Тема №5850 Ответы к задачам по физике Коган (Часть 2)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по физике Коган (Часть 2) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по физике Коган (Часть 2), 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

280. При нагревании металлического кольца его толщина уве­
личилась на 0,5%. Как изменился при этом его внутренний диа­
метр?
281. При температуре 0°W железный стержень имеет длину
20 см, а алюминиевый — на 10 см меньше. Какой будет разность
длин этих стержней при температуре ГС? Коэффициент линейного
расширения железа равен 12- 10~® град'1, а алюминия —24- 10_в
град -1.
282. Стержень длиной сделан из материала с коэффициентом
линейного расширения ait а стержень длиной 12 — из материала с
коэффициентом линейного расширения а2. Стержни спаяли, и полу­
чился стержень длиной 1л+12. Каков его коэффициент линейного рас­
ширения?
58
283. Цилиндрический алюминиевый сосуд с ртутью нагрели
на 100°. На сколько процентов увеличилась высота столба ртути?
Коэффициент линейного расширения алюминия равен 24-10~вград~1,
а коэффициент объемного расширения ртути — 18 • 10-5 град~1.
284. Кусок меди погружен в воду. На сколько процентов из­
менится действующая на него выталкивающая сила, если нагреть
его и воду на 40°? Коэффициент линейного расширения меди равен
17 • 10~6 град*1, коэффициент объемного расширения воды считать
равным 15 • 10~5 град'1.
285. Какую силу надо приложить к стальному стержню, сече­
нием 1 см2, чтобы растянуть его на столько же, на сколько он уд­
линяется при нагревании на Г? Коэффициент линейного расшире­
ния стали равен 12-10_6 град~г, а ее модуль упругости равен 2 • 1011
н/м2.

 если бы удалось полностью использовать энергию, освобож­
дающуюся при остывании стакана чая? Объем стакана 250 см3,
начальная температура чая 100°С, а конечная 20°С.
287. Объем воды в Мирозом океане равен примерно 13 • 108 км'1.
Вообразим, что эту воду охладили на 0,01° и полностью использо­
вали освободившуюся энергию. Как она велика? Сравните ее с го­
довым производством электроэнергии во всем мире (около 5000
млрд, квт-ч).
288. Отвесно падающие лучи солнца приносят на землю ежесе­
кундно 700 дж лучистой энергии на 1 мг. Какую нужно иметь
площадь, чтобы, используя эту энергию с к.п.д.10%, обеспечить
энергией лампочку в 60 вт:?
. 289. Цех имеет 50 ткацких станков мощностью 1 кет каждый.
Сколько угля нужно было бы ежесуточно сжигать в топке с к.п.д.
50%, чтобы получать теплоту, выделяющуюся при круглосуточной
работе этих станков? (Теплота сгорания угля 7500 ккал/кг.)
290. Поезд, идущий со скоростью 72 км/ч, останавливается с
помощью тормозов. На сколько поднялась бы температура воздуха
в вагонах, если бы вся энергия, поглощаемая при торможении, шла
на нагревание этого воздуха. Масса вагона 20 т, объем вагона
120 м3, плотность воздуха 1,3 кг/м3, удельная теплоемкость воз­
духа 1000 дж/кг ■ град.
291. Трубка, не содержащая воздуха, соединена с широким со­
судом, наполненным ртутью (рис. 123). Когда открыли кран К,
в трубку вошел столб ртути высотой h и массой
т. Сколько при этом выделилось тепла?
292. При полном сгорании 1 г углерода
получается углекислый газ С 02, а при не­
полном— окись углерода СО. При этом в
первом £дучае выделяется 8080 кал, а во вто­
ром — 2420 кал. Сколько тепла выделяется
при сгорании 1 г окиси углерода?
293. Мощность солнечного излучения —
около 65 000 кет на 1 мг поверхности Солн­
ца. Сколько тонн теряет ежесекундно Солнце
вследствие излучения? (Радиус Солнца —
Рис. 123 700 000 км.)

294. На что расходуется электроэнергия, потребляемая домаш­
ним холодильником?
295. Холодильник имеет мощность 160 em и производительность
2 ккал «холода» в 1 мин. (Холодильник используется для приготов­
ления льда.) Сколько тепла сообщает он за 1 мин комнате, в кото­
рой установлен?
296. Сжимая газ адиабатически, мы совершаем работу. Увеличи­
вается ли при этом потенциальная энергия газа?
297. Можно ли увеличить внутреннюю энергию горячего тела за
счет уменьшения внутренней энергии холодного тела?
298. Можно ли всю теплоту, взятую от теплового резервуара,
превратить в работу?
299. Сосуд состоит из двух половин, разделенных краном. В од­
ной половине находится идеальный газ, а в другой — вакуум.
Уменьшится ли температура газа, если, открыв кран, дать газу
возможность расширяться?
300. В калориметре находилась вода при температуре 10°С.
Во время первого опыта туда бросили 100 г льда с температурой
0°С, а во время второго—200 г льда с температурой 0°С. При этом
в обоих случаях в калориметре установилась одна и та же темпера­
тура. Какая?
301. Чистую воду можно охладить до температуры —10°С
(неустойчивое состояние). Какая часть воды превратится в лед, если
начнется кристаллизация? (Теплообмен происходит лишь между
водой и льдом; удельная теплота плавления льда 80 кал/г.)

302. Вода с температурой 27ЭС целиком заполняет закрытый
сосуд объемом 1 л. Каким стало бы давление в этом сосуде, если бы
силы взаимодействия между молекулами воды исчезли?
303. Каков объем одного моля идеального газа при давлении
10в н/м2 и температуре 27°С?
304. Пусть давление измеряется в миллиметрах ртутного стол­
ба, объем — в кубических метрах и масса — в граммах. Каким бу­
дет тогда числовое значение /??
305. В сосуде объемом 12 л находится 25 г азота при температу­
ре 27°С. Каково его давление?
306. Кислород с температурой 77°С и давлением 2 • 105м/л<2 за­
нимает объем 10 л. Какова его масса?
307. Когда из сосуда выпустили некоторое количество газа,
давление в нем упало на 40%, а абсолютная температура — на
20%. Какую часть газа выпустили?
308. В сосуде объемом 1 л находится 1 г газа с температурой
27°С и давлением 12,5 • 10s н/м2. Какой это газ?
309. В сосуде находится озон при температуре 527°С. По про­
шествии некоторого времени он полностью превращается в кисло­
род, а его температура падает до 127°С. На сколько процентов из­
меняется при этом давление?
310. Какова плотность азота при температуре 0°С и давлении
105 н/м2?
311. Найти связь между плотностью газа и его молекулярной
массой при нормальных условиях. (Нормальное давление можно
считать равным 10s н/м2.)
312. Когда газ, объем которого оставался неизменным, нагрели
на 30°, его давление увеличилось на 10%. Какова начальная тем­
пература газа?
313. Когда объем, занимаемый газом, уменьшили на 10%, а
температуру увеличили на 16°, его давление возросло на 20%. Ка­
кова начальная температура газа?
314. Когда при изотермическом сжатии газа его объем умень­
шили на 1 л, давление возросло на 20%. На сколько процентов уве­
личилось бы давление, если бы объем был уменьшен на 2 л?
315. Два сосуда, содержащие один и тот же газ, соединены
трубкой с краном. Объемы сосудов равны и У2, а давления в
них — pt и р 2. Каким будет давление газа после открытия крана
соединительной трубки? (Температура газа постоянна.)
316. Два сосуда, содержащие одинаковую массу одного и того
же газа, соединены трубкой с краном. В первом сосуде давление
газа 4000 н/м2, а во втором — 6000 н/м2. Какое установится давле­
ние после открытия крана? (Температура газа постоянна.)
317. Два сосуда соединены трубкой с краном. В первом сосуде
находится 2 кг газа под давлением 4 • 105 н/м2, а во втором — 3 кг
того же газа под давлением 9 • 105 н/м2. Какое установится давле­
ние после открытия крана? (Температура газа постоянна.)
318. Вертикальная барометрическая труб­
ка опущена в широкий сосуд с ртутью. Столб т—п г
ртути в трубке имеет высоту 40 мм, а столб
воздуха над ртутью — 190 мм. На сколько
надо опустить трубку, чтобы уровни ртути
сравнялись? Атмосферное давление равно
760 мм pm. cm.
319. В U-образной трубке (рис. 124) вы­
сота столба воздуха /0 = 300 мм, а высота
столба ртути Л о = ПО мм. В правое коле­
но долили столько ртути, что ее уровень
поднялся на 40 мм. На сколько поднялся Рис. 124
уровень ртути в левом колене? Атмосферное давление равно
760 мм pm. cm.
320. В трубке, показанной на рис. 124, высота столба воздуха
/0 = 368 мм, а высота столба ртути Л0 = 140 мм. Температура ок­
ружающего воздуха равна 27°С, а давление — 760 мм pm. cm. На
сколько повысится уровень ртути в правом колене, если атмосфер­
ное давление останется прежним, а температура увеличится на
15°?
321. При нагревании газа был получен график зависимости его
давления от абсолютной температуры (рис. 125). Как изменялся
при этом объем газа?
322. При нагревании газа был получен график зависимости его
объема от температуры (рис. 126). Как изменялось при этом давле­ние?

323. Сосуд объемом 1 л занят смесью из 2 г кислорода и 3 г
азота. Каково давление этой смеси при температуре 27°С?
324. Сосуд объемом 1 л занят смесью из 2 г кислорода и 3 г азо­
та, Какова температура этой смеси, если ее давление 5 • 105н/лг2?
325. В сосуде объемом 10 л находится смесь кислорода и угле­
кислого газа (С02). Температура смеси равна 27°С, давление —З х
X Ю5 н/м2, масса — 40 г. Найти массу каждого из газов.
326. В атмосферном воздухе на долю азота приходится 76% мас­
сы, а на долю кислорода — 24% (если пренебречь ничтожными
примесями других газов). Считая атмосферное давление равным р,
найти парциальные давления азота и кислорода.
64
327. В закрытом сосуде находится воздух и капля воды мас­
сой 0,5 г. Объем сосуда 25 л, давление в нем 104 н!мг и тем­
пература 300°К. Каким будет давление в сосуде, когда капля ис­
парится? (Температуру считать неизменной.)
328. Смесь состоит из 32 г кислорода (0 2) и 22 г углекислого
газа (С02). Какова ее плотность при температуре 0°С и давлении
105 н/лг2?
329. При некоторой температуре и некотором давлении газ А
имеет плотность 0,4 кг/м3, а' газ В — 0,6 кг/м3. Какую плотность
будет иметь при этих условиях смесь газов А и В, если массы сме­
шиваемых газов одинаковы?
330. При температуре 0°С и давлении 105 н/м2 воздух имеет
плотность 1,273 кг/м3. Считая, что он состоит только из кислорода
и азота, найти его весовой состав.
331. Газ, масса которого равна пц, а молекулярная масса —
|Xj, смешали с газом, масса которого равна т 2, а молекулярная
масса — р 2. Найти среднюю молекулйрную массу смеси.
332. В атмосферном воздухе на долю азота приходится 76%
массы, а на долю кислорода — 24% (если пренебречь примесями
других газов). Пользуясь решением предыдущей задачи, вычислить
среднюю молекулярную массу воздуха.
333. Два сосуда, содержащие различные газы, соединены труб­
кой с краном. Объемы сосудов равны Vt и V 2, давления в них равны
и рг, молекулярные массы газов равны и |х2. Какое давление
установится после открытия крана соединительной трубки? (Темпе­
ратура не изменяется.)
334. Решить предыдущую задачу, считая объемы сосудов неиз­
вестными, но зная, что в каждом из них содержится один киломоль
газа.
335. Сосуд, содержащий кислород (0 2), и сосуд, содержащий
углекислый газ (С02), соединены трубкой с краном. Давления га­
зов равны pi и р 2, массы газов одинаковы. Какое давление уста­новится после открытия крана соединительной трубки? (Температу­ра не изменяется.)

337. Расширение газа происхо­
дило по кривой 1—2, лежащей меж­
ду изотермой и адиабатой (рис. 127).
Как изменялась температура этого
газа? Подводилось ли к нему тепло?
338. При адиабатическом расши­
рении 1 кг азота совершил работу
300 дж. На сколько уменьшилась его
внутренняя энергия и на сколько по­
низилась температура? Удельная
теплоемкость азота при постоянном объеме су = 745 дж/кг ■ град.
339. Газ, у которого m = 1 цг, р = 2 • 105 н/м2 и cv =
=700 дж1кг • град, нагревали, давая ему расширяться. Какова удель­
ная теплоемкость газа в этом процессе, если его температура повы­
силась на 2°, а объем увеличился на 0,001 л 3? (Предполагается, что
газ имел достаточно большой объем и достаточно высокую темпера­
туру. Поэтому его давление можно считать постоянным.)
340. Решить предыдущую задачу, считая, что газ нагревали в
процессе сжатия и что его объем не увеличился на 0,001 .и3, а умень­
шился на эту величину.
341. Азот нагревали при постоянном давлении.. Зная, что мас­
са азота равна 280 г, количество затраченного тепла равно 600 дж
и = 745 дж!кг ■ град, найти повышение температуры азота.
342. При нагревании в постоянном объеме кислород имеет удель­
ную теплоемкость су = 657 дж/кг ■ град. Какова удельная теплоем­
кость кислорода при постоянном давлении?
Q = cv mT + А. (81)
Ри с. 127
66
343. При адиабатическом расширении азота его объем увели­
чился на 1 %. На сколько процентов изменилась его абсолютная тем­
пература и на сколько — давление? При нагревании в постоянном
объеме азот имеет удельную теплоемкость су = 745 дж/кг ■ град.
(Учесть, что при увеличении объема на 1% давление изменяется
очень мало.)
344. В процессе расширения азота его объем увеличился на
2%, а давление уменьшилось на 1 %. Какая часть теплоты, получен­
ной азотом, была превращена в работу? (При нагревании в постоян­
ном объеме азот имеет удельную теплоемкость су =
=745 дж1кг ■ град.)
345. Решить предыдущую задачу, считая, что давление умень­
шилось на: 1) 2%; 2) 2,5%.

346. Где больше атомов: в стакане воды или в стакане ртути?
347. Вообразим, что мы как-то пометили все молекулы в ста­
кане воды и вылили эту воду в Мировой океан. Если затем переме­
шать воду в океане и зачерпнуть из него один стакан воды, то
как много будет в нем меченых молекул? В Мировом океане содер­
жится примерно 13 • 1017 .и3 воды.
348. Вычислить массу молекулы воды.
349. Какой воздух тяжелей: сухой или сырой (при заданной тем­
пературе и заданном' давлении)?
350. В сосуде объемом 60 л находится идеальный газ с темпера­
турой 27°С и давлением 10s н/м2. Сколько в этом газе молекул?
351. Современные вакуумные насосы позволяют понижать дав­
ление почти до 10-10 н/м2. Сколько молекул содержится в 1 мм3
газа при этом давлении и температуре 27°С?
352. После того как в комнате протопили печь, температура
поднялась с 15 до 27°С. На сколько процентов уменьшилось число
молекул в этой комнате?
353. Два сосуда, содержащие некоторые газы, соединены труб­
кой с краном. Давление в сосудах равно pi и р2, а число моле­
кул — п, и п2. Каким будет давление в сосудах, если открыть кран
соединительной трубки? (Температуру считать неизменяющейся.)
354. При 0СС молекулы кислорода имеют среднюю скорость
460 м/сек. Какова при этой температуре средняя скорость молекул
азота?
355. При 0°С молекулы кислорода имеют среднюю скорость
460 м/сек. Какова средняя скорость молекул водорода при 100°С?
356. Доказать, что средняя скорость молекул газа пропорцио­
нальна | / L , где р — давление газа, а.р — его плотность.
357. Вычислить среднюю скорость атомов гелия при температу­
ре 27°С. Удельная теплоемкость гелия при постоянном объеме с у =
= 3140 дж/кг ■ град.
358. При повышении температуры идеального газа на 150° сред­
няя скорость его молекул увеличилась с 400 до 500 м/сек. На сколь­
68
ко нужно нагреть этот газ, чтобы увеличить среднюю скорость его
молекул с 500 до 600 м/сек?
359. Два одинаковых сосуда, содержащие одинаковое число 'Мо­
лекул азота, соединены краном. В первом сосуде средняя скорость
молекул равна 400 м/сек, а во втором — 500 м/сек. Какой будет
эта скорость, если открыть кран, соединяющий сосуды? (Теплооб­
мен с окружающей средой отсутствует.)
360. В закрытом сосуде находится идеальный газ. Как изменит­
ся его давление, если средняя скорость его молекул увеличится
на 20 %?

361. Мыльный пузырь имеет радиус R = 2 см. Какова разница
между давлением воздуха внутри пузыря и снаружи? Коэффициент
поверхностного натяжения мыльного раствора считать равным
0,07 н/м.
362. Дно стеклянной банки имеет отверстие диаметром D = 1 мМ.
До какой высоты можно налить в банку ртуть, чтобы сна не выли­
валась? Коэффициент поверхностного натяжения ртути 0,47 н//л,
а ее плотность 13 600 кг/м3.
363. Как изменится формула h — если сосуд с жид-
ГР8
костью будет установлен в лифте, поднимающемся с ускорением
а = g?
364. В сосуд с водой опущены две капиллярные трубки разных
диаметров. В более широкой трубке вода поднялась на высоту ht,
а в более узкой — на высоту h2. На сколько поднимется вода в
узкой трубке, если вставить ее в широкую?
365. В капиллярной трубке вода поднялась на высоту h. Зная
атмосферное давление р0, найти давление в воде на высоте hi2. (Вы­
соты отсчитываются от поверхности воды в сосуде.)
70
Звв. В вертикальной капиллярной трубке ра­
диусом г находится жидкость (рис. 133). Коэффи­
циент ее поверхностного натяжения равен а,
а краевой угол равен 9. Найти разность давлений в
точках А и В.
367. Барометрическая трубка с внутренним
диаметром 1 мм погружена в чашку с ртутью.
Какое давление покажет трубка, когда атмосфер­
ное давление будет 760 мм pm. cm.'? Коэффициент
поверхностного натяжения ртути равен 0,47 н/м, ее
плотность равна 13 600 кг/м3, краевой угол ртути
в стеклянной трубке равен 40°.
388. Трубка с внутренним диаметром 1 мм опу­
щена в ртуть на глубину 5 мм (рис. 134). Коэффициент поверх­
ностного натяжения ртути равен 0,47 н/м, а ее плотность равна
13 600 кг/м3. Найти угол а.
369. Капиллярную трубку опустили в сосуд с водой, а затем
на поверхность воды налили масла (рис. 135). Какова высота слоя
масла, если известно, что его уровень совпадает с уровнем воды
в трубке? Коэффициент поверхностного натяжения воды равен
0,073 н/м, плотность масла равна 0,9 г/см3, радиус трубки равен
1 мм. (Краевой угол считать равным нулю.)
370. Левое колено U-образной капиллярной трубки имеет ра­
диус 0,5 мм, а правое — 1 мм. Какова разность уровней воды в
этой трубке? (Коэффициент поверхностного натяжения воды ра­
вен 0,073 н/м, краевой угол равен нулю.)
371. Капля ртути лежит на горизонтальной плоскости, не сма­
чивая ее. Каким должен быть размер капли, чтобы ее форма была
близка к сферической? Принять, что. для этого гидростатическое
давление в капле должно быть не больше 10% от давления, создан­
ного поверхностным слоем. (Плотность ртути равна 13 600 кг/м3,
а ее коэффициент поверхностного натяжения — 0,47 н/м.)
372. Восемь шаровых капель ртути диаметром 1 мм каждая
сливаются в одну каплю. Сколько при этом выделится тепла?
373. Шаровую каплю ртути диаметром 1 мм поместили между
двумя пластинками и расплющили до толщины 0,05 мм. Какая при
этом была совершена работа?
374. Из тонкой проволоки изготовлена
подковообразная рамка АВСС'В'А'А (рис.
136). Если образовать на ней мыльную плен­
ку, то силы поверхностного натяжения,
действующие на рамку на участках АВС и
А'В'С', будут горизонтальны и взаимно унич­
тожатся, а силы, действующие на рамку на
участках А А' и СС, будут направлены вверх.
Следовательно, если рамка будет достаточно
легкой, она взлетит. Указать ошибку в этом рассуждении.

375. Число молекул, которыми ежесекундно обмениваются при
комнатной температуре вода и ее пар, составляет около 1021 на
1 см2 поверхности. Предположим, что все покидающие воду молеку­
лы немедленно удаляются от ее поверхности, а температура испаряю­
щейся воды остается неизменной. За какое время испарился бы
тогда стакан воды при комнатной температуре? (Объем стакана —
200см3, а площадь его поперечного сечения — 40 см2.)
376. Какова плотность насыщающего пара воды при, температу­
ре 100°С?
377. Таблицы показывают, что если давление насыщающего па­
ра воды выражать в мм pm. cm., а его плотность — в г/м3, то при
72
температурах, не сильно отличающихся от комнатной, эти величи­
ны близки друг к другу. Доказать это. (Использовать решение за­
дачи 304.)
378. В сосуде объемом 10 л находится сухой воздух при темпе­
ратуре 0°С и давлении 760 мм pm. cm. Каким будет давление в этом
сосуде, если ввести туда 3 г воды и нагреть сосуд до 100°С? (Вос­
пользоваться значением R, полученным при решении задачи 304.)
: 379. Найти абсолютную влажность воздуха, зная, что содержа­
щийся в нем водяной пар имеет парциальное давление 14 • 103 н/м2,
а температура воздуха равна 60°С.
380. Воздух имеет температуру 60°С и абсолютную влажность
50 г/ма. Какой будет абсолютная влажность этого воздуха, если
температура понизится до 10°С? Известно, что при 10° С давление
насыщающего пара воды равно 1230 н/м2.
381. В комнате объемом 40 м3 воздух имеет температуру 20°С
и относительную влажность 20%. Сколько нужно испарить,в этой
комнате воды, чтобы относительная влажность достигла 50%? Из­
вестно, что при 20°С давление насыщающих паров воды равно
2330 н/м2.
382. При температуре t = 20°С и давлении р — 760 ммрт.ст «
« 1 0 5 н/м2 воздух имеет влажность 100%. На сколько процентов
он легче сухого воздуха той же температуры и с тем же давлением?
Молекулярная масса сухого воздуха равна 29 кг/кмоль, а давление
насыщающего пара воды при 20°С равно 2330 н/м2.

383. Наглядное представление о заряде в 1 к дает сила, с ко­
торой взаимодействуют два таких заряда, находясь на расстоянии
1 км. Вычислите эту силу.
384. Заряд электрона равен 1,6- 10-19 к, а его масса —
9,11 • 10-31 кг. Что больше: сила электростатического взаимодействия
электронов или сила их гравитационного взаимодействия? Во сколь­
ко раз?
385. О соотношении между зарядом электрона и его массой
молено судить по следующему примеру. Вообразим, что два заряда,
каждый из которых состоит из одного грамма электронов, находятся
на расстоянии 100 млн. км. С какой силой они взаимодействуют?
(Заряд электрона равен 1,6-10-19 к, а его масса — 9,11- 10-31 кг.)
386. Каков заряд всех электронов, находящихся в куске меди
массой 1 кг? За какое время проходит такой заряд через лампочку
карманного фонаря? (Заряд электрона равен 1,6- 10~19 к, ток,
потребляемый лампочкой карманного фонаря, равен 0,28 а.)
387. При напряженности 3 - 10е в/м воздух перестает быть
надежным изолятором и в нем происходит искровой разряд. Ка­
ким должен быть радиус шара, чтобы на нем мог удержаться за­
ряд в 1 /с?
388. В точке А напряженность поля равна 36 в/м, а в точке В —
9 в/м (рис. 137). Найти напряженность в точке С, лежащей посереди­
не между точками А и В.
389. Поле создано двумя равномерно заряженными концентри­
ческими сферами (рис. 138). Найти напряженность в точках О,
А, В, зная, что заряды сфер равны Qt и Q2, а расстояния О А и О В
равны lt и /2.
390. Бесконечные плоскости 1 и 2 параллельны друг другу и
заряжены положительным электричеством с одинаковой плотно­
стью а (рис. 139). Найти напряженность в точках А и В.
391. Равномерно заряженные пластины находятся на неболь­
шом расстоянии друг от друга (рис. 139). Найти плотности их за-
рядов, зная, что Еа — 3000 в/м и = 1000 е/м. (Точки Л и В
лежат вблизи пластин.)
392. Электрон, летящий со скоростью о0, попадает в однород­
ное поле заряженного конденсатора и вылетает из него под углом а
(рис. 140). Найти напряженность поля конденсатора, зная длину /,
массу электрона т и его заряд е

393. Медный шар имеет радиус 10 см и массу 1 кг. Какую часть
электронов надо было бы из него удалить, чтобы зарядить его до
потенциала 100 млн. е?
394. Потенциалы точек Л и В равны 30 в и 20 в (рис. 137). Най­
ти потенциал точки С, лежащей посередине между точками Л и В.
395. Полый шар с центром О равномерно заряжен электриче­
ством. В центре шара потенциал равен 100 е, а в точке Л (ОЛ =>
= 30 см) потенциал равен 50 е. Каков радиус шара?
396. Полый шар равномерно заряжен электричеством. Найти
плотность его заряда как функцию радиуса и потенциала шара.
397. Неподвижно закрепленный шарик заряжен положительно
и находится над шариком, заряженным отрицательно. Заряды ша­
риков одинаковы, масса каждоУо равна 0,01 г, радиус — 1 мм и
расстояние между центрами — 20 лш. Какой должна быть раз­
ность их потенциалов, чтобы верхний шарик мог поднять нижний?
398. Поле создано двумя равномерно заряженными концентри­
ческими сферами (рис. 138). Найти потенциал точек О, Л, В,
77
зная, что заряды сфер равны Qt и Q2. их радиусы равны R t и R z,
а расстояния ОА и ОВ равны /, и 12.
399. Бесконечные плоскости 1 и 2 параллельны друг другу и
заряжены с одинаковой плотностью а (рис. 139). Зная расстояния
точек А и В от плоскостей, найти разность потенциалов между
этими точками.
400. Решить предыдущую задачу в случае, когда точка А ле­
жит под плоскостью 1.
401. Точка В вдвое дальше от центра поля, чем точка А (рис.
137). При перемещении заряженной частицы от точки А к точке В
поле совершило работу 6 дж. Какую-работу совершило оно на пер­
вой половине этого пути?
402. На поверхности шара радиусом 2 см равномерно распре­
делен положительный заряд 10~10к. Электрон, находящийся очень
далеко от шара, имеет начальную скорость v0 — 0. С какой ско­
ростью подойдет он к шару? (Масса электрона т= 9,11- 10~31 кг,
а его заряд г = — 1,6 • 10"19 к.)
403. Точечные заряды Qj и Qz находятся на расстоянии I друг
от друга. Какова потенциальная энергия этой системы?
404. Два электрона движутся под действием сил электростати­
ческого отталкивания. Какую скорость будут они иметь, когда рас­
стояние между ними станет бесконечно большим? В начальный
момент электроны находились на расстоянии 1 см друг от друга и
имели скорость, равную нулю.
405. Точечные заряды Q1( Qz, Q3 расположены в вершинах
правильного треугольника со стороной I. Какова потенциальная
энергия этой системы?
406. Какую скорость приобрели бы электроны, о которых го­
ворится в задаче 404, если бы их было не два, а три?
407. Энергию быстрых частиц часто выражают в электрон-
вольтах (эв). Электронвольт — это энергия, которую приобретает
электрон, пройдя в электрическом поле разность потенциалов 1 в.
Выразить электронвольт в джоулях.

408. Полый металлический шар А, имеющий небольшое отвер­
стие, заряжен положительно (рис. 141). Как известно, на внут­
ренней поверхности этого шара заряды отсутствуют. Зарядится ли
металлический шар В, если соединить его проволокой с внутренней
поверхностью шара А?
409. Проводники Л и В были заряжены положительно: первый
до потенциала 10 в, а второй — до потенциала 20 в. Затем заряд
проводника А стали неограниченно увеличивать, однако его потен­
циал все время оставался меньше, чем потенциал проводника В.
Как расположены эти проводники?
410. Расстояние между двумя металлическими шарами велико
по сравнению, с их размерами. Первый шар имеет радиус /?4 и заря­
жен до потенциала q>4, а второй имеет радиус R 2 и заряжен до по­
тенциала ф2. Каким будет потенциал этих шаров, если соединить
их тонкой проволокой?
411. Металлические шары, заряженные одинаковым количест­
вом электричества, имеют потенциалы 20 в и 30 в. Каким будет по­
тенциал, этих шаров, если соединить их проволокой? (Расстояние
между шарами велико по сравнению с их радиусами.)
412. Решить предыдущую задачу, считая, что шары заряжены
разным количеством электричества, но имеют одинаковую плот­
ность заряда.
413. Медный шар А заряжен положительно, а медный шар В
не заряжен. Шары имеют одинаковые размеры и почти касаются
друг друга. После того как их соединили проволокой, заряд шара
А уменьшился вдвое. Во сколько раз уменьшился его потенциал?
414. В однородное электрическое поле с напряженностью Е
внесли металлическую пластинку (рис. 142). Какой заряд индуци­
руется на каждой ее стороне? Площадь пластинки равна S.
415. Две параллельные металлические пластинки расположены
на небольшом расстоянии друг от друга (рис. 143). Какие заряды
будут индуцированы на поверхностях пластинки 2, если сообщить
пластинке 1 положительный заряд Q?

418. Пластинке 1 на рис. 143 сообщили положительный заряд
Q, = 0,002 к, а пластинке 2 — положительный заряд Qz = 0,004 к.
Какие заряды находятся на сторонах пластинки 2?
417. Два полых металлических шара расположены концентрич-
но один в другом. Каждому шару сообщают положительный заряд
Q = 0,002 к. Какие заряды находятся на наружной и на внутренней
поверхностях большего шара?
418. В однородное электрическое поле внесли две параллельные
металлические пластинки, соединенные проволокой (рис. 144).
Напряженность поля равна Е, а площадь каждой пластинки равна
S. Найти величину зарядов, индуцированных на пластинках.
419. Металлическая сфера, имеющая небольшое отверстие, за­
ряжена положительным зарядом Q (рис. 145). Металлические ша­
рики А а В соединены проволокой и расположены, как показано
на рисунке. Радиус сферы равен R, радиус каждого шарика равен
г, расстояние АВ в десятки раз боль­
ше R. Найти заряды, индуцирован­ные на шариках.

420. Элемент с э.д.с. Е присоединен к металлическим шарам,
как показано на рис. 146. Найти заряд каждого шара, зная, что
радиус большего шара равен R, меньшего — г.
421. К элементу с э.д.с. Е присоединены металлические шарики
Л и й радиусом г каждый (рис. 147). Найти их заряды, считая
422. Шарики А, В, С присоединены к элементу с э.д.с. Е
(рис. 148). Радиус каждого шарика равен г, расстояния АВ и ВС
велики по сравнению с г. Найти заряды шариков.

423. Каким должен быть радиус шара, чтобы его емкость (в ва­
кууме) равнялась 1 ф?
424. Плоский конденсатор (без диэлектрика) образован двумя
квадратными пластинами, отстоящими друг от друга на расстоя­
нии 1 мм. Какой должна быть ширина каждой из этих пластин,
чтобы емкость конденсатора равнялась 1 ф?
425. Проводник емкостью Ci и проводник емкостью С2 удалены
на очень большое расстояние друг от друга и от прочих тел. Како­
ва емкость конденсатора, образованного
этими проводниками?
426. Найти емкость конденсатора
(рис. 149). Площадь каждой пластины равна
S, а расстояние между пластинами равно d.
427. Проводник емкостью заряжен
до потенциала <plt а проводник емкостью
С2 — до потенциала <р2- Проводники уда­
лены на очень большое расстояние друг
от друга. Каким будет потенциал этих
проводников, если соединить их проволокой?
428. Проводники, заряженные одинаковым количеством элект­
ричества, имеют потенциалы (р4= 40 в и <р2 = 60 е. Каким будет
потенциал этих проводников, если соединить их проволокой? (Рас­
стояние между проводниками велико по сравнению с их размера­
ми.)
82
429. Проводник емкостью Ct~ 10~5 мкф заряжен до потенциа­
ла <pt = 6000 в, а проводник емкостью С2 = 2 • 10~5 мкф — до
потенциала <р2 = 12 000 в. Расстояние между проводниками вели­
ко по сравнению с их размерами. Какое количество тепла выделит­
ся при соединении этих проводников проволокой?
430. Два одинаковых шара удалены на очень большое расстоя­
ние друг от друга. Поле первого шара обладает энергией 0,0016 дж,
а поле второго — энергией 0,0036 дж. Какое количество тепла вы­
делится при соединении этих шаров проволокой?
431. Плоский воздушный конденсатор имеет емкость С и заря­
жен до разности потенциалов U. Какую работу надо совершить,
чтобы вдвое увеличить расстояние между его обкладками?
432. Между обкладками плоского конденсатора находится пла­
стинка из диэлектрика. Емкость конденсатора равна С, его заряд
равен Q, диэлектрическая проницаемость материала пластинки
равна е. Какую работу нужно совершить, чтобы вытащить пла­
стинку из конденсатора? (Трение между удаляемой пластинкой и
обкладками конденсатора не учитывать.)
433. Емкость плоского воздушного конденсатора равна , С.
Одна из его обкладок имеет заряд Q, а другая не заряжена. Какова
разность потенциалов между обкладками конденсатора?
434. Пластины плоского воздушного конденсатора имеют заря­
ды + Q и —Q. Как изменится сила взаимодействия этих пластин,
если расстояние между ними увеличить в три раза?
435. Решить предыдущую задачу, считая, что пластины конден­
сатора присоединены к батарее аккумуляторов.
436. Плоский конденсатор, между обкладками которого 'нахо­
дится пластинка из диэлектрика, присоединен к аккумулятору. З а ­
ряд конденсатора равен Q, а диэлектрическая проницаемость мате­
риала пластинки равна е. Какой заряд пройдет через аккумулятор
при удалении пластинки?

437. Каковы емкости конденсаторных батарей, изображенных
на рисунках 153 и 154?
Рис. 153 Рис. 154
438. Конденсатор емкостью 3 мкф заряжен до напряжения
300 в, а конденсатор емкостью 2 мкф — до 200 в. После зарядки
конденсаторы соединили одноименными полюсами. Какая разность
потенциалов установится между обкладками конденсаторов после
соединения?
439. Решить предыдущую задачу, считая, что конденсаторы
были соединены разноименными полюсами.
440. Какое количество тепла выделится в результате соедине­
ния конденсаторов, предложенного в задаче 438?
441. В некоторой цепи имелся участок, изображенный на рис.
155. Емкость конденсатора равна 10 мкф, его заряд равен 4-10-6 к
и э.д.с. источника равна 1 в. Найти разность потенциалов между
точками А и В.
442. В цепи (рис. 156) Ei = 1 в, E z = 2 в, фл— фВ = 3 в, Ct =
— 20 мкф, С2 = 30 мкф, С3 = 60 мкф. Найти напряжение на каж­
дом конденсаторе.
А +
I
Рис. 155
А
Рис. 156
В
86
443. В цепи (рис. 157) Et — 1 в, Е% — 2 а, С ,= 10 мкф, Сг =
= 20 мкф. Найти заряд конденсатора С2, зная, что заряд конден­
сатора. Ct равен 10~* к.
444. В некоторой цепи имелся участок, показанный на рис. 158.
Потенциалы точек 1 ,2 ,3 равны ф4, ср2, сра, а емкости конденсаторов
равны С,, С2, С3. Найти потенциал точки О.
445. Найти заряд каждого конденсатора в цепи, показанной
на рис. 159.
Рис. 159 Рис. 160
446. Найти заряд каждого конденсатора в цепи, изображенной
на рис. 160.
447. В цепи (рис. 161) известны э.д.с. Е и емкость С правого
конденсатора. Кроме того, известно, что емкость каждого из двух
других конденсаторов в сотни раз больше С. Найти заряд конден­
сатора С.
448. Каковы заряды конденсаторов в цепи, показанной на рис. 162?
449. В цепи (рис. 163) известны емкости С4, С2, С3 и э.д.с. Е.
Кроме того, известно, что заряд первого конденсатора равен Qj.
Найти э.д.с. второго элемента.
452. Найти заряды конденсаторов в цепи, изображенной на рис.
166.'Емкость каждого конденсатора равна С.
453. Найти емкость батареи (рис. 167). Емкость каждого кон­
денсатора равна С.
454. Когда к батарее (рис. 168) подвели напряжение U, заряд
среднего конденсатора оказался равным нулю. Какова емкость
конденсатора 4?

 год?
456. Нить холодной электролампы при температуре 0°С имеет
сопротивление R 0, а сопротивление нити горящей электролампы
90
при температуре 2400°С равно R. Вычислить отношение R/R0, зная,
что термический коэффициент сопротивления вольфрама равен
4,8 • 10-3 град'1.
457. Внешняя цепь гальванического элемента составлена из
трех сопротивлений (рис. 172). Найти ее сопротивление, зная, что
#1 = Яг = # 3 — 1 ом-
Я,
Я,
Т—Г
Я,
D-T-C
Я,
3
0-т J rX € = ± :V :
Rs
Рис. 172 Рис. 173
458. В цепи (рис. 173) Ri — 3 ом, R 2 = 9 ом, Rs = Rk =
= Rs = 6 ом, R5 = 4 ом. Найти сопротивление этой цепи.
459. Правильный проволочный октаэдр включен в цепь двумя
противоположными вершинами. Найти его полное сопротивление,
зная, что сопротивление каждого его ребра равно 1 ом.
460. Найти сопротивление цепи,
изображенной на рис. 174.
461. Найти сопротивление прово-
R R з
Рис. 174

лочного тетраэдра, к двум вершинам которого подведено нап­
ряжение. Сопротивление каждого ребра тетраэдра равно г.
462. В некоторой цепи имеется участок, показанный на рис.
175. Первый источник имеет э.д.с. Et= 10 в и внутреннее сопротив­
ление rt = 1 ом, а второй — э.д.с. Е г — 12 в и внутреннее сопро­
тивление г2 = 4 ом. Ток / равен 3 а. Найти токи, протекающие
через источники.
463. В некоторой цепи имеется участок (рис. 176). Т?4= 1 ом,
R 2 = 2 ом, R3 — 3 ом, = 10 в, ф2 = 9 в, ф3 = 6 в. Найти токи,
протекающие через сопротивления Rit R 2, R3.
464. Найти заряд конденсатора (рис. 177). Считать £, > Е г.
А В
1
Рис. 176 Рис. 177
81
465. Аккумулятор с э.д.с. 12 в и внутренним сопротивлением
1 ом заряжается током3 а. Найти напряжение на клеммах аккумуля­
тора.
466. Зависимость напряжения на клеммах аккумулятора от внеш­
него сопротивления R выражается равенством U = — ■ . Найти
2/?+ 3
э.д.с. аккумулятора и его внутреннее сопротивление.
467. Когда аккумулятор заряжали током 1а, напряжение на
его клеммах равнялось 20 в, а когда тот'же аккумулятор заряжали
током 0,5 а, напряжение на его клеммах было равно 19 в. Найти
э.д.с. и внутреннее сопротивление аккумулятора.
468. В цепи (рис. 178) все сопротивления одинаковы, а напря­
жение U постоянно. Уменьшатся ли токи, протекающие через со­
противления и R 2, если первое из них увеличить на 10%, а
второе — на 30% ?
469. Аккумулятор, внутренним сопротивлением которого мож­
но пренебречь, поочередно замыкали на два разных сопротивления.
Зная, что в первом случае ток был равен З а, а во втором — 6 а,
найти ток, получающийся при замыкании аккумулятора на эта
сопротивления, соединенные последовательно.
470. Когда внешнее сопротивление аккумулятора уменьшили
на 20%, ток стал на 20% больше. Насколько процентов увеличился
бы ток, если бы внешнее сопротивление уменьшили на 40%?
92
471. Аккумулятор замкнули сначала на одно сопротивление,
потом — на другое и затем — на оба, соединенные последовательно.
В первом случае ток был равен 3 а, во втором—2 а й в третьем —1,5 а.
Какой ток будет проходить через аккумулятор при параллельном
соединении этих сопротивлений?
472. В цепи (рис. 179) /?, = 2 ом, R 2 = 3 ом, R3 = 6 ом, # 4=
= 7 ом, U = 36 в. Найти ток на участке CD (R cd = 0).
473. В цепи (рис. 180) Rt = 1 ом, R 2 — 2 ом, R3 = 3 ом. Най­
ти сопротивление i?4, зная, что на участке CD нет тока.
474. В цепи (рис. 180) К 4 = 2 ом, Rz = 5 ом, R3 = 20 ом, /?4 =
= 5 ом, U = 30 е. Известно, что по сопротивлению R 2 протекает
ток 4а. Найти сопротивление R.
475. Найти токи в цепи, изображенной на рис. 181. Внутренним
сопротивлением источников пренебречь.
476. Найти сопротивление R 2 (рис. 182), зная, что 1ав = 0,
Внутренним сопротивлением источников пренебречь.
477. В цепи (рис. 183) R^ = 10 ом, R 2 = 20 ом, R3 — 30 ом,
Ri — 40 ом, Е = 105 в. Какой должна быть э.д.с. Е', чтобы на уча­
стке CD не было тока? (Внутренние сопротивления источников
считать равными нулю.)

478. Имеется неограниченное число батареек для карманного
фонаря (одинаковых). Можно ли, соединяя их последовательно,
получить сколь угодно большой ток?
479. К аккумулятору последовательно присоединяли одинако­
вые гальванические элементы и замыкали полученную батарею на
внешнее сопротивление. При этом выяснилось, что, сколько бы
элементов ни было присоединено, ток во внешней цепи все время
94
остается равным 1 а. Найти внутренние сопротивления аккумуля­
тора и гальванического элемента, зная, что э.д.с. аккумулятора
Е = 10 в, э.д.с. элемента Е' = 1 в и внешнее сопротивление R =
= 6 ом.
480. В батарее (рис. 184) = 10 в, = 1 ом, Е г = 8 в, г2 =
= 2 ол, £ 3 = 15 е, г3 = 3 олг, Я, = 5 сии, /?2 = Ю сш. Найти
э.д.с. и внутреннее сопротивление этой батареи.
481. В батарее (рис. 185) Е1=12 в,
rl — 1 ом, Е г = 30 в, гг = 3 ом, R = Е1,г1
= 5 ом. Найти э.д.с. и внутреннее “ х
сопротивление батареи.
- |+ ^1 ~ |+ +| -
0 — gj—I___...j— ij---------j i—l „ 3--------0
E„r> Ег,гг E3,r3 E-2>r 2
Рис. 184 Рис. 185
482. Решить предыдущую задачу, изменив полярность второго
источника (т. е. считая, что его положительный полюс находится"
слева, а отрицательный — справа).
483. Вычислить э.д.с. и внутреннее сопротивление батареи
(рис. 186). Et = 10 в, Е2 = 20 в, Е3 = 30 в, г1 — г2 = гг = 1 ом.
484. Источник с э.д.с. Е{ и
внутренним сопротивлением rt
параллельно соединен с источ­
ником, э.д.с. которого Е2, а
внутреннее сопротивление рав­
но нулю. Найти э.д.с. и внут­
реннее сопротивление получен­
ной батареи.
485. Найти э.д.с. и внут­
реннее сопротивление источника,
нием R (рис. 187).
486. В батарее (рис. 186) г4 = г2 = г3 = 1 ом, Е 2 = 10 в, Е3 =
= 15 в. Какой должна быть э.д.с. Eit чтобы при замыкании этой
батареи на внешнее сопротивление через него не шел ток?
487. Была собрана цепь, состоящая из двух источников, рео­
стата г и внешнего сопротивления
R (рис. 188). При этом оказа-
зашунтированного сопротивле-
Е,г
Л
R
Рис. 187
I
Рис. 188
95
лось, что, каково бы ни было сопротивление реостата, ток / все
время остается равным 1 а. Найти э.д.с. Et и Е г, зная, что R = 10 ом
и внутреннее сопротивление каждого источника rt == r 2 = 1 ом.
488. Источник Et = 15 в давал ток / 4 = 1а. Чтобы его увели­
чить, к источнику Et присоединили источник Е г = 10 в. Однако
как при последовательном, так и при параллельном соединении
источников ток продолжал оставаться равным 1 а. Найти внутрен­
нее сопротивление каждого источника и сопротивление внешней
цепи.
489. Вычислить ток в цепи, показанной на рис. 189. Внутрен­
ние сопротивления источников считать равными нулю.
490. В цепи (рис. 190) Et = 15 в, г1 = 3 ом, Е2 = 30 в, г2 =
= 6 ом, R — 8 ом. Найти все токи этой цепи.
F п
491. Батарею (см. задачу 483) замкнули на внешнее сопротив­ление R = 2 ом. Найти все токи в полученной цепи.
492. В цепи (рис. 191) Et = 30 в, Е 2 = 60 в, Е3 = 180 в, R t—
— 3 ом, R2 = 6 ом, R3 = 12 ом. Найти токи этой цепи. (Внутрен­
ние сопротивления источников равны нулю.)
493. Батарею (см. задачу 483) замкнули на конденсатор ем­
костью 200 мкф. Найти его заряд.

494. Решить методом узловых потенциалов задачу 490.
495. В цепи (рис. 192) Е = 22 в, г — 0, Rt = 1 ом, а каждое
из остальных сопротивлений равно 2 ом. Найти токи этой цепи.
496. В цепи (рис. 193) U — 14 в, а каждое из сопротивлений
равно 1 ом. Найти токи этой цепи.
497. В цепи (рис. 194) Ei = 65 в, E z = 39 в, R t = 20 ом, R 2 =
= R3 — = 10 ом. Найти все токи. Внутренние сопротив­
ления источников не учитывать.
498. В цепи (рис. 195) Еу = 10 в, Е 2 = 30 в и каждое сопротив­ление равно 1 ом. Пренебрегая внутренними сопротивлениями ис­точников, найти все токи.

500. В атмосфере Земли ежесекундно происходит сто разрядов
молний (в среднем). Используя данные предыдущей задачи, вы­
числить годовой расход электроэнергии во всех молниях Земли.
Сравнить полученный результат с годичной выработкой электро­
энергии во всем мире (около 5 ■ 1012 кет ■ ч).
501. Какая масса воды должна пройти через плотину высотой
2 0 м, чтобы обеспечить горение лампочки мощностью 60 вт в тече­
ние 1 ч? К.п.д. принять равным 50%.
502. Первая лампа рассчитана на напряжение 127 в и имеет
мощность 60 вт, а вторая, рассчитанная на то же напряжение, име­
ет мощность 100 вт. Какая из них будет ярче гореть при последова­
тельном включении в сеть с напряжением 127 в?
503. Лампу, рассчитанную на напряжение 220 в, включили в
U2 2202 сеть с напряжением 127 в. Так как N — — , а = 3, то можно
сделать вывод, что ее мощность будет втрое меньше номинальной.
Верно ли это?
504. Вагон освещается пятью последовательно соединенными
лампами, на каждой из которых написано: 110 в, 25 вт. Затем одну
из них заменили новой, на которой написано: НО в, 40 вт. Будет ли
она гореть ярче прежней?
505. ' Батарейка для карманного фонаря имеет э.д.с. 4,5 в и
внутреннее сопротивление 3,5 ом. Сколько таких батареек надо
соединить последовательно, чтобы питать лампу, рассчитанную на
напряжение 127 в и мощность 60 вт?
506. Решить предыдущую задачу, считая, что лампа рассчитана
на напряжение 127 в и мощность 250 вт.
507. Когда к источнику, внутренним сопротивлением которого
можно пренебречь, поочередно присоединяли два разных сопротив­
ления, тепловая мощность была равна 30 вт и 60 вт. Какой будет
тепловая мощность, если замкнуть источник на оба сопротивления,
соединенные последовательно?
508. К источнику, внутренним сопротивлением которого можно
пренебречь, присоединили два сопротивления. Когда они были сое­
динены последовательно, тепловая мощность равнялась 2 вт, а
когда параллельно — 9 вт. Какой будет тепловая мощность, если
замкнуть источник на каждое из этих сопротивлений в отдельности?
509. При поочередном замыкании аккумулятора на сопротив­
ления 10 ом и 40 ом в них выделялось одинаковое количество теп­
лоты. Найти внутреннее сопротивление аккумулятора.
510. Когда аккумулятор замкнули на некоторое сопротивле­
ние, в последнем выделялась мощность 1 0 вт, а когда на то же со­
противление замкнули аккумулятор Л 2, указанная мощность по­
высилась до 40 вт. Какая мощность будет выделяться в этом сопро­
тивлении, если замкнуть на него оба аккумулятора, соединенные
99
последовательно? Внутренние сопротивления аккумуляторов не
учитывать.
511. Как при параллельном, так и при последовательном соеди­
нении двух одинаковых аккумуляторов на внешнем сопротивлении
выделялась мощность 80 вт. Какая мощность будет выделяться на
этом сопротивлении, если замкнуть на него лишь один из аккуму­
ляторов?
512. Аккумулятор имеет э.д.с. 20 в и внутреннее сопротивление
5 ом. Может ли его полезная тепловая мощность равняться 15 вт?
Может ли она равняться 25 вт?
513. Аккумулятор имеет э.д.с. Е и внутреннее сопротивление
г. Каково максимальное значение мощности, которую можно
получить от него на внешнем сопротивлении?
514. Два аккумулятора имеют одинаковую э.д.с. У первого из
них максимальное значение полезной тепловой мощности равно
20 вт, а у второго — 30 вт. Найти максимальное значение этой
мощности при параллельном соединении аккумуляторов. (Восполь­
зоваться ответом к предыдущей задаче.)
515. Решить задачу 514 в случае последовательного соединения
аккумуляторов.
516. Как известно, мощность, развиваемая на внешнем сопротив-
Е 2
лении, ограничена неравенством N < — (см. решение задачи
4 г
513). Доказать, что это верно и для мощности, отдаваемой в любую
внешнюю цепь (например, в цепь, содержащую электродвигатель).
517. Аккумулятор с внутренним сопротивлением г замкнут на
внешнее сопротивление R. Найти к.п.д. аккумулятора.
518. Аккумулятор, замкнутый на некоторое сопротивление,
имеет к.п.д. 50%. Каким будет к.п.д., если вместо одного такого
аккумулятора взять два, соединенные параллельно?
519. Решить предыдущую задачу, считая, что аккумуляторы
соединены последовательно.
520. Первый аккумулятор имеет к.п.д. 50%, а второй, замкну­
тый на такое же сопротивление, — 60%. Каким будет к.п.д., если
замкнуть на это сопротивление оба аккумулятора, соединенные
последовательно?
521. Два гальванических элемента сое­
динены параллельно и замкнуты на внеш­
нее сопротивление R. = 1 0 в, £ 2 = 6 в,
fi = г2 — 1 ом, R = 0,5 ом. Какая мощ­
ность расходуется внутри элементов на
выделение тепла?
522. Решить задачу 521, пользуясь
формулой N = 12г, где / — ток, протекаю­
щий через батарею, а г — внутреннее со­
противление батареи. Сравнить получен­
ный ответ с ответом к задаче 521.

523. Две динамо-машины соединены, как показано на рис. 196.
Если пренебречь их внутренними сопротивлениями, то
N t = EtI, Nr = / * / ? = //?•/ = ■ (£ , - Е2) /,
где N t — мощность, развиваемая первой машиной, a N R — мощ­
ность, расходуемая на выделение тепла в сопротивлении R. Из этих
выражений видно, что N i> N R, т. е. часть мощности, развиваемой
первой динамо-машиной, исчезает. Куда?

524. Никелирование производят током плотностью 100 а/м2.
Через сколько времени слой никеля достигнет толщины 0,05 лш?
Электрохимический эквивалент никеля равен 3 • 10- 7 кг/к, а его
плотность — 8,9 • 103 кг/м9.
525. При какой плотности тока в растворе AgN03 толщина вы­
деляющегося серебра растет со скоростью 1 лш/ч? Электрохимиче­
ский эквивалент серебра равен 11,18 • 1 0 - 7 кг/к, а его плотность —
10,5 • 103 кг/м3.
526. Медь выделяют из раствора CuS04 при напряжении. 10 в.
Найти расход электроэнергии на, 1 кг меди (без учета потерь).
Электрохимический эквивалент меди 3,3 • 10~ 7 кг/к.
527. Когда через электролит проходил ток 1,5 а, на катоде в
течение 5 мин выделилось 503 мг металла. Какой это металл?
528. На что нужно больше ампер-часов: на выделение одного
килограмм-атома меди из раствора CuS04 или на выделение одного
килограмм-атома железа из раствора FeCl2?
529. Сколько кулонов электричества должно пройти через
электролит, чтобы из него выделился килограмм-атом одновалент­
ного вещества?
530. Используя ответ предыдущей задачи, вычислить заряд
иона одновалентного вещества.

531. Железный шарик помещен в од­
нородное магнитное поле. С какой силой
действует это поле на шарик?
532. На двух тонких нитях висит го­
ризонтальный стержень длиной / и массой т. Стержень находит­
ся в однородном магнитном поле, напряженность которого равна
Н и направлена вертикально вниз. На какой угол отклонятся ни­
ти, если пропустить по стержню ток /?
533. Проволочный треугольник, одна из сторон которого вер­
тикальна, находится в однородном магнитном поле, индукция ко­
торого равна В и направлена вниз (рис. 198). Площадь треуголь-
В
А
Рис. 197
В
Рис. 198
103
ника равна S, а ток, протекающий по его контуру, равен /. Найти
момент пары, действующей на треугольник со стороны поля.
534. Проволочный 'квадрат расположён в одной плоскости с бес­
конечным проводником (рис. 199). По квадрату и по бесконечному
проводнику протекает ток /. Как направлена сила, действующая
на квадрат со стороны магнитного поля проводника?
535. Заряженная частица движется в однородном магнитном
ноле, оставаясь в плоскости, перпендикулярной этому полю. Ка­
кова ее траектория? (На частицу действует только сила Лоренца.)
536. Электрон движется по окружности в однородном магнит­
ном поле. Магнитная индукция поля равна В, заряд электрона ра­
вен е, масса электрона равна т. Найти его угловую скорость. (На
электрон действует только сила Лоренца.)
537. Электрон и протон, удаленные друг от друга на значитель­
ное расстояние, находятся в однородном магнитном поле. Зная, что
каждый из них движется по окружности, найти отношение их угло­
вых скоростей. Масса протона в 1836 раз больше массы электрона.
(Никакие силы, кроме сил Лоренца, на электрон и протон не дей­
ствуют.)
538. Пройдя разность потенциалов 2000 в, электрон влетает в
однородное магнитное поле с индукцией 15 • 10- 5 тл и движется
в нем по дуге окружности радиусом R = 1 м (в плоскости, перпен­
дикулярной магнитному полю). Найти отношение заряда электрона
к его массе (удельный заряд электрона).
539. Металлический стержень, не соединенный с другими про­
водниками, движется в магнитном поле. Почему, несмотря на на­
личие э.д.с. индукции, по стержню не идет ток?
г 540. Магнитное поле Земли имеет вертикальную составляющую
Н 0 = 40 а/м. Горизонтальный металлический стержень движется
в направлении, перпендикулярном своей длине и вектору Н0.
Какой должна быть его скорость,
чтобы между его концами возник­
ла разность потенциалов в 1 в?
Длина стержня 1 м.
541. Проводник А В перемеща­
ют так, что ток идет по нему от
точки А к точке В (рис. 200). Ка­
кая из этих точек имеет больший
потенциал?
542. Однородное магнитное по­
ле в вакууме изменяется со ско­
ростью 500 а/м в секунду. Контур, плоскость которого образует
угол 60° с вектором Н, охватывает площадь 0,25 мг. Найти э.д.с.
электромагнитной индукции в контуре. (Магнитное поле, созданное
током в контуре, не учитывать.)
Ш4
543. Проволочная рамка (рис. 201) вращается с угловой ско­
ростью соТ Рамка имеет площадь 5 и находится в однородном маг­
нитном поле с индукцией В, направленной вниз. Какая э.д.с. ин­
дуцируется в рамке в момент, когда она расположена вертикально?
(Магнитное поле, созданное током в рамке, не учитывать.)
/I
В
Рис. 202
544. Металлический стержень АВ и провода, по которым он
скользит, находятся в однородном магнитном поле, перпендику­
лярном плоскости чертежа (рис. 202). Напряженность поля равна
Н, расстояние между проводами равно а, скорость стержня равна V,
сопротивление цепи равно R. Найти индуцированный ток (прене­
брегая его магнитным полем).
545. Проволочная рамка ABCD. находится в магнитном поле
тока I и движется вправо со скоростью v (рис. 203). Найти э.д.с.,
индуцированную в рамке, зная, что на расстоянии а от тока / на­
пряженность магнитного поля равна Н, а на расстоянии 2а равна
Н/2. (Магнитное поле, созданное током в рамке, не учитывать.)
546. Проводники (рис. 204) находятся в однородном магнит­
ном поле, перпендикулярном плоскости чертежа. Когда поле стало
изменяться (оставаясь однородным), в левом проводнике возникла
э.д.с. индукции Е. Зная площади S, S it S 2, найти э.д.с. индукции
в правом проводнике. (Магнитные поля, созданные токами в про­
водниках, не учитывать.)
547. Кольцо из сверхпроводника находится вблизи постоянного
магнита и пронизывается магнитным потоком Ф. Тока в кольце
105
нет. Каким будет магнитный поток через кольцо, если убрать маг­
нит?


Категория: Физика | Добавил: Админ (26.03.2016)
Просмотров: | Теги: коган | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar