция которого равномерно меняется со скоростью 5 мТл/с. Определить заряд конденсатора.
8. Однослойный соленоид без сердечника длиной 20 см и диаметром 4 см имеет плотную намотку медным проводом диаметром 0,1 мм. За 0,1 с сила тока в нем равномерно убывает с 5 А до 0. Определить ЭДС самоиндукции в соленоиде.
9. Колебательный контур, состоящий из воздушного конденсатора с двумя пластинами площадью каждая и катушки индуктивностью , резонирует на волну длиной . Определить расстояние между пластинами конденсатора.
10. Определить магнитную индукцию на оси тонкого проволочного кольца радиусом R = 5 см, по которому течет ток I = 10 А, в точке А, расположенной на расстоянии d = 10 см от центра кольца.
11. Два круговых витка с током лежат в одной плоскости и имеют общий центр. Радиус большего витка 12 см, а меньшего 2 см. Напряженность поля в центре витков равна 50 А/м, если токи текут в одном направлении, и равна нулю, если в противоположном. Определить силу тока в витках I1 и I2.
12. В однородном магнитном поле индукции равномерно с частотой вращается рамка, содержащая площадью . Ось вращения лежит в плоскости рамки перпендикулярно линиям индукции. Определить максимальную ЭДС индукции, возникающую в рамке.
13. Индуктивность соленоида при длине 1 м и площади поперечного сечения 20 см2 равна 0,4 мГн. Определить силу тока в соленоиде, при которой объемная плотность энергии магнитного поля внутри соленоида равна 0,1 Дж/м3.
14. В однородном магнитном поле с индукцией в плоскости перпендикулярной линиям индукции поля, вращается стержень длиной . Ось вращения проходит через один из концов стержня. Определить разность потенциалов на концах стержня при частоте вращения .
15. Электрон в однородном магнитном поле с индукцией движется по окружности. Найти силу эквивалентного кругового тока, создаваемого движением электрона. .
16. Конденсатор электроемкостью С = 500 пФ соединен параллельно с катушкой длиной l = 40 см и площадью S сечения, равной 5 см2. Катушка содержит N = 1000 витков. Сердечник немагнитный. Найти период Т колебаний.
17. В проволочное кольцо, присоединенное к баллистическому гальванометру, вставили прямой магнит. По цепи протекло количество электричества Q = 10 мкКл. Определить магнитный поток Ф, пересеченный кольцом, если сопротивление R цепи гальванометра равно 30 Ом.
18. По длинному соленоиду с немагнитным сердечником S = 5,0 см2, содержащему N = 1200 витков, течет ток силой I = 2 А. Индукция магнитного поля в центре соленоида B = 10 мТ. Определить его индуктивность.
19. Кольцо из алюминиевого провода (ρ = 26 нОм·м) помещено в магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Диаметр кольца 20 см, диаметр провода 1 мм. Определить скорость изменения магнитного поля, если сила тока в кольце 0,5 А.
20. Определить сколько витков проволоки, вплотную прилегающих друг к другу, диаметром 0,3 мм с изоляцией ничтожно малой толщины надо намотать на картонный цилиндр диаметром 1 см, чтобы получить однослойную катушку с индуктивностью 1 мГн.
21. Электрон движется в магнитном поле с индукцией 2 мТл по винтовой линии радиусом 2 см и шагом 5 см. С какой скоростью влетел электрон в магнитное поле? е = 1,6·10-19 Кл, m = 9,1·10-31 кг.
22. В колебательном контуре с индуктивностью и емкостью максимальное значение силы тока равно 0,1 мА. Каким будет напряжение на конденсаторе в момент, когда энергия электрического и магнитного полей будут равны? Колебания считать незатухающими.
23. Два проводника в виде полуколец лежат в одной плоскости и имеют общей центр. Определить напряженность колец при следующих данных: радиус первого полукольца 10 см, второго – 20 см, токи текут в одном направлении и сила тока соответственно равна 1 и 4 А. Поле от подводящих проводников не учитывать.
24. По кольцу радиусом 15 см течет ток силой 10 А. В одной плоскости с кольцом находится длинный прямой изолированный проводник, сила тока в котором 10 А. Проводник совпадает с касательной к окружности кольцевого тока. Найти напряженность магнитного поля в центре кольца при различных направлениях токов.
25. С какой скоростью движется перпендикулярно однородному магнитному полю напряженностью 500 А/м прямой проводник длиной 30 см и сопротивлением 0,1 Ом? При замыкании проводника по нему пошел бы тока силой 0,01 А. Влияние замыкающего провода не учитывать.
26. В средней части длинного соленоида находится отрезок проводника, сила тока в котором 4 А и длина 2 см. Проводник расположен перпендикулярно оси соленоида. На этот отрезок проводника действует сила 10-5 Н. Определить силу тока в обмотке соленоида при условии, что на 1 см длины соленоида приходится 10 витков и сердечник отсутствует.
27. В соленоиде сила тока равномерно возрастает от 0 до 100 А в течение 2 с и при этом индуцируется . Какую энергию накопит поле соленоида в конце возрастания силы тока?
28. По прямому проводнику течет ток силой 50 А. В плоскости проводника расположена прямоугольная рамка, длинные стороны которой параллельны проводнику. Площадь поперечного сечения рамки 0,5 см2, расстояние от центра до проводника 1 м. Определить магнитный поток, пронизывающий рамку.
29. В однородном магнитном поле с магнитной индукцией 4 Тл перпендикулярно магнитному полю движется прямолинейный проводник длиной 1 м со скоростью 25 м/с. Вектор магнитной индукции перпендикулярен проводнику и вектору скорости. Концы проводника соединены гибким проводом вне поля. Общее сопротивление цепи 5 Ом. Определить мощность, необходимую для движения проводника.
30. Колебательный контур состоит из катушки индуктивности , конденсатора емкостью и резистора сопротивлением . Определить, через сколько полных колебаний амплитуда тока в контуре уменьшается в е раз.
31. Какой длины надо взять проволоку диаметром 0,1 мм, чтобы изготовить однослойный соленоид с индуктивностью 1 мГн? Площадь поперечного сечения соленоида 7,5 см2. Сердечник отсутствует.
PAGE 7
–
+
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
А
А
а
а q2
q1 а
А
2а
а
а
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
q
–
+
+
q
2 q
а
в
с
е О
д
4
5
3
2
1
А
х
у
0
4
1
3
2
А
grad φ
●
–
•
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
–
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
А
В
С
D
E
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
Е
4
1
3
2
А
grad φ
●
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
В
EMBED Equation.DSMT4
А
2
1
3
4
5
EMBED Equation.DSMT4
А
А
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
1
2
3
4
5
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
1
2
3
4
5
0
х
y
В
EMBED Equation.DSMT4
А
0
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
–
–
–
1
2
3
4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
•
•
•
•
•
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
Ø
С3
С1 С2
Ø
+
–
1
2
С3
С5
С4
С1 С2
●
●
Ø
Ø
с
с
с
с
с
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
Ø
Ø
с
с
с
с
с
1 2 3
2 4 6
EMBED Equation.DSMT4 , В
3
2
1
4
5
EMBED Equation.DSMT4
Ø
Ø
R2
R1
I
+ -
ε
А
С
2,8 Ом
ø
ø
3,6 В
1 Ом
2 Ом
2 Ом
А ●
●
●
6 Ом
6 Ом
12 В
4 Ом
4 Ом
● В
2 Ом
1 2 EMBED Equation.DSMT4
10
5
EMBED Equation.DSMT4
●
●
R3 R4
R1
R2
А
R2=2 Ом
R3=3 Ом
R4=4 Ом
ε
R5=5 Ом
R1=1 Ом
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
● А
●
●
6 Ом
6 Ом
12 В
4 Ом
4 Ом
● В
2 Ом
2 4 6 8
EMBED Equation.DSMT4 , усл.ед.
2
EMBED Equation.DSMT4 , усл.ед
5
10
15
20
1
T
EMBED Equation.DSMT4
T
EMBED Equation.DSMT4
T
EMBED Equation.DSMT4
T
EMBED Equation.DSMT4
1.
2.
3.
4.
I1
I2
а b c d
•
I
О
R
EMBED Equation.DSMT4
О
R
I
•
а
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
а
а
•
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
1
2
3
4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
R
I
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
1
•
2
3
у
1
4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
z
EMBED Equation.DSMT4
4
3
2
1
EMBED Equation.DSMT4
А
С
D
B
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
R2
ε1
R3
R1
- +
ε2 - +
А
– +
– +
– +
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
R1
R3
R2
●
●
ε1
_ +
ε2
+ -
R
●
●
R1
R3
А
R2
I1
I2
I3
I1
А
●
●
В
R1
R3
R2
+
– ε2
I3
+
– ε1
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
+
–
+
–
R1
R2
I
Ø
А2
Ø
А1
R2
R3
R1
V
EMBED Equation.DSMT4
– +
R
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4
– +
+ –
R3
R1
ε1
R2
ε2
А
+
–
+
–
ε r
R3
R2
R1
А
R4