Тема №6399 Ответы к задачам по физике Кашина, Сезонов (Часть 6)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по физике Кашина, Сезонов (Часть 6) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по физике Кашина, Сезонов (Часть 6), 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.

Ответы в самом низу встроенного документа

§ 30. Закон Ома для замкнутой цепи
30.1. Постройте для цепи, состоящей из источника тока с ЭДС %,
внутренним сопротивлением ги внешнего сопротивления R, графики
зависимостей тока в цепи и напряжения на зажимах источника от
внешнего сопротивления.
30.2. Во сколько раз внешнее сопротивление источника тока
должно быть больше внутреннего, чтобы при расчетах (пренебрегая
внутренним сопротивлением источника) ошибка не превышала
Л = 1,0 %?
30.3. Как изменяются показания электрических приборов при
движении ползунка реостата в направлении, указанном стрелкой
(рис. 210)?
30.4. К батарейке с ЭДС % = 4,5 В и внутренним сопротивлением
г = 1,0 Ом подключили резистор сопротивлением R = 8,0 Ом. Какой
силы ток течет в цепи? Чему равно напряжение на внешнем сопро­
тивлении?
30.5. В цепи, состоящей из источника тока с ЭДС % = 6,0 В, внут­
ренним сопротивлением г = 2,0 Ом и внешнего сопротивления, идет
ток силой 1\ = 1,0 А. Какой силы ток пойдет по цепи, если внешнее
сопротивление увеличить в л = 2,0 раза?
30.6. К батарейке с ЭДС % = 3,0 В подключили резистор сопро­
тивлением R = 20 Ом. Падение напряжения на резисторе оказалось
U = 2,0 В. Определите ток короткого замыкания.
30.7. Когда к источнику тока подключили резистор сопротивле­
нием R{ = 5,0 Ом, сила тока стала 1Х = 1,0 А, а когда подключили ре-
133
р и с. 211 Р и с. 212 Р и с . 213
зистор сопротивлением R2 = 15 Ом, то /2 = 0,50 А. Определите ЭДС
источника тока и его внутреннее сопротивление.
30.8. К батарее подключено сопротивление R = 20 Ом. Вольтметр
с внутренним сопротивлением г = 2,0 кОм включают сначала после­
довательно, а затем параллельно сопротивлению R. В обоих случаях
его показания оказались одинаковы. Определите внутреннее сопро­
тивление батареи.
30.9. Цепь состоит из аккумулятора с внутренним сопротивлени­
ем г = 5,0 Ом и нагрузки R = 15 Ом. При подключении к нагрузке не­
которого резистора параллельно, а затем последовательно ток через
этот резистор не меняется. Чему равно его сопротивление?
30.10. К генератору подключено п = 100 ламп, соединенных па­
раллельно, имеющих сопротивление R = 1,2 кОм каждая. Напряже­
ние на лампах U = 220 В. Внутреннее сопротивление генератора
г = 6,0 Ом. Определите ЭДС генератора.
30.11. Определите падение напряжения на резисторах и источни­
ке тока, а также силы токов через них, если R\ = 6,0 Ом, R2 = 12 Ом,
R3 = 5,0 Ом, г = 3,0 Ом, % = \2 В (рис. 211).
30.12. Какова должна быть ЭДС батареи в схеме (рис. 212), чтобы
напряженность поля в плоском конденсаторе была Е = 2,0 кВ/м? Со­
противление /• = /?! = R2. Расстояние между пластинами конденсато­
ра d = 5,0 мм.
30.13. Когда параллельно конденсатору, подключенному к зажи­
мам батареи, подключили резистор сопротивлением R = 15 Ом, заряд
на нем уменьшился в п — 1,2 раза. Определите, чему равно внутрен­
нее сопротивление батареи.
30.14. Определите заряд на конденсаторе емкостью С = 1,0 мкФ
(рис. 213). ЭДС источника тока % =6,0 В, внутреннее сопротивление
г = 5,0 Ом, = R2 — R2 = 20 Ом.
30.15. Определите, каким должно быть сопротивление R (рис.
214), чтобы заряд плоского воздушного конденсатора оказался рав­
ным q = 4,5 мкКл. Как изменится заряд конденсатора, если расстоя-
134
Р и с . 214 Р и с . 215 Рис. 216
ние между его пластинами увеличить вдвое? % = 5,0 В, г = 0,50 Ом,
С = 1,0 мкФ.
30.16. Определите заряд на конденсаторе С = 15 мкФ в схеме, по­
казанной на рис. 215. /?i = /?3 = /?4 = 12 0м, R2 = R5= 18 О м , ЭДС ис­
точника тока % = 7,5 В, внутреннее сопротивление г = 1,0 Ом.
30.17. Определите, какой заряд протечет через сопротивление R2
после размыкания ключа К (рис. 216), если Л, = R-, = Л3 = =
= R = 20 Ом, % = 100 В, г = 10 Ом, С = 10 мкФ. ’
30.18. Определите разность потенциалов между точками А и В в
цепи, изображенной на рис. 217.
30.19. Определите разность потенциалов между точками А и В в
цепи, изображенной на рис. 218.
30.20. Источник тока с Э Д С8 = 3,0 В и внутренним сопротивле­
нием г = 5,0 Ом подключили к клеммам А и Днекоторого устройства,
причем плюс источника присоединили к клемме В, а минус — к
клемме А. При этом через источник в направлении от А к В пошел ток
силой /] = 1,0 А. Когда минус источника подключили к клемме В, а
плюс — к клемме А, то через источник пошел ток силой /2 = 0,60 А в
направлении от А к В. Определите напряжение на источнике тока в
первом и втором случаях.
30.21. Определите ЭДС и внутреннее сопротивление устройства,
описанного в задаче 30.20.
Р и с . 217 Р и с . 218 Р и с . 219
135
Рис. 220 Рис. 221 Рис. 222
30.22. Определите разность потенциалов между точками А и В
(рис. 219). ЭДС источника тока %х = 1,0В и^2= 1,3 В, внутренние со­
противления Г\ — 3,0 Ом и г2 = 5,0 Ом, внешнее сопротивление
R = 7,0 Ом.
30.23. В схеме (рис. 220) включены три одинаковых источника по­
стоянного тока, ЭДС которых равны % = 15 В, и конденсатор емко­
стью С = 1,0 мкФ. Найдите заряд на конденсаторе. Сопротивлением
соединительных проводов пренебречь. Постройте график зависимо­
сти заряда на конденсаторе от ЭДС источника.
30.24. Какое сопротивление R надо подключить между точками А
и В, чтобы ток через батарею с ЭДС %г — 4,0 В и внутренним сопро­
тивлением г2 = 3,0 Ом был равен нулю (рис. 221)? ^ i = 6,0 В, Г\ •= г2.
30.25. В цепи, показанной на рис. 222, ток через гальванометр не те­
чет. Определите, чему равно сопротивление Rx. R = 9,0 Ом, с£| = 15 В,
П = 2,8 Ом, %2 = 2,7 В.
30.26. Заряд на конденсаторе Сравен нулю. Как подключен источ­
ник тока и чему равна его ЭДС? R\ = 12 Ом, Л2 = 6,0 Ом, Ri = 3,0 Ом,
R4 = 15 Ом, = 5,0 В, г, = 1,0 Ом (рис. 223).
30.27. Схема составлена из семи одинаковых источников тока с
ЭДС % = 4,0 В и внутренним сопротивлением г = 3,0 Ом, четырех
одинаковых конденсаторов емкостью С = 100 пФ и сопротивления
/2 = 1,0 Ом. Определите заряд на верхней пластине каждого конден­
сатора (рис. 224).
30.28. Два источника тока с ЭДС % | и %2 и внутренними сопротив­
лениями г\ и г2 соединены параллельно. Определите ЭДС полученно­
го источника тока (напряжение на клеммах источников). Какой силы
ток будет течь через сопротивление R, если его подключить к клем­
мам источников?
30.29. Определите ЭДС трех параллельно соединенных источни­
ков тока.
30.30. Три одинаковые батареи с внутренним сопротивлением
г = 6,0 Ом замкнули, один раз соединив параллельно, а другой раз —
последовательно на некоторое сопротивление. При этом сила тока в
обоих случаях была одинакова. Определите внешнее сопротивление.
30.31. Несколько одинаковых источников тока соединены после­
довательно и замкнуты накоротко. Определите напряжение на источ­
нике тока.
30.32. Три источника с ЭДС %х = \ ,0 В, %2 = 2,0 В и %г = 3,0 В и
внутренними сопротивлениями соответственно гх = 1,0 Ом, г2 = 2,0 Ом
и г3 = 3,0 Ом соединены последовательно и замкнуты накоротко. Оп­
ределите силу тока в цепи и падение напряжения на каждом из них.
Чему равны сила тока и падение напряжения, если все три источника
тока имеют одинаковую ЭДС % =2,0 В?
30.33. Даны два источника тока с ЭДС %, = 4,0 В и внутренним
сопротивлением гх = 2,0 Ом и %2 = 5,0 В, г2 = 4,0 Ом. При каком
внешнем сопротивлении ток через него не зависит от способа соеди­
нения элементов? Какую максимальную силу тока можно получить
через резистор сопротивлением Rx = 12 Ом?
30.34. Аккумулятор с внутренним сопротивлением г = 2,0 Ом и
ЭДС % = 3,5 В подзаряжается от сети с напряжением U = 12 В. Какое
ограничивающее сопротивление Л надо поставить, чтобы сила тока в
цепи не превышала / = 1,0 А? Какое напряжение U\ будет при этом на
клеммах аккумулятора?
30.35. Два аккумулятора с ЭДС %\ п%2]л внутренними сопротив­
лениями г] и г2 соединены параллельно. Определите ЭДС батареи (на­
пряжение на клеммах аккумуляторов). Как будет изменяться со вре­
менем ЭДС батареи аккумуляторов?
30.36. Найдите связь между кулоном и применяемой на практике
(для аккумуляторов и гальванических элементов) единицей заряда
«ампер-час».
30.37. Емкость одного аккумулятора Q = 50 А • ч. Определите ем­
кость четырех таких аккумуляторов, включенных: 1) последователь­
но; 2) параллельно.
30.38. Два аккумулятора емкостью Qx = 60 А • ч и Q2 = 65 А • ч со­
единены последовательно. Определите емкость такой батареи.
137
31.1. Напишите известные вам выражения для работы тока на од­
нородном участке цепи.
31.2. Два резистора сопротивлениями R и 2R включены в цепь:
1) последовательно; 2) параллельно. На каком резисторе и во сколько
раз выделится большее количество теплоты за одинаковое время?
31.3. Постройте графики зависимостей мощности, выделяемой
на сопротивлении: от напряжения при постоянном сопротивлении,
от сопротивления при постоянном напряжении. Как надо изменять
сопротивление, чтобы зависимость мощности от напряжения была
линейной?
31.4. Определите, какую работу произвел электрический ток,
если через сечение проводника прошел заряд q = 1,5 Кл и падение на­
пряжения на проводнике U = 2,0 В.
31.5. За время t = 10 с через проводник, падение напряжения на
котором U = 12 В, прошел заряд q = 24 Кл. Определите: 1) работу, со­
вершенную током; 2) мощность тока; 3) сопротивление проводника.
31.6. На одной лампочке написано U\ = 127 В, Р\ = 60 Вт, на вто­
рой — U2 = 220 В, Р2 = 60 Вт. Какая мощность будет выделяться в ка­
ждой из лампочек, если первую вставить в сеть с напряжением 220 В,
а вторую — с напряжением 127 В?
31.7. Две лампочки сопротивлениями R\ = 180 Ом и R2 = 360 Ом
подключили параллельно к сети с напряжением U = 120 В. Какая
мощность выделяется в каждой из них? Какая будет выделяться мощ­
ность, если их подключить последовательно?
31.8. Перегоревшую спираль электрического утюга мощностью
р = 300 Вт укоротили на четверть. Какой стала при этом его мощ­
ность?
31.9. Прибор имеет три нагревательные спирали по R = 120 Ом
каждая. Какие мощности можно получить, используя различные со­
единения спиралей? Напряжение в сети U= 120 В.
31.10. Какое дополнительное сопротивление надо поставить к
лампе мощностью Р = 300 Вт, рассчитанной на напряжение U = 110 В,
чтобы при напряжении в сети U\ = 127 В лампа работала в нормаль­
ном режиме?
31.11. Какое напряжение надо поддерживать в сети и какая мощ­
ность должна потребляться, чтобы питать током п = 30 ламп мощно­
стью Р = 60 Вт каждая, соединенных параллельно, при напряжении
U = 20 В, если сопротивление проводов, подводящих ток к лампам,
г — 4,0 Ом? Каков КПД электросети?
§ 31. Работа и мощность тока
138
31.12. Электроплитка мощностью Р = 1,0 кВт, рассчитанная на
напряжение U = 120 В, подключена в сеть с напряжением U\ = 127 В.
Сопротивление подводящих проводов г = 4,0 Ом. Какая мощность
выделяется плиткой? Параллельно к плитке подключили вторую та­
кую же. Какая мощность стала выделяться двумя плитками?
31.13. В сеть с напряжением U — 220 В с помощью проводов со­
противлением г = 5,0 Ом подключен реостат. При какой силе тока на
нем выделяется такая же мощность, как и при силе тока /, = 2,0 А?
Какая часть расходуемой энергии выделяется в реостате в том и дру­
гом случаях?
31.14. Источник тока с ЭДС % и внутренним сопротивлением г
замкнут на реостат. Постройте графики зависимостей от силы тока в
цепи: 1) мощности, выделяемой источником; 2) мощности, выделяе­
мой во внешней цепи; 3) КПД источника тока. При какой силе тока
мощность, выделяемая во внешней цепи, будет наибольшей?
31.15. К аккумуляторной батарее с внутренним сопротивлением г
подключен резистор сопротивлением R. Со временем батарея садит­
ся — уменьшается ее ЭДС. Постройте графики зависимостей от ЭДС
источника тока: 1) мощности, выделяемой источником; 2) мощно­
сти, выделяемой во внешней цепи; 3) КПД источника.
31.16. Источник тока с ЭДС % и внутренним сопротивлением г
замкнут на реостат. Постройте графики зависимостей от внешнего
сопротивления: 1) силы тока; 2) напряжения; 3) мощности, выделяе­
мой во внешней цепи; 4) мощности, выделяемой источником;
5) мощности, выделяющейся внутри источника; 6) КПД источни­
ка. При каком внешнем сопротивлении во внешней цепи выделяется
максимальная мощность?
31.17. Мощность, выделяемая на резисторе, подключенном к ис­
точнику тока с ЭДС % = 3,0 В и внутренним сопротивлением
г = 1,0 Ом, равна Р = 2,0 Вт. Определите силу тока в цепи.
31.18. ЭДС источника тока % = 2,0 В, внутреннее сопротивление
г ~ 1,0 Ом. Определите сопротивление внешней цепи, если в ней вы­
деляется мощность /* = 0,75 Вт.
31.19. Определите, какое количество энергии запасено в аккуму­
ляторе емкостью 0 = 50 А • ч, имеющем ЭДС % = 12 В.
31.20. Источник тока замкнут на реостат. При силе тока /, = 0,20 А
и h = 2,4 А на реостате выделяется одинаковая мощность. При какой
силе тока на реостате выделяется максимальная мощность? Чему рав­
на сила тока короткого замыкания?31.21. Определите силу тока короткого замыкания батареи, если
при силе тока 1\ = 2,0 А во внешней цепи выделяется мощность
Pi = 24 Вт, а при силе тока /2 = 5,0 А — мощность Р2 = 30 Вт.
31.22. По условию предыдущей задачи определите максимальную
мощность, которая может выделяться во внешней цепи.
31.23. Максимальная мощность во внешней цепи равна Ртх= 12 Вт
при силе тока / = 2,0 А. Определите ЭДС и внутреннее сопротивле­
ние источника тока.
31.24. При подключении к источнику тока с ЭДС % = 15 В сопро­
тивления R = 15 Ом КПД источника ц =75 %. Определите, какую
максимальную мощность во внешней цепи может выделять данный
источник.
31.25. При изменении внешнего сопротивления с R\ = 6,0 Ом до
R2 = 21 Ом КПД схемы увеличился в п = 2,0 раза. Чему равно внут­
реннее сопротивление источника тока?
31.26. При каком сопротивлении мощность, выделяемая во
внешней цепи, такая же, как и при сопротивлении R[ = 10 Ом. Чему
равен КПД в каждом случае? Внутреннее сопротивление источника
тока г = 2,5 Ом.
31.27. Когда во внешней цепи выделяется мощность Л = 18 Вт,
КПД источника тока = 64 %. При изменении внешнего сопротив­
ления КПД источника стал Г|2 = 36 %. Определите, какая мощность
выделяется при этом внутри источника тока.
31.28. При замыкании аккумулятора сначала на резистор сопро­
тивлением Ri, а затем на R2 мощность, выделяемая на них, в обоих
случаях оказалась одинаковой. Определите внутреннее сопротивле­
ние аккумулятора.
31.29. Два сопротивления по R = 10 Ом подключаются к источни­
ку тока с ЭДС 'ё = 3,0 В сначала последовательно, а затем параллель­
но. В обоих случаях тепловая мощность, выделяемая каждым сопро­
тивлением, оказалась одинаковой. Чему равна сила тока в каждом
случае?
31.30. Батарея состоит из и = 3 последовательно соединенных ис­
точников тока с ЭДС % = 2,0 В и внутренним сопротивлением
г = 3,0 Ом каждый. Чему равна максимальная мощность, выделяемая
во внешней цепи такой батареи? Какую максимальную мощность во
внешней цепи можно получить, соединив элементы параллельно?
31.31. N одинаковых элементов с ЭДС % и внутренним сопро­
тивлением г каждый соединены последовательно и замкнуты нако­
ротко. Определите, какое количество теплоты выделяется в единицу
времени.
140
31.32. При подзарядке аккумулятора с внутренним сопротивле­
нием г от зарядного устройства с напряжением U ЭДС аккумулятора
повышается. Постройте графики зависимостей от ЭДС аккумулято­
ра: 1) мощности, потребляемой от зарядного устройства; 2) мощно­
сти, расходуемой на подзарядку аккумулятора; 3) мощности, расхо­
дуемой на тепло; 4) КПД зарядного устройства. При каком значении
ЭДС мощность, расходуемая на подзарядку, максимальна?
31.33. Аккумулятор с ЭДС % = 8,0 В и внутренним сопротивлени­
ем г = 10 Ом заряжается от подзарядного устройства напряжением
U — 12 В. Какая мощность расходуется внутри на выделение теплоты?
Какую мощность аккумулятор потребляет от сети?
31.34. Аккумулятор с ЭДС'ё = 12 В и внутренним сопротивлени­
ем г =15 Ом заряжается от подзарядного устройства напряжением
U= 15 В. Определите, какая часть потребляемой мощности идет на
его подзарядку и чему она равна.
31.35. Определите ЭДС аккумулятора, подзаряжаемого от сети с
напряжением U = 12 В, если половина потребляемой энергии расхо­
дуется на теплоту.
31.36. Два аккумулятора с ЭДС, равными %\= 8,0 В и %2 = 3,0 В,
соединили параллельно. При этом получилось, что один аккумулятор
подзаряжает другой и мощность, расходуемая на подзарядку, Р = 1,5 Вт.
Определите, какой силы ток течет через аккумуляторы.
31.37. Электродвигатель подключен к сети с напряжением U. Со­
противление обмотки якоря двигателя г. Постройте графики зависи­
мостей от силы тока, текущего через двигатель: 1) мощности, полу­
чаемой двигателем; 2) механической мощности; 3) мощности, расхо­
дуемой на теплоту; 4) КПД двигателя. При какой силе тока двигатель
развивает максимальную механическую мощность?
31.38. В сеть постоянного тока с напряжением U = 110 В включен
электродвигатель, сопротивление обмотки R = 2,0 Ом. Двигатель по­
требляет ток силой / = 8,0 А. Определите: 1) мощность, потребляе­
мую двигателем; 2) механическую мощность; 3) КПД двигателя.
31.39. Через электродвигатель, подключенный к сети с напряже­
нием U= 12 В, течет ток силой / = 6,0 А. Определите мощность на
валу двигателя, если при полном затормаживании якоря по цепи те­
чет ток силой /0 = 30 А.
31.40. Двигатель, подключенный к сети с напряжением U = 220 В,
развивает мощность Р = 3,0 кВт, сопротивление обмотки R = 4,0 Ом.
Определите силу тока, потребляемую двигателем.
31.41. При силе тока /j = 10 А электродвигатель развивает мощ­
ность Р\ — 0,50 кВт, при /2 = 20 А — мощность Pi — 0,80 кВт. Опреде­
141
лите КПД двигателя при данных значениях тока. Какой силы ток те­
чет через обмотку якоря, если электродвигатель заклинит?
31.42. Определите, через какое время закипит т =200 г воды,
если кипятильник потребляет ток силой / = 0,50 А при напряжении в
сети U = 220 В. Начальная температура воды /0 = 20 °С.
31.43. К концам свинцовой проволоки длиной / = 1,0 м приложе­
но напряжение U = 10 В. Определите, сколько времени пройдет с на­
чала пропускания тока до момента, когда свинец начнет плавиться.
Начальная температура свинца t0 = 20 °С. Потерей теплоты в окру­
жающее пространство пренебречь.
31.44. Определите, на сколько нагреется медный стержень за вре­
мя т = 50 с, если по нему течет ток плотностью j =4,0 А/мм2. Потерей
теплоты в окружающее пространство пренебречь.
31.45. Определите мощность нагревателя, если на нем можно
вскипятить за время т = 10 мин воду объемом V = 2,0 л. Начальная
температура воды Г0 =20°С. КПД нагревателя ц =75 %.
31.46. С помощью нагревательной спирали сопротивлением
R = 2,0 Ом, подключенной к аккумулятору с ЭДС % = 36 В, нагрева­
ют воду массой т = 500 г. За время т = 10 мин вода нагрелась на
д t = 29 °С. Определите внутреннее сопротивление аккумулятора.
31.47. Электрический чайник имеет две нагревательные спирали.
При включении одной из них вода в чайнике закипает через
т, = 8,0 мин, при включении другой — через т2 = 24 мин. Определи­
те, через какое время будет закипать в чайнике вода, если спирали со­
единить: 1) последовательно; 2) параллельно.
31.48. Определите, какое количество нефти сжигается на элек­
тростанции, чтобы по телевизору мощностью Р = 250 Вт посмотреть
1,5-часовой фильм. Считать КПД электростанции ц =35 %.
31.49. Трамвай массой т = 22,5 т движется со скоростью v = 36 км/ч
по горизонтальному пути. Коэффициент трения р = 0,010, напряже­
ние в линии U = 500 В, КПД двигателя и передачи г| =15%. Опреде­
лите силу тока, проходящего через двигатель. Определите, с какой
скоростью будет двигаться трамвай вверх по горе с уклоном у = 0,030
(3 м на каждые 100 м пути), расходуя ту же мощность.
31.50. Электровоз массой т = 300 т движется вниз по горе со ско­
ростью v = 12 км/ч. Уклон горы у = 0,010 (1 м на каждые 100 м пути).
Коэффициент сопротивления движению р = 0,020, напряжение в ли­
нии U = 3,0 кВ, КПД электровоза ц = 80 %. Определите силу тока,
проходящего через двигатель электровоза.
142
31.51. Электродвигатель подъемного крана работает под напря­
жением = 380 В и потребляет ток силой / = 20 А. Определите со­
противление обмотки двигателя, если груз массой т = 1,0 т кран под­
нимает на высоту h = 19 м за время т = 50 с.
\ § 32. Электрический ток в различных средах
32.1. К концам медного провода диаметром d и длиной / прило­
жено напряжение U. Как изменится скорость упорядоченного движе­
ния электронов в проводнике, если удвоить: 1) £/; 2) /; 3) d?
32.2. Как удельное сопротивление металлов изменяется с пони­
жением температуры?
32.3. По проводнику течет ток силой / = 10 А. Найдите массу
электронов, проходящих через его поперечное сечение за время
/ = 1,0 ч.
32.4. Электрическая цепь состоит из двух последовательно соеди­
ненных кусков медного провода с площадью сечений S] = 2,0 мм2 и
S2 = 3,0 мм2. Сравните скорости упорядоченного движения электро­
нов в проводах.
32.5. Определите среднюю скорость упорядоченного движения
электронов в медном проводнике при силе тока / = 10 А и площади
сечения 5 = 1,5 мм2. Принять, что на каждый атом меди приходится
два электрона проводимости.
32.6. По вольфрамовой проволоке диаметром d — 0,50 мм проте­
кает ток силой/ = 60 мА. Определите напряженность электрического
поля в проводнике.
32.7. Два электрода опустили в сосуд со слабым раствором пова­
ренной соли и подвели к ним постоянное напряжение. Как будет ме­
няться сила тока, проходящего через раствор, если в сосуд постепен­
но подсыпать соль?
32.8. Как изменится сила тока, проходящего через насыщенный
раствор соли, если увеличится температура?
32.9. Как изменится количество вещества, выделяемого на элек­
тродах при электролизе, если: 1) увеличить напряжение; 2) сблизить
электроды; 3) увеличить площадь погруженной части электродов;
4) увеличить температуру? ’
32.10. Определите химические и электрохимические эквивален­
ты веществ: водорода, натрия, кислорода, двухвалентной меди. Каков
физический смысл постоянной Фарадея?
32.11. На что затрачивается больше электричества: на выделение
моля никеля из раствора NiS04 или на выделение моля железа из рас­
твора FeCl2?
143
32.12. Медь выделяется из раствора C11SO4 при напряжении
U = 8,0 В. Найдите расход энергии на выделение от = 1,0 кг меди,
если КПД установки г| = 80 %. '
32.13. Определите, сколько времени потребуется для покрытия
изделия слоем золота толщиной И = 5 мкм, если плотность тощ в рас­
творе хлорида золота AgCl3 равна у =20 А/м2.
32.14. Определите, какой толщины слой серебра образовался на
изделии за время t = 3 мин, если плотность тока в растворе нитрата
серебра AgN03 равна у =2,6 кА/м2. /
32.15. Определите, сколько оксида алюминия А120 3 раэ!лагаетток
силой / = 3,0 А в течение времени / = 1,0 ч.
32.16. Определите, какой силы ток должен проходить через элек­
тролит, чтобы хлорид меди СиС12 массой от = 100 г разложить за вре­
мя t = 10 ч.
32.17. При электролизе сульфата цинка ZnS04 в течение времени
t = 4,0 ч выделилось от = 24 г цинка. Определите сопротивление элек­
тролита, если на электроды подано напряжение £А=10 В.
32.18. При электролизе воды течет ток силой I = 59 А. Какой объ­
ем гремучего газа (при нормальных условиях) получился за время
t = 1 мин?
32.19. Определите, сколько электроэнергии надо затратить, что­
бы при нормальных условиях заполнить водородом воздушный шар с
подъемной силой Е = 3,0 кН. Напряжение на зажимах электролити­
ческой ванны U — 2,2 В.
32.20. Пары ртути в ртутной лампе ионизируются рентгеновски­
ми лучами. При увеличении напряжения между электродами лампы
достигается сила тока насыщения I = 0,80 нА. Какое количество пар
ионов создают рентгеновские лучи за время Г = 1,0 с?
32.21. Можно ли увеличить ток насыщения в газоразрядной труб­
ке (не выходя на участок самостоятельного разряда)?
32.22. При какой напряженности поля начнется самостоятель­
ный разряд в газоразрядной трубке, заполненной неоном, если энер­
гия ионизации атома неона W = 21,5 эВ, а средняя длина свободного
пробега электронов А = 0,40 мкм? Какова наименьшая скорость
электронов при столкновении с атомом?
32.23. Концентрация ионизированных молекул в воздухе при
нормальных условиях щ = 2,7 • 1022 м~3. Сколько процентов молекул
ионизовано?
32.24. Электрический пробой воздуха наступает при напряжен­
ности поля Е = 3,0 МВ/м. Определите потенциал ионизации воздуха
и скорость электронов перед ударом о молекулы, если длина их сво­
бодного пробега А = 5,0 мкм.
144
32.25. На каком расстоянии от Земли должно находиться грозо­
вое облако, обладающее потенциалом ср = 0,90 ГВ, чтобы ударила
молнщ? Воздух становится проводящим при напряженности элек-
тричесУого поля £=30 кВ/см.
32.26. До какого потенциала можно зарядить уединенный метал­
лический шарик радиусом г = 5,0 мм? Какой заряд он при этом будет
нести? Напряженность поля, при которой наступает пробой воздуха,
£ = 3,0 МВ/м.
32.27. Почему искровой разряд происходит при высоких, а дуго­
вой — при достаточно малых напряжениях?
32.28. Какую минимальную скорость должен иметь электрон,
чтобы вылететь из вольфрама?
32.29. Определите скорость электрона, попадающего на анод
диода, если напряжение между анодом и катодом U — 200 В. Темпе­
ратура катода Т = 3 000 К.
32.30. В электровакуумном диоде сила тока насыщения /нас = 40 мА.
Определите число электронов, вылетающих с катода за время
t= 1,0 с.
32.31. Почему в мощных электронных лампах анод делают охлаж­
даемым и перед включением накала катода включают анодное напря­
жение?
32.32. Мощность тока в электронно-лучевой трубке Р = 0,50 Вт.
Энергия электронов в луче W = 8,0 • 10-16 Дж. Определите силу анод­
ного тока.
32.33. Как изменяется с температурой удельная электропровод­
ность полупроводников?
32.34. В германии я-типа средняя скорость упорядоченного дви­
жения электронов при напряженности поля £=10 мВ/м составляет
я = 4,5 • 10_3 м/с. Для концентрации электронов я = 1,0 • 1016 см-3
вычислить: 1) плотность тока; 2) удельное сопротивление; 3) удель­
ную электропроводность.
32.35. Какие из примесей — фосфор, алюминий, мышьяк, бор,
галлий, индий, сурьму — нужно ввести в кремний, чтобы получить:
1) электронную проводимость; 2) дырочную проводимость?​

Дополнительные задачи
IX. 1. Десять точек соединили друг с другом проводниками сопро­
тивлением £ = 40 Ом каждый. К двум точкам подключили источник с
ЭДС % = 10 В и внутренним сопротивлением г = 2,0 Ом. Определите
силу тока в каждом из проводников.
КГ1431 145
в
IX.2. Цепь составлена из резисторов сопротивлениями
Ri = 0,25 МОм, R2 = 50 кОм, конденсатора переменной емкости, у ко­
торого емкость изменяется по закону С = Со + ой, где а = 1,0 мкФ/с,
и источника тока с ЭДС£ = 15 В (рис. 225). Определите силу тока, те­
кущего через сопротивление R\. Внутренним сопротивлением источ­
ника пренебречь.
IX.3. Три одинаковых источника тока с ЭДС % = 1,5 В и три оди­
наковых конденсатора емкостью С = 2,0 мкФ соединены, как показа­
но на рис. 226. Определите заряд каждого из конденсаторов. Если
точки А и О замкнуть накоротко, то какой заряд пройдет по провод­
нику, соединяющему эти точки?
IX.4. Источник тока с ЭДС % = 100 В с внутренним сопротивле­
нием Rq = 10 Ом подключен к электрическому чайнику. Определите,
с какой скоростью вырывается из носика чайника пар, когда вода ки­
пит, если мощность, выделяемая в чайнике, максимальна. Площадь
носика S = 4,0 см2.
IX.5. В сеть с напряжением U = 24 В включен электродвигатель.
Нагруженный двигатель потребляет мощность, в к = 10 раз большую,
чем при работе вхолостую. Разность потенциалов на клеммах мотора
при нагрузке падает на п = 20 % по сравнению с разностью потенциа­
лов при холостом ходе. Определите мощность тепловых потерь в под­
водящих проводах при холостом ходе, если сила нагрузочного тока
/ = 5,0 А.
IX.6. Электродвигатель подъемного крана работает под напряже­
нием U = 380 В и потребляет ток силой 1Х = 10 А, когда кран подни­
мает груз массой М = 1,4 т со скоростью v\ = 20 см/с. Определите, с
какой скоростью поднимается груз, когда через мотор течет ток силой
/2 = 15 А. КПД механических передач крана ц =90%.
IX.7. Через раствор C11SO4 в течение времени t — 1,0 мин пропус­
кают ток, изменяющийся по закону I = at, где а = 4,0 А/с. Сколько
146
меди выделится при этом на катоде? Построй- + Л
те график зависимости массы выделившейся
меди от времени пропускания тока.
IX.8. В раствор AgCl поместили два одина­
ковых широких электрода и приложили к ним
постоянное напряжение i/=100 В (рис. 227).
При этом на отрицательном электроде стало
выделяться т = 1,0 мг серебра в секунду. Посе­
редине между ними поместили третий такой
же электрод и через резистор сопротивлением
R = 50 Ом соединили его с положительным электродом. Что и в ка­
ком количестве будет выделяться на среднем электроде?

Глава X
ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ
КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
§ 33. Взаимодействие магнитного поля с током
33.1. Как будут вести себя два прямолинейных длинных провод­
ника, расположенных: 1) параллельно друг другу с токами, текущими
в одном направлении; 2) параллельно друг другу с токами, текущими
в противоположных направлениях; 3) перпендикулярно друг другу и
лежащих в одной плоскости?
33.2. Почему два параллельных проводника, по которым текут
токи в одном направлении, притягиваются, а два параллельных элек­
тронных пучка отталкиваются?
33.3. Проволоку протаскивают между двумя зажимами, к кото­
рым подключен источник ЭДС, со скоростью, равной скорости дрей­
фа электронов и направленной в противоположную сторону. Будет
ли этот проводник с током создавать вокруг себя магнитное поле?
33.4. В каком случае посередине между двумя параллельными
проводами магнитное поле больше, если токи текут: 1) в одном на­
правлении; 2) в противоположных направлениях?
33.5. Как будет вести себя рамка с током, помещенная в магнит­
ное поле, показанное на рис. 228?
33.6. Рамка с током, имеющая магнитный моментрм, ориентиро­
вана по отношению к внешнему однородному магнитному полю с ин­
дукцией В, как показано на рис. 229. Найдите момент сил, действую­
щих на рамку с током. Какое положение рамки является положением
устойчивого равновесия?
10* 147
а б в
Р и с . 228
а
В
V - *i 0
' в в в
Р и с . 229
33.7. Определите индукцию магнитного поля, если максималь­
ный вращающий момент сил, действующий на рамку площадью
S = 1,0 см2, равен М — 5 • 1(Г4 Н ■ м при силе тока / = 1,0 А. На рамке
намотано N = 100 витков провода.
33.8. К двум диагонально противоположным точкам квадрата,
сделанного из одинаковых кусков проволоки, подключен источник
ЭДС. Определите индукцию магнитного поля в центре квадрата.
33.9. Для проводников, изображенных на рис. 230, найдите маг­
нитную индукцию в точке О. Геометрические размеры и направление
тока указаны на рисунке.
33.10. Два прямолинейных длинных проводника расположены на
расстоянии г = 10 см друг от друга. По ним текут одинаковые токи
/ = 2,9 А в одном направлении. Найдите индукцию магнитного поля в
точке, находящейся на расстоянии г от каждого проводника.
33.11. Длинный провод образует круговой виток радиусом R = 10 см.
Определите ток, текущий по проводнику, если индукция магнитного
поля в центре витка В = 34 мкТл.
33.12. Силовые линии магнитного поля — замкнутые кривые.
Как можно создать «однородное» магнитное поле?
33.13. Внутри длинного соленоида необходимо создать магнит­
ное поле с индукцией В = 21 мТл. Провод диаметром d - 1,2 мм мо-
Р и с. 230
148
жет выдержать силу тока / = 4,5 А. Из какого минимального числа
слоев должна состоять обмотка соленоида?
33.14. Проводник с током помешен в однородное магнитное поле
с индукцией В = 20 мТл. Определите силу, действующую на него,
если его длина / = 0,10 м, сила тока / = 3,0 А, а угол между направле­
нием тока и вектором индукции а = 45°.
33.15. Два бесконечных провода, расположенных на расстоянии
г = 10 см друг от друга, взаимодействуют между собой с силой
F /I— 2 • 10-5 Н/м. Определите силу тока в проводах, если известно,
что сила тока в одном из них в п = 2 раза больше, чем в другом.
33.16. В горизонтальном однородном магнитном поле с индукци­
ей В = 10 мТл подвешен на двух легких нитях горизонтальный про­
водник длиной / = 10 см, перпендикулярный магнитному полю. Как
изменится сила натяжения каждой из нитей, если по нему пропустить
ток силой / = 10 А?
33.17. По горизонтальному проводнику длиной / = 20 см и массой
т = 2,0 г течет ток силой I = 5,0 А. Определите индукцию магнитного
поля, в которое нужно его поместить, чтобы он висел не падая.
33.18. На горизонтальных рельсах, расстояние между которыми
/ = 60 см, лежит перпендикулярно им стержень. Определите силу
тока, который надо пропустить по стержню, чтобы он начал двигать­
ся. Рельсы и стержень находятся в вертикальном однородном магнит­
ном поле с индукцией В = 60 мТл. Масса стержня т = 0,5 кг, коэф­
фициент трения стержня о рельсы р = 0, 10.
33.19. Стержень лежит перпендикулярно рельсам, расстояние ме­
жду которыми / = 50 см. Рельсы составляют с горизонтом угол
а = 30°. Какой должна быть индукция магнитного поля, перпендику­
лярного плоскости рельсов, чтобы стержень начал двигаться, если по
нему пропускать ток силой / = 40 А? Коэффициент трения стержня о
рельсы р =0,60, масса стержня т = 1,0 кг.
33.20. Проводник длиной / и массой т подвешен на тонких про­
волочках. При прохождении по нему тока силой /он отклонился в од­
нородном вертикальном магнитном поле так, что
проволочки образовали угол а с вертикалью. Како­
ва индукция магнитного поля?
33.21. Медный провод диаметром d= 2,0 мм
изгибают в равносторонний треугольник и подклю­
чают к источнику постоянного тока (рис. 231).
Плоскость контура расположена перпендикулярно
магнитному полю с индукцией В = 10 мТл.Опреде- Р и с . 231
149
лите значение и направление силы, действующей на контур со сторо­
ны поля, если известно, что U - 5,1 В.
33.22. Проводник длиной / = 30 см с током силой / = 20 А распо­
ложен под углом а = 30° к однородному магнитному полю с индукци­
ей В — 0,40 Тл. Найдите работу, которая была совершена при переме­
щении его на расстояние х — 25 см перпендикулярно магнитному
полю.
33.23. Рамка площадью 5 = 16 см2 может вращаться вокруг оси,
проходящей через середины противоположных сторон. На рамке на­
мотано N = 100 витков провода, по которому течет ток / = 1,5 А. Ее
помещают в однородное магнитное поле с индукцией В= 25 мТл,
располагают перпендикулярно линиям магнитной индукции и удер­
живают в положении неустойчивого равновесия. Какую работу со­
вершат силы магнитного поля, если рамку отпустить и она перейдет в
положение устойчивого равновесия?
33.24. Зная мощность двигателя и частоту вращения якоря, оце­
ните механический момент сил на валу двигателя. Оценку провести
для двигателя постоянного тока мощностью Р= 0,37 кВт с частотой
вращения п — 750 об/мин.
33.25. Движущийся электрический заряд можно рассматривать
как электрический ток. Определите магнитный момент кругового
тока, образованного электроном, влетевшим под прямым углом со
скоростью v в однородное магнитное поле с индукцией В.
33.26. Может ли заряженная частица двигаться: а) равномерно
прямолинейно, б) равноускоренно прямолинейно, в) по окружности
в однородном: 1) электрическом поле; 2) магнитном поле?
33.27. По какой траектории движется в общем случае заряженная
частица в: 1) однородном электрическом поле; 2) однородном маг­
нитном поле? Докажите, что сила, действующая на заряженную час­
тицу в магнитном поле, не совершает работы.
33.28. Определите частоту обращения электрона по окружности в
однородном магнитном поле с индукцией В — 4,0 мТл.
33.29. Электрон, ускоренный разностью потенциалов
Аф = 800 В, влетает в поперечное однородное магнитное поле. Опре­
делите изменение импульса электрона при отклонении его от перво­
начального направления движения на угол ф = л /2.
33.30. Протон, ускоренный разностью потенциалов Аф = 1,0 кВ,
влетает в однородное магнитное поле с индукцией В — 0,20 Тл пер­
пендикулярно линиям индукции. Определите путь, пройденный час­
тицей за время, равное половине периода.
150
33.31. Протон и а-частица влетают в
однородное магнитное поле перпендику­
лярно линиям индукции. Во сколько раз
отличаются радиусы окружностей, кото- ___ _
© в
рые описывают частицы и их угловые ско­
рости, если у частиц одинаковы: 1) скоро­
сти; 2) энергии?
Ф J
33.32. а-Частица, ускоренная разно­
стью потенциалов Дф = 250 кВ, пролетает
, d ,
поперечное однородное магнитное поле с
индукцией В = 0,51 Тл. Толщина области с
Р и с . 232
полем d = 10 см (рис. 232). Определите угол ф отклонения а-частицы
от первоначального направления движения.
33.33. Протон ускоряется в циклотроне до энергии W= 5,0 МэВ.
Определите наибольший радиус орбиты, по которой он движется в
циклотроне, если частота ускоряющего электрического поля
v = 1,8 • 107 Гц.
33.34. Электрон влетает в однородное магнитное поле со скоро­
стью v = 10 км/с под углом а = 30° к линиям магнитной индукции.
Индукция магнитного поля В = 0,10 мТл. Расстояние от начального
положения электрона до экрана / = 40 см. Определите, сколько обо­
ротов он сделает, прежде чем попадет на экран.
33.35. Частица, имеющая заряд q = 3,2 • 10~19 Кл, влетает в одно­
родное магнитное поле под углом а = 60° к линиям индукции и дви­
жется по винтовой линии с шагом h = 10 см. Определите ее импульс,
если индукция поля 5 = 1,2 мТл.
33.36. Спираль, по которой движется электрон в однородном маг­
нитном поле, имеет диаметр с/ = 80 мм и шаг h = 20 см. Определите
его скорость, если индукция поля 5 = 0,51 мТл.
33.37. Электрон, пройдя ускоряющую разность потенциалов
Афо = 1,8 кВ, влетает в середину между пластинами плоского гори­
зонтального конденсатора параллельно им. К пластинам конденсато­
ра приложена разность потенциалов Дф = 10 кВ. Отклонившись от
своего первоначального направления на максимальный угол, элек­
трон вылетает из конденсатора и попадает в вертикальное магнитное
поле с индукцией В = 4,8 мТл. Определите радиус и шаг винтовой
траектории.
33.38. Заряженная частица влетает под углом а к направленным
параллельно электрическому и магнитному полям. Как она будет
двигаться?
151
33.39. Электрон влетает со скоростью г>= 1,0 км/с перпендику­
лярно в одинаково направленные электрическое и магнитное поля.
Напряженность электрического поля Е= 25 В/м, индукция магнит­
ного — В = 50 мТл. Определите величину и направление ускорения
электрона в начальный момент.
33.40. Отрицательная частица влетает со скоростью щ = 4,5 ■ 107 м/с
под углом а = 60° к параллельно направленным электрическому и
магнитному полям. Напряженность электрического поля Е= 39 В/см,
индукция магнитного — В= 5,2 мТл. Определите число оборотов,
совершенных частицей при движении ее в направлении полей. Во
сколько раз шаг первого витка ее траектории больше последнего?
33.41. Однородные магнитное и электрическое поля расположе­
ны взаимно перпендикулярно. Напряженность электрического поля
Е = 0,50 кВ/м, а индукция магнитного — В = 1,0 мТл. Определите, с
какой скоростью и в каком направлении должен лететь электрон,
чтобы двигаться прямолинейно.
§ 34. Электромагнитная индукция. Самоиндукция
34.1. Определите поток вектора магнитной индукции, пронизы­
вающий плоскую поверхность площадью S = 100 см2 при индукции
В =0,20 Тл, если поверхность: 1) перпендикулярна вектору магнит­
ной индукции; 2) параллельна; 3) расположена под углом оц = 45° к
вектору магнитной индукции; 4) расположена под углом а 2 = 30° к
вектору магнитной индукции.
34.2. Электрон движется со скоростью v = 2,0 ■ 107 м/с по круго­
вой орбите в однородном магнитном поле с индукцией В = 20 мТл.
Определите магнитный поток, пересекающий плоскость орбиты.
34.3. Около проводника с током находится прямоугольная рамка
ABCD (рис. 233), лежащая в одной плоскости с проводником
{00'\\А В ). Поток вектора магнитной индукции, пронизывающий
рамку и созданный магнитным полем проводника, равен Ф. Опреде­
лите изменение магнитного потока, если: 1) отключить ток в провод­
нике; 2) изменить направление тока на обратное; 3) повернуть рамку
вокруг оси, проходящей через проводник ОО'; 4) повернуть рамку
вокруг оси, проходящей через середины сторон АВ и ВС, на 90°; 5) на
180°.
34.4. Замкнутый виток провода находится у проводника с током
(рис. 234). Будет ли возникать в витке ток, если: 1) вращать виток во­
круг оси, проходящей через проводник; 2) вращать вокруг оси, парал­
лельной проводнику; 3) вращать вокруг оси, перпендикулярной про-
152
О'
I
A D
О
Р и с . 233
воднику; 4) двигать поступательно параллельно проводнику; 5) дви­
гать поступательно перпендикулярно проводнику?
34.5. Определите направление индукционного тока в проводя­
щем кольце (рис. 235), если индукция магнитного поля: 1) увеличива­
ется; 2) уменьшается.
34.6. Определите направление сил, действующих на проводящее
кольцо (рис. 235), если индукция магнитного поля: 1) увеличивается;
2) уменьшается.
34.7. Виток провода площадью ^расположен перпендикулярно си­
ловым линиям магнитного поля. Определите закон изменения ЭДС
индукции в витке, если индукция магнитного поля изменяется со вре­
менем по закону: 1) В = At2-, 2) В = В0- С7; 3) В = В0; 4) В = Ваcos cor,
где В0, А, С и со — размерные константы.
34.8. Виток провода площадью S — 50 см2 замкнут на конденсатор
емкостью С = 20 мкФ. Плоскость витка перпендикулярна однород­
ному магнитному полю. Определите скорость изменения магнитного
поля, если заряд на конденсаторе равен q = 1,0 нКл.
34.9. Тонкий медный обруч радиусом г = 4,0 см разрезан и в раз­
рез включен конденсатор емкостью С = 2,0 мкФ. Индукция магнит­
ного поля (Тл), пронизывающего обруч, изменяется по закону
В = 0,2 - 0,05/и составляет с плоскостью обруча угол а = 30°. Опре­
делите заряд конденсатора.
34.10. В однородном магнитном поле, индукция которого
В = 0,15 Тл, перпендикулярно вектору индукции расположен прово­
дящий виток радиусом /-=10 см, сопротивлением R = 0,31 Ом. Ка­
кой заряд протечет по витку при повороте его на угол а = п/2? По­
стройте график зависимости протекшего заряда от угла поворота а.
34.11. Плоский виток провода расположен перпендикулярно од­
нородному магнитному полю. Когда он повернулся на (Xi = 180°, по
153
нему прошел заряд q\ = 1,2 мКл. На какой угол повернулся виток,
если по нему прошел заряд <72 = 1,8 мКл?
34.12. Квадратную проволочную рамку со стороной /= 10 см по­
мешают в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,15 Тл так,
что ее плоскость параллельна линиям индукции. Рамку поворачива­
ют вокруг оси симметрии на у ол а = 90°. При этом гальванометр,
замкнутый на рамку, показывает индуцированный в ней заряд
q = 14 мкКл. Определите сопротивление проволоки. Внутреннее со­
противление гальванометра Rr = 100 Ом.
34.13. Виток медного провода помещен в однородное магнитное
поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Диаметр витка
D = 20 см, диаметр провода d = 2,0 мм. С какой скоростью изменяется
индукция магнитного поля, если по кольцу течет ток силой / = 5,0 А?
34.14. Контур площадью S = 12 см2 и сопротивлением R = 0,10 Ом
помещают в однородное магнитное поле с индукцией В0 = 300 мТл
перпендикулярно линиям магнитной индукции. В некоторый мо­
мент времени индукция стала убывать по закону В = В0 - kt, где
к = 10 Тл/мин. Определите количество теплоты, выделяющееся в
контуре за время исчезновения поля.
34.15. Квадратная проволочная рамка со стороной /= 10 см и со­
противлением R = 0,24 Ом помещена в однородное магнитное поле с
индукцией В = 12 мТл перпендикулярно линиям индукции. Какой
заряд протекает по проволоке, если рамку трансформировать в круг,
лежащий в той же плоскости, что и рамка?
34.16. Проволочный виток диаметром D = 20 см помещен в одно­
родное магнитное поле с индукцией В - 56 мкТл перпендикулярно
линиям индукции. Его вытягивают в сложенную вдвое прямую ли­
нию. Определите сопротивление проволоки, если в результате такой
трансформации витка по нему протекает заряд q= 1,2 мкКл.
34.17. Плоскую рамку, изготовленную из медной проволоки с
площадью сечения ^ = 1 8 мм2, помещают в однородное магнитное
поле перпендикулярно линиям индукции. Рамка представляет собой
квадрат со стороной /= 10 см. Затем ее трансформируют в прямо­
угольник с отношением сторон 1:2. При этом по ней протекает заряд
д=10 мКл. Определите индукцию магнитного поля.
34.18. Из провода длиной / = 2,0 м сделан квадрат, который рас­
положен горизонтально. Какое количество электричества пройдет по
проводу, если его потянуть за две диагонально противоположные вер­
шины так, чтобы он сложился? Сопротивление провода R =0,10 Ом,
вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли
В± = 50 мкТл.
154
34.19. Кольцо радиусом г = 6,0 см из провода сопротивлением
R = 0,20 Ом расположено перпендикулярно однородному магнитно­
му полю с индукцией В = 20 мТл. Оно складывается так, что получа­
ются два одинаковых кольца в виде восьмерки, лежащей в той же
плоскости. После этого магнитное поле выключают. Определите, ка­
кое количество электричества протечет по проволоке за время: 1) ко­
гда кольцо складывают; 2) когда выключают магнитное поле.
34.20. Магнитный поток через соленоид, содержащий N = 500
витков провода, равномерно убывает со скоростью ДФ/Дг = 60 мВб/с.
Определите ЭДС индукции в соленоиде.
34.21. Соленоид, содержащий N = \ ,0 ■ 103 витков провода, нахо­
дится в однородном магнитном поле, индукция которого изменяется
со скоростью А В/At = 20 мТл/c. Его ось составляет с вектором индук­
ции магнитного поля угол а = 60°, радиус г = 2,0 см. Определите ЭДС
индукции, возникающей в соленоиде.
34.22. Однослойная катушка площадью Д = 10 см2, содержащая
N = 100 витков провода, помещена в однородное магнитное поле с
индукцией В = 8,0 мТл параллельно линиям магнитной индукции.
Сопротивление катушки R = 10 Ом. Определите, какой заряд прой­
дет по ней, если отключить магнитное поле.
34.23. Рамка, на которой намотано N = 100 витков провода со­
противлением R = 10 Ом, равномерно вращается в однородном маг­
нитном поле с индукцией В = 50 мТл. Ось вращения лежит в плоско­
сти рамки и перпендикулярна линиям индукции. Площадь рамки
S = 100 см2. Определите, какой заряд протечет через нее при повороте
ее от угла а, до а 2: 1) 0...300; 2) 30...60°; 3) 60...90°; 4) 0...1800 (а — угол
между вектором индукции и нормалью к рамке).
34.24. Круглую рамку диаметром D = 60 мм, содержащую N = 20
витков проволоки сопротивлением R = 1,2 Ом, поместили в однород­
ное магнитное поле так, что плоскость рамки составляет с направле­
нием магнитного поля угол а = 30°. Определите скорость изменения
индукции магнитного поля, если по ней течет ток / = 1,8 мкА.
34.25. Круглая проволочная рамка, состоящая из нескольких вит­
ков площадью S = 6,0 см2 и общим сопротивлением R\ = 10 Ом, замк­
нута на гальванометр с сопротивлением R2 = 290 Ом. Рамку помеща­
ют в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,10 Тл так, что ли­
нии индукции перпендикулярны ее плоскости. При изменении маг­
нитного поля на обратное по цепи гальванометра протек заряд
#=2,0мкКл. Определите число витков.
34.26. Соленоид, содержащий N = 1,0 • 103 витков медной прово­
локи с площадью сечения S = 0,20 мм2, находится в однородном маг-
15S
6 CM 2 см ________
t ® "
h
P и c. 236 P и c. 237 Рис. 238
нитном поле параллельно линиям магнитной индукции, которая рав­
номерно изменяется со скоростью AB/At = 10 мТл/с. Диаметр соле­
ноида D = 5,0 см. Определите тепловую мощность, выделяющуюся в
соленоиде, концы которого замкнуты между собой.
34.27. Квадрат сделан из четырех проводников длиной / = 8,0 см и
сопротивлением R = 4,0 Ом каждый. На расстоянии 1/4 от одного из
проводников он замкнут перемычкой сопротивлением г = 1,0 Ом
(рис. 236). Плоскость квадрата перпендикулярна однородному маг­
нитному полю, изменяющемуся со скоростью AB/At = 200 мТл/с.
Определите силу тока, текущего по перемычке.
34.28. Проводящая перемычка массой т = 49 г лежит на двух го­
ризонтальных проводящих рейках, замкнутых на резистор с сопро­
тивлением R — 120 Ом (рис. 237). Система находится в вертикальном
магнитном поле, индукция которого изменяется по закону В = At, где
А = 7,0 Тл/с. Определите момент времени, в который перемычка нач­
нет двигаться по рейкам. Коэффициент трения между перемычкой и
рейками pi = 0,15. Геометрические размеры: /= 20 см; А = 30 см.
 

Ответы к задачам по физике Кашина, Сезонов from zoner

Категория: Физика | Добавил: Админ (07.07.2016)
Просмотров: | Теги: сезонов, кашина | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar