Тема №8201 Ответы к задачам по физике Генденштейн (Часть 1)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по физике Генденштейн (Часть 1) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по физике Генденштейн (Часть 1), узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

УСТНАЯ РАЗМИНКА
1.1. Движутся ли заряженные частицы в проводнике, когда по
нему не идет ток?
1.2. Как определить, не разрывая цепь, идет ли по проводу
электрический ток?
1.3. Каково направление электрического тока электронного
луча в кинескопе телевизора: к экрану или от него?
1.4. Каково назначение источника тока в электрической цепи?
Можно ли сказать, что он создает заряды на полюсах?
1.5. В каких устройствах используется тепловое действие тока?
магнитное действие?
1.6. В чем различие движения свободных электронов в металлическом проводнике в двух случаях: когда он присоединен к полюсам источника тока и когда он отсоединен от источника?
1.7. Капля дождя в процессе падения электризуется. Можно
ли говорить о наличии электрического тока между землей и облаком в данном случае?
1.8. Согласно закону Ома сопротивление R = у . Означает ли
это, что сопротивление зависит от силы тока и напряжения?
1.9. Обладает ли проводник электрическим сопротивлением,
когда по нему не идет ток?
4
1.10. На рисунке показаны графики зависимости силы тока от
напряжения для двух проводников. Какой из проводников имеет
большее сопротивление? Обоснуйте свой ответ.
1.11. Какой заряд проходит ежесекундно через поперечное
сечение провода, питающего лампу, если сила тока в лампе равна
1 А?
1.12. При какой силе тока за 4 с через поперечное сечение проводника проходит заряд 32 Кл?
-гН Первый уровень
1.13. Зарядка автомобильного аккумулятора длилась 5 ч. Какой заряд прошел по цепи, если сила тока равнялась 10 А?
1.14. Какова сила тока в резисторе сопротивлением 200 Ом
при напряжении 5 В?
1.15. Каково сопротивление электрического нагревателя, если
при напряжении 200 В сила тока в нем равна 4 А?
1.16. Сила тока в вольтметре, который показывает 120 В, равна 15 мА. Определите сопротивление вольтметра.
1.17. Сила тока в проводнике сопротивлением 2 кОм равна
30 мА. Каково напряжение на проводнике?
1.18. Реостат сопротивлением 40 Ом рассчитан на максимальную силу тока 2 А. Можно ли включать этот реостат в цепь с
напряжением 70 В? 100 В?
1.19. Каково сопротивление медного провода длиной 500 м,
если площадь его поперечного сечения 0,25 мм2?
1.20. Внешние размеры сплошного медного стержня и медной
трубки одинаковы. Какое из этих тел имеет большее электрическое сопротивление?
■~W~I Второй уровень
1.21. Сила тока электронного луча кинескопа равна 100 мкА.
Сколько электронов ежесекундно попадает на экран кинескопа?
5
1.22. Безопасной для человека считается сила тока 1 мА. Какой заряд проходит по цепи за 10 с при такой силе тока? Сколько
электронов должно проходить через поперечное сечение проводника за 1 с, чтобы создать такую силу тока?
1.23. Для питания лампы фотовспышки используется конденсатор электроемкостью 800 мкФ, заряженный до напряжения
300 В. Какова средняя сила тока разрядки конденсатора, если
длительность вспышки составляет 20 мс?
1.24. Конденсатор электроемкостью 6 мкФ, заряженный до
напряжения 150 В, разрядился через металлический провод за
0,001 с. Какова средняя сила тока при разрядке?
1.25. На рисунке показаны графики зависимости силы тока от
напряжения для трех различных проводников. Каково сопротивление каждого из них?
1.26. Для изготовления реостата сопротивлением 126 Ом использовали никелиновую проволоку с площадью поперечного сечения 0,1 мм2. Какова длина проволоки?
1.27. Определите удельное сопротивление проводника, если
его длина 2,4 м, площадь поперечного сечения 0,4 мм2, а сопротивление 1,2 Ом.
1.28. Какова площадь поперечного сечения алюминиевой проволоки, если сопротивление 100-метрового отрезка этой проволоки равно 5,6 Ом?
1.29. Спираль изготовлена из нихромовой проволоки с площадью поперечного сечения 0,8 мм2. Какова длина проволоки, если
при силе тока 0,5 А напряжение на спирали 22 В?
1.30. Реостат с максимальным сопротивлением 150 Ом подключен к источнику постоянного напряжения 9 В. Постройте график
I(R) зависимости силы тока в цепи от сопротивления реостата.
1.31. Возможен ли электрический ток в отсутствие электрического поля?
0 10 20 30 U, В
6
1.32. Какова цена деления шкалы амперметра (см. рисунок)?
До замыкания ключа стрелка амперметра находилась напротив
первого штриха шкалы.
1.33. Какова цена деления шкалы вольтметра (см. рисунок)?
До замыкания ключа стрелка вольтметра находилась напротив
первого штриха шкалы.
1.34. Сила тока в медном проводнике с поперечным сечением
1,5 мм2 и длиной 14 м равна 2,2 А. Определите напряжение на
концах этого проводника.
1.35. Сила тока в никелиновом проводнике длиной 40 м равна 0,5 А. Определите площадь поперечного сечения проводника,
если к его концам приложено напряжение 84 В.
1.36. В цепь источника тока, дающего напряжение 6,3 В, включили кусок никелиновой проволоки длиной 25 см с площадью поперечного сечения 0,05 мм2. Какая сила тока установилась в цепи?
1.37. Сила тока в спирали электрокипятильника 4 А. Кипятильник включен в сеть напряжением 220 В. Какова длина ни-
хромовой проволоки, из которой изготовлена спираль кипятильника, если площадь ее поперечного сечения равна 0,1 мм2?
г-|~Д Третий уровень
1.38. Определите силу тока в цепи, если суммарная масса всех
электронов, проходящих за 0,5 с через поперечное сечение проводника, равна 10 9 г.
(^) 1.39. Медная проволока массой т = 300 г имеет электрическое
сопротивление R = 57 Ом. Найдите длину проволоки I и площадь ее
поперечного сечения S. Плотность меди равна 8900 кг/м3.
7
1.40. Сопротивление медной проволоки 1 Ом, ее масса 1 кг.
Какова длина проволоки и площадь ее поперечного сечения?
Плотность меди равна 8900 кг/м3.
1.41. Какова напряженность электрического поля в алюминиевом проводнике площадью поперечного сечения 1,4 мм2 при
силе тока 2 А?
О, как божественно соединенье
Извечно созданного друг для друга!
Н. Гумилев
2. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ И ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ
СОЕДИНЕНИЯ ПРОВОДНИКОВ
X, ~ 1 1 1 R — R, И- R„ И- — + — + ... R, R2
Устная разминка
2.1. Как соединены между собой электроприборы в вашей
квартире?
2.2. Как изменится сопротивление цепи, если сопротивление
одного из резисторов в этой цепи:
а) увеличить;
б) уменьшить?
Зависит ли ответ от типа соединения проводников?
2.3. Два куска проволоки одинакового размера, изготовленные из меди и алюминия, соединены параллельно и подключены
к батарейке. В каком из них сила тока больше?
2.4. В электропоезде ток идет по воздушному проводу, двигателю и рельсу. Одинакова ли сила тока в тонком проводе и толстом рельсе?
2.5. Ученик по ошибке включил вольтметр вместо амперметра
при измерении силы тока в лампе. К чему привела эта ошибка?
-гН Первый уровень
2.6. Каково сопротивление участка цепи, состоящего из трех
последовательно соединенных резисторов сопротивлениями 10,
20 и 30 Ом?
2.7. Каково сопротивление участка цепи, состоящего из двух
параллельно соединенных резисторов сопротивлениями 40 и
60 Ом?
8
2.8. Сколько одинаковых резисторов сопротивлением 200 Ом
потребуется, чтобы получить сопротивление цепи 1,6 кОм?
2.9. Сколько одинаковых резисторов сопротивлением 600 Ом
потребуется, чтобы получить сопротивление цепи 120 Ом?
2.10. Каким может быть сопротивление участка цепи, состоящего из двух резисторов, сопротивления которых 2 и 3 кОм?
■-■П Второй уровень
(^) 2.11. Почему птицы спокойно садятся на провода высоковольтной цепи?
2.12. Как изменится сопротивление электрической цепи, если
подключить к любому звену цепи еще один резистор:
а) последовательно;
б) параллельно?
2.13. В елочной гирлянде, включенной в сеть 220 В, последовательно соединены 20 одинаковых лампочек. Каковы напряжение на каждой лампочке и ее сопротивление в рабочем режиме,
если сила тока в гирлянде 46 мА?
2.14. В елочной гирлянде последовательно соединены лампочки для карманного фонарика. При включении этой гирлянды в
сеть на каждую из лампочек приходится напряжение 3 В. Почему же опасно, выкрутив одну из лампочек, сунуть в ее патрон
палец?
2.15. К источнику постоянного напряжения 48 В подключили три резистора, соединенные последовательно. Сила тока через
первый резистор равна 1 А, сопротивление второго составляет
12 Ом, а напряжение на третьем резисторе 15 В. Каковы сопротивления первого и третьего резисторов?
2.16. Автомобильную лампу, рассчитанную на напряжение
12 В и силу тока 8 А, нужно включить в сеть напряжением
172 В. Какое необходимо добавочное сопротивление и как его
нужно подключить к лампе?
9
2.17. Два резистора соединены параллельно. Сопротивление
первого резистора 25 Ом. Сила тока во втором резисторе 7,5 А,
напряжение на нем 150 В. Какова общая сила тока в цепи?
2.18. Каким может быть сопротивление участка цепи, состоящего из одинаковых резисторов сопротивлением по 12 кОм, если
можно использовать не более трех резисторов?
2.19. Каким может быть сопротивление участка цепи, состоящего из одинаковых резисторов сопротивлением по 24 кОм, если
можно использовать не более четырех резисторов? Начертите
возможные схемы этого участка цепи.
(^) 2.20. В электрической цепи (см. рисунок) резисторы Rl — R3
имеют сопротивление 10 Ом каждый. Каковы напряжение на
каждом резисторе и сила тока в каждом из них, если напряжение источника тока 30 В?
---- 1
Rl R2
2.21. К источнику тока напряжением 110 В подключена электрическая цепь (см. рисунок). Все резисторы имеют сопротивление 10 кОм каждый. Найдите силу тока в каждом резисторе.
Rl R2
R5 R6
2.22. Сопротивления резисторов R l—R4 (см. рисунок) R = 5 Ом,
R2 = 10 Ом, R3 = 6 Ом и R4 = 4 Ом. Найдите сопротивление цепи
между точками:
а) А и В;
б) А и С.
10
2.23. Четыре резистора сопротивлениями Д, = 12 Ом, R2 = 18 Ом,
RB = 4 Ом ий4= 16 Ом соединены по схеме, изображенной на
рисунке. Определите общее сопротивление цепи.
2.24. Чему равно общее сопротивление участка цепи, изображенного на рисунке, если Rt = 10 Ом, R2 = R3 = 20 Ом и
R, = 30 Ом? 4
2.25. Резисторы, сопротивления которых 1 и 1,5 кОм, соединены параллельно и подключены к источнику постоянного напряжения 15 В. Найдите силу тока, проходящего через каждый
резистор, и сопротивление цепи.
2.26. Резисторы, сопротивления которых 600 и 300 Ом, соединены последовательно и подключены к батарейке. Напряжение
на первом резисторе 3 В. Найдите силу тока и общее напряжение
в цепи.
2.27. Вычислите сопротивление резистора R3 в цепи, изображенной на рисунке, если сопротивления резисторов = 6 Ом,
R2 = 4 Ом, а показания амперметров 12 = 3 А, I = 9 А.
RX
^ R3 ^
2.28. Четыре одинаковые лампы соединены, как показано на
рисунке, и подключены к источнику постоянного напряжения.
11
Как изменится яркость свечения каждой из ламп, если лампа 4
перегорит? Зависимость сопротивления ламп от температуры не
учитывайте.
2
2.29. Радиолюбителю нужен резистор сопротивлением
70 кОм. У него нашлись три резистора, сопротивления которых
100, 50 и 25 кОм. Как он может получить необходимое сопротивление? Начертите схему.
2.30. Три одинаковые лампы, рассчитанные на напряжение
36 В и силу тока 1,5 А, нужно соединить параллельно и питать
от сети напряжением 45 В. Добавочный резистор какого сопротивления нужно подключить последовательно с лампами, чтобы
они работали в нормальном режиме?
2.31. Цепь, изображенная на рисунке, подключена к источнику постоянного напряжения 44 В. Амперметр показывает
500 мА. Найдите напряжение на каждом из резисторов, если
i?, = R , a R = 44 Ом.
R1
R2 Л
i-c z h S H
R3
R4
—СИЗ—о
г-тШ Третий уровень
2.32. Каково сопротивление каждого из двух резисторов, если
при их последовательном соединении получается сопротивление
50 Ом, а при параллельном — 12 Ом?
2.33. Из проволоки сопротивлением 32 Ом сделано кольцо.
В каких точках кольца следует подключить провода, чтобы получить сопротивление 6 Ом?
2.34. Из одинаковых резисторов по 10 Ом требуется составить
цепь сопротивлением 6 Ом. Какое наименьшее количество резисторов для этого потребуется? Начертите схему цепи.
12
(^) 2.35. В ходе лабораторной работы по измерению силы тока в
лампочке и напряжения на ней ученик собрал цепь неправильно,
поменяв местами амперметр и вольтметр. Будет ли в собранной
цепи гореть лампочка? Что покажут приборы? Какой прибор может выйти из строя?
2.36. На рисунке приведена схема участка электрической
цепи. Определите сопротивление этого участка.
1 Ом 1 Ом 2 Ом
2.37. Найдите силу тока через каждый из резисторов (см. рисунок), если вольтметр показывает 110 В, а сопротивления резисторов R1 = 6,4 Ом, R2 = 4 Ом, Ra = 12 Ом, i?4 = 6 Ом, Д5 = 3 Ом,
Дв = 8 Ом, Д7 = 20 Ом.
R2
R7
I
2.38. Найдите напряжение на каждом из резисторов (см. рисунок), если амперметр показывает 10 А, а сопротивления резисторов Rt = 6,4 Ом, R2 = 4 Ом, R3 = 12 Ом, Д4 = 6 Ом, Д. = 3 Ом,
Re = 8 Ом, R7 = 20 Ом.
R2
© 2.39. Вам необходимо измерить сопротивление R проводника с помощью амперметра сопротивлением 0,05 Ом и вольтметра сопротивлением 6 кОм. Какую из двух схем (рис. а, б) вы
13
выберете, если вам известно, что значение сопротивления резистора R составляет несколько десятых ома?
а б
© 2.40. Вам необходимо измерить сопротивление резистора R с
помощью амперметра сопротивлением 0,05 Ом и вольтметра сопротивлением 6 кОм. Какую из двух схем (рис. а, б) вы выберете,;
если известно, что значение сопротивления составляет несколько
килоом?
а б
2.41. Найдите силу тока в каждом из резисторов (см. рисунок). Напряжение источника тока 91 В, сопротивление каждого
из резисторов 35 Ом.
R1
2.42. Для измерения сопротивления резистора R собрана показанная на рисунке цепь. Амперметр показывает силу тока
/ = 0,3 А, а вольтметр — напряжение U = 100 В. Найдите сопротивление резистора R, если сопротивление вольтметра 3 кОм.
Почему в данном случае нельзя применить формулу R = у ?
14
R
2.43. Найдите сопротивление каждой из цепей (рис. а, б, в),
если сопротивление каждого из резисторов равно 15 кОм.
Не смейтесь надо мной деленьем шкал,
Естествоиспытателя приборы!
Я, как ключи к замку, вас подбирал,
Но у природы крепкие затворы.
И. В. Гёте
3. РАБОТА И МОЩНОСТЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА
А = U lt, Р = UI, Q = I2Rt
УСТНАЯ РАЗМИНКА
3.1. Как на практике можно определить работу электрического тока в цепи? Какие для этого нужны приборы?
3.2. Две лампы рассчитаны на напряжение 220 В каждая.
Мощность одной лампы 60 Вт, а другой — 100 Вт. У какой лампы сопротивление больше?
3.3. Увеличится или уменьшится потребляемая елочной гирляндой мощность, если уменьшить количество лампочек на одну?
3.4. Отразится ли на работе электроплитки небольшое укорочение перегоревшей спирали?
3.5. Для чего служат плавкие предохранители? Что выдерживает большую силу тока: плавкий предохранитель или цепь,
в которую он включен?
3.6. Медный и алюминиевый проводники одинаковых размеров включены параллельно. В каком из них выделяется большее
количество теплоты за одно и то же время?
15
3.7. По проводнику, к концам которого приложено напряжение 12 В, прошел электрический заряд 500 Кл. Определите работу электрического тока.
3.8. Какова работа электрического тока за 1 мин в электрической лампе, если напряжение 12 В, а сила тока 1 А?
3.9. Сила тока в электрической печи для плавки металла равна 850 А при напряжении 220 В. Какое количество теплоты выделяется в печи за 1 мин?
3.10. Напряжение на резисторе равно 20 В, а сила тока в резисторе 0,5 А. За какое время электрический ток совершит работу
1 кДж?
3.11. Электрический прибор подключен к источнику напряжения 36 В. Какова мощность тока в приборе, если сила тока в нем
1,5 А?
3.12. Определите мощность тока в электрической лампе,
включенной в сеть напряжением 220 В, если известно, что сопротивление нити накала лампы 242 Ом.
3.13. Вольтметр, сопротивление которого 6 кОм, показывает
3 В. Какова мощность тока в вольтметре?
r-ifl Второй уровень
3.14. Нить лампы накаливания с течением времени становится тоньше из-за испарения и распыления материала с ее поверхности. Как это влияет на мощность, потребляемую лампой?
(^) 3.15. Можно ли включить в сеть напряжением 220 В последовательно две лампы, рассчитанные на напряжение 110 В?
3.16. На часть раскаленной спирали электроплитки попала
вода. Как изменилась яркость свечения тех участков спирали,
на которые вода не попала?
3.17. В электроприборе за 15 мин электрическим током совершена работа 9 кДж. Сила тока в цепи 2 А. Определите сопротивление прибора.
3.18. Каково напряжение на резисторе сопротивлением 360 Ом,
если за 12 мин электрическим током была совершена работа
450 Дж?
3.19. При какой силе тока мощность тока в резисторе сопротивлением 20 Ом равна 0,8 Вт?
3.20. На лампочке для карманного фонарика написано «4 В,
1 Вт», а на лампе в прихожей «220 В, 40 Вт». Какая из ламп
рассчитана на большую силу тока? Во сколько раз? Каковы сопротивления ламп в рабочем состоянии?
шсН Первый уровень
16
(^ч) 3.21. Сопротивления двух резисторов R l = 10 Ом и R2 = 50 Ом.
В каком из резисторов мощность тока больше и во сколько раз:
а) при последовательном соединении;
б) параллельном соединении?
3.22. Сопротивление первого резистора в 4 раза превышает
сопротивление второго. Сравните мощности тока в резисторах,
соединенных:
а) последовательно; б) параллельно.
3.23. Имеется пять электрических лампочек, рассчитанных
на напряжение 9 В каждая. Три из них имеют расчетную мощность 4 Вт, две — по 6 Вт. Как следует включить их в сеть напряжением 18 В, чтобы они горели нормальным накалом?
3.24. Два резистора сопротивлениями 10 и 30 Ом включены
последовательно в сеть напряжением 36 В. Какова мощность
тока в каждом из резисторов?
3.25. Две электрические плитки включены в сеть параллельно. Сопротивление первой плитки 60 Ом, второй — 24 Ом. Сравните мощности тока в плитках.
3.26. Сравните мощность ток^ в лампах 1 и 2 (см. рисунок),
если все три лампы одинаковы. Зависимость сопротивления лампы от температуры не учитывайте.
3.27. Какое количество теплоты выделилось в реостате, сопротивление которого 6 Ом, если за 5 мин через него прошел электрический заряд 600 Кл?
3.28. Резисторы сопротивлениями 60 и 20 Ом включают в
сеть напряжением 120 В. Найдите суммарную мощность тока в
резисторах, если они соединены:
а) последовательно; б) параллельно.
3.29. Два проводника сопротивлениями 10 и 40 Ом включены
в сеть напряжением 20 В. Какое количество теплоты выделится
за 1 с в каждом проводнике, если их соединить:
а) последовательно; б) параллельно?
3.30. Из какого материала может быть изготовлена спираль
1 2
нагревательного элемента мощностью 48
да 15 м, площадь его поперечного сечен]
ние в сети 120 В?
(^) 3.31. Почему электрические лампы накаливания чаще перегорают при включении и очень редко — при выключении?
3.32. Если подключить два резистора последовательно к источнику постоянного напряжения, мощность тока в цепи 4 Вт;
если те же резисторы подключить к этому источнику параллельно, то мощность тока 18 Вт. Какова будет мощность тока в каждом из резисторов, если их поочередно подключать к тому же источнику напряжения?
3.33. Какова мощность тока в каждом из резисторов (см. рисунок), если напряжение на полюсах источника тока 15 В, а сопротивления резисторов R1 = 3 Ом, R,2 = 20 Ом и й3 = 30 Ом?
r-^ т Третий уровень
3.34. Во сколько раз изменится мощность тока в каждом из
резисторов Rl, R2 и R3 (см. рисунок), если замкнуть ключ? Все
резисторы одинаковы, напряжение в цепи считайте постоянным.
R1
3.35. Электровоз движется с постоянной скоростью 43,2 км/ч,
развивая при этом среднюю силу тяги 40 кН. Определите КПД
двигателей электровоза, если они работают под напряжением
1,5 кВ и потребляют силу тока 380 А.
3.36. Подъемник, двигатель которого подключен к сети напряжением 120 В, при силе тока 4 А поднимает равномерно груз
массой 72 кг. Определите скорость подъема груза, если КПД
подъемника равен 75 %. Считайте g — 10 м/с2.
3.37. Электродвигатель модели электромобиля работает при
напряжении 9 В. Модель массой 2 кг движется с постоянной скоростью 1,5 м/с. Какова сила тока в электродвигателе, если КПД модели 75 %, а сила сопротивления движению составляет 0,08 силы
тяжести? Считайте g = 10 м/с2.
18
3.38. Электродвигатель трамвая работает при силе тока 110 А
и напряжении 550 В. С какой скоростью движется трамвай, если
двигатель создает силу тяги 3,5 кН, а его КПД равен 70 %?
(^) 3.39. Электрический чайник имеет две обмотки. При включении одной из них вода закипает через t1 = 12 мин, при включении другой — через t2 = 24 мин. За какое время закипит вода
в чайнике, если включить обе обмотки параллельно? последовательно? Тепловые потери не учитывайте.
3.40. Сколько льда, имеющего температуру -10 °С, можно
растопить за 10 мин на электрической плитке, работающей от
сети напряжением 220 В при силе тока 3 А, если КПД установки
80 %? Удельная теплоемкость льда 2,1 кДжДкг • К), а удельная
теплота плавления 330 кДж/кг.
3.41. Электрический нагреватель за 20 мин доводит до кипения 3 кг воды, начальная температура которой 10 °С. Сила тока
в нагревателе 7 А, напряжение в сети 220 В. Какая часть потребляемой нагревателем энергии передается окружающей среде?
Удельная теплоемкость воды 4,2 кДжДкг ■ К).
3.42. Электрический чайник нагревает 2 л воды от 10 до
100 °С за 7 мин. Какова длина никелиновой проволоки, из которой изготовлен нагревательный элемент? Площадь сечения проволоки равна 0,63 мм2, КПД чайника 80 %, напряжение в сети
220 В. Удельная теплоемкость воды 4,2 кДжДкг • К).
— Зачем надевают кольцо золотое
На палец, когда обручаются двое? —
Меня любопытная леди спросила.
Не став пред вопросом в тупик,
Ответил я так собеседнице милой:
— Владеет любовь электрической силой,
А золото — проводник!
Р. Бёрнс
4. ЗАКОН ОМА ДЛЯ ПОЛНОЙ ЦЕПИ
УСТНАЯ РАЗМИНКА
4.1. Какие силы действуют внутри любого источника тока?
4.2. Какие источники тока есть у вас дома?
4.3. К батарейке подключена лампочка. Правильно ли утверждение: внутри батарейки ток идет от ее положительного полюса
к отрицательному?
19
4.4. В замкнутой цепи сторонние силы совершили работу
5 Дж. Какую работу совершили за это же время кулоновские
силы во всей цепи?
4.5. ЭДС батарейки карманного фонарика равна 4,5 В. Почему же в этом фонарике используют лампочку, рассчитанную на
напряжение 3,5 В?
4.6. При каких условиях от данного источника тока можно
получить самую большую силу тока? Каково напряжение на полюсах источника тока в этом случае?
4.7. Как изменяются ЭДС и внутреннее сопротивление батарейки, когда она «стареет»?
4.8. При запуске автомобильного двигателя с помощью стартера напряжение в электрической цепи снижается. Почему?
-гЛ Первый уровень
4.9. В замкнутой цепи сила тока равна 0,5 А. Какую работу совершают сторонние силы за 20 с, если ЭДС источника тока
24 В?
4.10. В замкнутой цепи сила тока равна 1 А. Какую работу
совершают сторонние силы за 10 с, если ЭДС источника тока
12 В?
4.11. Аккумулятор мотоцикла имеет ЭДС 6 В и внутреннее сопротивление 0,5 Ом. К нему подключили реостат сопротивлением
5,5 Ом. Найдите силу тока в реостате и напряжение на клеммах
аккумулятора.
4.12. ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока равны
соответственно 12 В и 0,5 Ом. К нему подключили реостат сопротивлением 7,5 Ом. Найдите силу тока в реостате и напряжение
на полюсах источника тока.
4.13. ЭДС батареи аккумуляторов равна 6 В, а внутреннее сопротивление батареи 0,25 Ом. Найдите силу тока короткого замыкания.
4.14. ЭДС источника тока равна 12 В, его внутреннее сопротивление 1,5 Ом. Какова сила тока в цепи, если сопротивление
внешней цепи 8,5 Ом?
4.15. Внутреннее сопротивление источника тока 2 Ом. Какова
его ЭДС, если сила тока в цепи 2,5 А, а напряжение на полюсах
источника тока 13 В?
4.16. Какова сила тока в цепи, если ЭДС источника тока 24 В,
а его внутренним сопротивлением можно пренебречь? Сопротивление внешней цепи 40 Ом.
20
(^) 4.17. Если к «старой» батарейке подключить только вольтметр, он показывает 4,4 В. Но когда к той же батарейке подключают лампочку, рассчитанную на напряжение 3,5 В, лампочка не
загорается. Чем это объясняется?
4.18. Изменится ли сила тока в электрической цепи, если заменить один гальванический элемент другим такого же типа, но
с большим размером пластин?
4.19. К генератору, ЭДС которого 120 В, присоединили нагревательный элемент сопротивлением 38 Ом. Определите внутреннее сопротивление генератора и напряжение на его зажимах,
если сила тока в цепи 3 А.
4.20. К батарее с ЭДС 2 В и внутренним сопротивлением
0,2 Ом подключили резистор. Определите сопротивление резистора и напряжение на нем, если сила тока в цепи 0,4 А.
4.21. Определите силу тока при коротком замыкании батареи
с ЭДС 12 В, если при замыкании ее на внешнее сопротивление
3,5 Ом сила тока в цепи равна 3 А.
4.22. Напряжение на зажимах генератора 20 В, а сопротивление внешней цепи в 4 раза больше внутреннего сопротивления.
Определите ЭДС генератора.
4.23. Батарея аккумуляторов имеет ЭДС 12 В. Сила тока в
цепи 4 А, а напряжение на клеммах 11В. Определите силу тока
короткого замыкания.
4.24. При каком сопротивлении внешней цепи напряжение во
внешней цепи равно половине ЭДС источника?
4.25. Автомобильную лампу, на которой написано «12 В,
100 Вт», подключили к аккумулятору с ЭДС 12 В и внутренним
сопротивлением 0,06 Ом. Найдите силу тока и мощность тока в
лампе.
4.26. В цепи (см. рисунок) вольтметр показывает напряжение
11 В, а амперметр — силу тока 2 А. ЭДС источника тока 12 В.
Найдите сопротивление резистора и внутреннее сопротивление
источника тока.
-----1
■~W~I Второй уровень
21
(^) 4.27. Найдите напряжение U на полюсах источника тока (см.
рисунок). Какова сила тока в резисторах R1 и R21 Сопротивления
резисторов R1 = 8 Ом, R2 = 24 Ом; ЭДС источника тока ё? = 40 В,
его внутреннее сопротивление г — 2 Ом.
R1
-------------- CZD------------
R2
4.28. Как изменятся показания амперметра и вольтметра при
замыкании ключа (см. рисунок)? Внутреннее сопротивление источника сравнимо с сопротивлениями лампочек.
г 1!—
---------© — ■■
---------0 — ■■
L ® —з -J
4.29. Источник тока с ЭДС 60 В и внутренним сопротивлением 0,05 Ом соединен алюминиевым кабелем площадью поперечного сечения 140 мм2 и длиной 500 м с мощным нагревателем.
Сила тока в цепи 100 А. Каковы напряжения на источнике и нагревателе?
4.30. К источнику тока с ЭДС 15 В и внутренним сопротивлением 2,5 Ом подключен реостат. Постройте графики зависимостей силы тока в цепи и напряжения на реостате от сопротивления реостата R.
4.31. Найдите силу тока источника и напряжение на источнике (см. рисунок), если его ЭДС 17 В, а внутреннее сопротивление 5 Ом. Сопротивление каждого из резисторов 28 Ом.
R1
22
(^) 4.32. Реостат подключен к источнику тока. При изменении
сопротивления реостата от ^ = 4 Ом до R2 = 9,5 Ом сила тока в
цепи изменяется от 11 = 8 А до 12 = 3,6 А. Найдите ЭДС If источника тока и его внутреннее сопротивление г.
4.33. Для определения характеристик источника тока собрали цепь (см. рисунок). При одном положении движка реостата
приборы показывают 4,5 В и 0,5 А, при другом — 4 В и 1 А.
Найдите по этим данным ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока.
c£zS Третий уровень
4.34. Когда к источнику тока подключили резистор сопротивлением 32 Ом, сила тока в этом резисторе составила 500 мА.
Когда резистор заменили другим, сопротивлением 16 Ом, сила
тока увеличилась до 900 мА. Найдите ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока.
4.35. Каковы ЭДС и внутреннее сопротивление источника,
если при силе тока 6 А мощность во внешней цепи равна 90 Вт,
а при силе тока 2 А эта мощность снижается до 60 Вт?
4.36. ЭДС источника тока 12 В. Когда к источнику подключили резистор, напряжение во внешней цепи оказалось 6 В. Каким
станет это напряжение, если подключить еще один такой же резистор:
а) последовательно с первым;
б) параллельно первому?
4.37. При изменении сопротивления внешней цепи изменяются и сила тока I, и напряжение U на источнике тока. Определите
ЭДС источника тока и его внутреннее сопротивление по приведенному на рисунке графику зависимости U(I).
U, В
6'
3
0 i 2 3 4 5 6 7, А
23
4.38. Источник электрической энергии с внутренним сопротивлением 0,5 Ом замкнут никелиновым проводником длиной
12.5 м и поперечным сечением 0,5 мм2. Определите силу тока в
цепи и ЭДС источника тока, если напряжение на его зажимах
равно 5,25 В.
4.39. ЭДС источника тока 2 В, а его внутреннее сопротивление 1 Ом. Определите силу тока, если мощность тока во внешней
цепи 0,75 Вт.
4.40. Сила тока при коротком замыкании источника равна
1.5 А. При замыкании источника тока на резистор сопротивлением 4 Ом в нем выделяется мощность 1 Вт. Найдите ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока.
4.41. Какую силу тока покажет амперметр в изображенной на
рисунке цепи? Сопротивления резисторов: -Rj = 6 Ом, R2 = 8 Ом,
R3 = 12 Ом, i?4 = 24 Ом. ЭДС источника 36 В, его внутреннее сопротивление 1 Ом.
R1 R2
4.42. Когда к батарее аккумуляторов подключена одна лампа,
напряжение на зажимах батареи равно 20 В. При параллельном
подключении еще одной такой же лампы напряжение падает до
15 В. Найдите сопротивление каждой лампы. Считайте, что сопротивление ламп не зависит от температуры. Внутреннее сопротивление батареи 1 Ом.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ
И манит за собой
Загадочный магнит...
Д. Долинин
5. МАГНИТНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ.
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ
Fa = BII ■ sina, = qvB ■ sina
УСТНАЯ РАЗМИНКА
5.1. На какие частицы или тела действует электрическое
поле? магнитное?
5.2. Действует ли магнитное поле на неподвижный электрон?
5.3. Как должен двигаться электрон в однородном магнитном
поле, чтобы на него не действовала сила Лоренца?
5.4. Можно ли разрезать магнит так, чтобы один из полученных магнитов имел только северный полюс, а другой — только
южный?
5.5. Можно ли изготовить полосовой магнит так, чтобы на его
концах были одноименные полюсы?
5.6. Почему корпус компаса делают из меди, алюминия,
пластмассы и других материалов, но не из железа?
5.7. Почему стальные полосы и рельсы, лежащие на складах,
через некоторое время оказываются намагниченными?
5.8. В романе Жюля Верна «Пятнадцатилетний капитан» преступник разбивает один из двух компасов на судне, а под другой
подкладывает топор. Какую функцию выполнял в этом случае
топор? Чего добивался преступник?
5.9. Как можно определить направление силы, действующей
на проводник с током в магнитном поле?
5.10. От чего зависит направление силы, действующей на проводник с током, находящийся в магнитном поле?
5.11. Как можно изменить направление силы, действующей
на проводник с током в магнитном поле?
25
5.12. По проводу (см. рисунок) идет электрический ток. В каком направлении повернется магнитная стрелка, помещенная в
точку А? в точку С?
• А
™гП Первый уровень
. С
5.13. На рисунке показана одна из линий магнитной индукции поля проводника с током. Каково направление тока?
5.14. По витку провода (см. рисунок) идет электрический ток.
В каком направлении повернется магнитная стрелка, помещенная в точку А? в точку С?
5.15. Какая сила действует со стороны однородного магнитного поля индукцией 30 мТл на находящийся в поле прямолинейный провод длиной 50 см, по которому идет ток? Сила тока 12 А.
Провод образует прямой угол с направлением вектора магнитной
индукции поля.
5.16. Проводник, сила тока в котором 8 А, находится в однородном магнитном поле. Какова индукция магнитного поля,
если на прямолинейный участок проводника длиной 10 см, образующий угол 30° с направлением вектора магнитной индукции,
действует со стороны магнитного поля сила 10 мН?
5.17. Проводник, сила тока в котором равна 15 А, находится
в однородном магнитном поле индукцией 50 мТл. Какой угол
образует с направлением вектора магнитной индукции прямолинейный участок проводника длиной 20 см, если на этот участок
действует со стороны магнитного поля сила 75 мН?
5.18. Какая сила действует на электрон, движущийся со скоростью 60 000 км/с в однородном магнитном поле индукцией
0,15 Тл? Электрон движется перпендикулярно линиям магнитной индукции поля.
26
5.19. Какая сила действует на протон, движущийся со скоростью 2000 км/с в однородном магнитном поле индукцией 0,1 Тл?
Протон движется под углом 60° к линиям магнитной индукции
поля.
слЛ Второй уровень
5.20. Притягиваются или отталкиваются провода троллейбусной линии, когда по ним проходит электрический ток?
5.21. Как взаимодействуют соседние витки катушки, по которой течет электрический ток?
5.22. Внутри катушки (см. рисунок) вектор индукции магнитного поля направлен снизу вверх. Какая из клемм (А или С) подключена к положительному полюсу источника тока?
5.23. Как повернется магнитная стрелка вблизи провода, если
по проводу пропустить достаточно сильный электрический ток?
Рассмотрите два случая:
а) провод проходит над стрелкой;
б) провод проходит под стрелкой.
а б
5.24. Турист нашел в лесу стальное полотно ножовки. Как он
может определить, намагничено ли это полотно, если у него нет
с собой предметов из магнитных материалов?
5.25. Пробку, которая завинчивается в отверстие для слива
масла из поддона автомобильного двигателя, изготавливают из
магнитного материала. Для чего?
5.26. Можно ли применять электромагнитные подъемные краны для перемещения отливок из алюминия? из стали? из цинка?
5.27. Нарисуйте магнитное поле дугообразного магнита и укажите направление линий магнитной индукции.
5.28. Чтобы магнит не растерял своих свойств, его нельзя
сильно трясти, бить по нему молотком и сильно нагревать. Почему?
27
5.29. Где на Земле совершенно нельзя доверять компасу?
5.30. Определите наибольшее и наименьшее значение силы,
действующей на проводник длиной 0,6 м, сила тока в котором
10 А, при различных положениях проводника в однородном магнитном поле с индукцией 1,5 Тл.
5.31. Провод, сила тока в котором 10 А, находится в однородном магнитном поле с магнитной индукцией 20 мТл (см. рисунок). Какие силы действуют на отрезки провода CD, DE, EF?
Длина каждого из этих отрезков 40 см.
5.32. Электронный луч на экране осциллографа дает светящуюся точку. К осциллографу (см. рисунок) подносят полосовой
магнит. Куда сместится светящаяся точка?
5.33. На рисунке показан проводник с током, находящийся
в магнитном поле. Зная направление тока в проводнике и направление силы, действующей на проводник со стороны магнитного поля, укажите направление линий магнитного поля. Вектор
индукции магнитного поля направлен перпендикулярно проводнику.
5.34. Как изменяется в результате действия магнитного поля
кинетическая энергия движущейся заряженной частицы? модуль и направление импульса частицы?
28
5.35. Проводник с током находится между полюсами магнита
(см. рисунок). Куда направлена действующая на проводник сила
Ампера?
5.36. Средняя часть металлического стержня массой 40 г,
подвешенного горизонтально на двух проводах, находится в однородном магнитном поле с индукцией 40 мТл. Ширина области
поля равна 50 см, линии магнитной индукции горизонтальны и
перпендикулярны стержню. Замыкая ключ, через стержень пропускают электрический ток. Какова сила тока, если после замыкания ключа сила натяжения проводов уменьшилась в 2 раза?
Считайте g = 10 м/с2.
5.37. Электрон влетает в однородное магнитное поле под прямым углом к линиям магнитной индукции. Магнитная индукция
поля равна 50 мТл, скорость электрона 20 000 км/с. Найдите радиус окружности, по которой будет двигаться электрон, и период
его обращения.
5.38. В однородное магнитное поле перпендикулярно линиям
магнитной индукции влетают два электрона со скоростями vl и
v2 = 2vr Сравните радиусы окружностей, по которым они будут
двигаться, и периоды их обращения по этим окружностям.
5.39. В однородное магнитное поле перпендикулярно линиям
магнитной индукции влетают с одинаковой скоростью протон и
электрон. Сравните радиусы окружностей, по которым они будут
двигаться, и периоды их обращения по этим окружностям.
5.40. Электрон влетает в однородное магнитное поле со скоростью 10 000 км/с и движется по окружности радиусом 2 см.
Какова магнитная индукция поля?
5.41. Протон движется в однородном магнитном поле с магнитной индукцией 20 мТл по окружности радиусом 5 см. Найдите скорость протона.

Ответы к задачам по физике Генденштейн from zoner

Категория: Физика | Добавил: Админ (11.09.2016)
Просмотров: | Теги: Генденштейн | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar