Тема №6436 Ответы к задачам по физике Корнеева (Часть 5)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по физике Корнеева (Часть 5) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по физике Корнеева (Часть 5), 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

21.51. Определить разность
потенциалов между точками А и В
в схеме, указанной на рисунке, если
R1 = 10 Oм, R2 = 20 Oм, ЭДС
источников 1 = 5 B, 2 = 10 B,
3 = 15 B, r1 = 1 Oм, r2 = 2 Oм, r3 = 3 Oм.
21.52. ЭДС динамомашины 1 = 12 В, ее внутреннее
сопротивление r1 = 0,2 Ом. Она заряжает аккумуляторную
батарею с 2 = 10 В и внутренним сопротивлением r2 = 0,6 Ом.
Параллельно батарее включена лампочка с сопротивлением
r3 = 3 Ом. Определить силу тока в батарее, в лампочке и в
генераторе.
21.53. Источниками электрического
тока в системах электрического
оборудования современных автомобилей
являются генератор постоянного тока и
соединенный с ним параллельно
аккумулятор, ЭДС которого 1 = 12 В.
 ЭДС генератора 2 = 14 В, а его
внутреннее сопротивление r2 = 0,5 Ом. При
каком токе I, потребляемом нагрузкой, аккумулятор начнет
разряжаться?
38
Нелинейные элементы в цепях постоянного тока
21.54.* На рисунке показана
вольтамперная характеристика некоторого
нелинейного элемента. До значения
напряжения Uo = 100 В ток через элемент
отсутствует, а затем растет линейно с
напряжением. При подключении его к батарее
с внутренним сопротивлением r = 25 кОм
через элемент течет ток I1 = 2 мА, а при подключении его к той
же батарее через сопротивление R = 2r ток I2 = 1 мА.
Определить ЭДС батареи.
21.55.* В одно из плеч моста
Уитстона включено нелинейное
сопротивление X, для которого
зависимость тока I (в амперах) от
приложенного напряжения U (в
вольтах) имеет вид I = 0,01 U
3
.
В остальные плечи моста включены
одинаковые сопротивления R = 4 Ом. При каком токе через
батарею мост окажется сбалансированным?
21.56.* При положительном напряжении на диоде
зависимость тока через диод от напряжения имеет вид I = U
2
.
При отрицательном напряжении ток через диод равен нулю.
Найдите ток в цепи, если этот диод через
сопротивление R подключен к батарее с ЭДС,
равной .
21.57. Конденсатор емкости C, заряженный до напряжения
Uо, после замыкания ключа разряжается через сопротивление R.
Получите зависимость напряжения на конденсаторе от времени
как функцию U(t). Исследуйте поведение этой функции в 
39
зависимости от параметров схемы (R,C). Как зависит от времени
сила тока в цепи?
21.58. Конденсатор емкости C заряжается до напряжения U
через сопротивление R от источника с малым внутренним
сопротивлением. ЭДС источника равна . Получите зависимость
напряжения на конденсаторе от времени как функцию U(t).
Исследуйте поведение этой функции в зависимости от
параметров схемы (R, C, ). Как зависит от времени сила тока в
цепи? Чему равна сила тока сразу после замыкания ключа?
21.59. В схеме, изображенной на рисунке,
найдите ЭДС батареи, если известно, что сила
тока через источник сразу после замыкания
ключа в n = 2 раза больше установившейся
силы тока, а установившееся напряжение на
конденсаторе U = 1,75 B.
 21.60. Зажигание неоновой
лампы осуществляется с помощью
схемы, показанной на рисунке.
После замыкания ключа конден-
сатор начинает заряжаться.
Когда напряжение на лампе достигает некоторого значения (оно
называется напряжением зажигания), лампочка загорается, при
этом напряжение на ней падает. Минимальное напряжение на
лампе, при котором она еще горит, U = 80 В; при этом ток через
лампу I = 1 мА. При каких значениях сопротивления резистора R
лампа после зажигания будет стационарно гореть?
ЭДС батареи = 120 В.
40
21.61. Элемент атомной батареи электрического тока
представляет собой сферический конденсатор. На внутреннюю
сферу нанесен радиоактивный препарат, испускающий летящие
со скоростью V = 2,2 106 м/с - частицы. Определите ЭДС этого
элемента.
Отношение заряда -частицы к ее массе q/m = 4,8 107 Кл/кг.
21.62.* Cферический конденсатор имеющий емкость,
равную C = 10-10 Ф, заполняется слабопроводящей жидкостью с
удельным сопротивлением = 104 Ом м. Найти электрическое
сопротивление между обкладками конденсатора.
 21.63. Для измерения температуры
(t
oC) собрана мостовая схема из четырех
резисторов, температурные коэффици-
енты которых попарно равны и
составляют 1 и 2 соответственно.
Сопротивления резисторов при
температуре 0оС одинаковы. Схема
подключена к источнику с малым внутренним сопротивлением,
дающим напряжение U. Найдите, как зависит от температуры
напряжение между точками 1 и 2. Считать, что в диапазоне
измеряемых температур 1t, 2t 1
21.64. Найти силу взаимодействия
между обкладками плоского воздушного
конденсатора, расстояние между которыми
равно d, через достаточно большой
промежуток времени после замыкания
ключа. Емкость конденсатора равна С,
ЭДС батареи равна , её внутренним
сопротивлением можно пренебречь, диод
идеальный.
41
Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца.
22.1. Две электрические лампочки номинальной
мощностью P1 = 40 Вт и P2 = 100 Вт включены в сеть
последовательно. На какой лампочке при этом выделяется за
одно и то же время большее количество теплоты и во сколько
раз?
22.2. Две электрические лампочки включены в сеть
параллельно. Cопротивление первой лампочки R1 = 360 Ом,
второй – R2 = 240 Ом. Какая из лампочек поглощает большую
мощность и во сколько раз?
22.3. Три лампочки номинальной мощностью P1 = 50 Вт,
P2 = 25 Вт и P3 = 50 Вт, рассчитанные на напряжение 110 В
каждая, соединены между собой и включены в сеть с
напряжением 220 В. Определите мощность, потребляемую
каждой лампочкой, если лампы 2 и 3 соединены параллельно, а
лампа 1 подключена к ним последовательно.
22.4. Электрическая лампочка номинальной мощностью
P = 40 Вт, рассчитанная на напряжение Uо = 220 В, включается
последовательно с реостатом в электрическую сеть c
напряжением U = 381 В. Какое сопротивление должен иметь
реостат, чтобы лампочка горела в предназначенном для нее
режиме?
22.5. Два резистора при параллельном включении в сеть с
напряжением U1 = 110 В потребляют P1 = 2,5 Вт и P2 = 10 Вт.
Резисторы соединили последовательно и включили в сеть с
напряжением U2 = 220 В. Определить мощность, которую будет
потреблять первый резистор в этом случае.
42
22.6.* В сеть постоянного тока
включена схема из пяти одинаковых
лампочек сопротивлением R и
переменного резистора. Каким нужно
сделать сопротивление переменного
резистора, чтобы лампочка 1 светилась в 4
раза ярче, чем лампочка 2? Яркость
свечения лампочки пропорциональна потребляемой мощности.
22.7. Электрочайник имеет в нагревателе две секции. При
включении только первой секции вода в чайнике закипает за
время t1 = 10 мин, а при включении только второй секции - за
время t2 = 15 мин. Через какое время закипит вода, если
включить обе секции параллельно или последовательно?
22.8. Миллиамперметр имеет сопротивление 25 Ом,
рассчитан на предельный ток 50 мА и снабжен шунтом на 10 А.
Какую мощность рассеивает прибор, если он показывает силу
тока 8 А?
22.9. Электрический утюг, имеющий мощность P = 300 Вт,
рассчитан на напряжение Uo = 120 В. При включении утюга в
сеть напряжение на розетке падает с U1 = 127 В до U2 = 115 В.
Определить сопротивление проводов, подводящих ток к розетке.
Cчитать, что сопротивление утюга не меняется.
22.10. Спираль нагревательного прибора, рассчитанного на
напряжение 220 В, изготовлена из проволоки длиной 30 см. Для
того, чтобы можно было использовать этот прибор в сети с
напряжением 110 В, параллельно первой спирали присоединили
вторую, изготовленную из проволоки с тем же удельным
сопротивлением, но имеющую диаметр вдвое больший, чем у
первой. Какова длина проволоки, из которой изготовлена вторая
спираль, если потребляемая прибором мощность не изменилась?
Зависимость сопротивления от температуры не учитывать.
43
22.11. Цилиндрическую алюминиевую заготовку длиной
Lo = 50 см и площадью сечения So = 5 см2
вытягивают в
проволоку круглого сечения длиной L = 220 м. С помощью этой
проволоки нагреватель номинальной мощностью РH = 2 кВт
подключают к сети с номинальным для нагревателя
напряжением UH = 220 В. Какова будет фактическая мощность
нагревателя?
Удельное сопротивление алюминия = 2,5 10-8 Ом м.
22.12. Во сколько раз сила тока лампы с вольфрамовой
нитью в момент включения больше силы тока в рабочем
состоянии, если температура накала нити около 2400 оС?
Температурный коэффициент сопротивления вольфрама
равен = 5 10-3
град-1
.
22.13. Электрическая лампочка с вольфрамовой нитью
потребляет мощность P = 60 Вт при напряжении U = 120 В.
Cопротивление лампочки, измеренное при to = 0оC, оказалось
равным Ro = 20 Ом. Определить температуру нити в рабочем
состоянии.
 Температурный коэффициент сопротивления вольфрама
равен = 5 10-3
град-1
.
22.14. 100-ваттная лампа включена в сеть с напряжением
120 В. Сопротивление лампы в накаленном состоянии больше,
чем в холодном (при температуре 0оС), в 10 раз. Найти
температурный коэффициент сопротивления материала нити и
сопротивление лампы в холодном состоянии, если во время
горения лампы температура нити 2000 оС. 
44
Закон Джоуля-Ленца для замкнутой цепи.
22.15. Найдите работу электрических сил и выделяемое
количество теплоты за время t = 1 с на участке цепи, по
которому протекает ток I = 1 А при напряжении на концах
участка U = 2 В, если участок представляет собой:
а) резистор;
б) аккумулятор с ЭДС 1 = 1,3 В, который заряжается от
внешнего источника;
в) батарею аккумуляторов с ЭДC 2 = 2,6 В, которая
замыкается на внешнее сопротивление.
22.16. Батарея аккумуляторов, ЭДС
которой и внутреннее сопротивление r,
замкнута на реостат, сопротивление
которого может меняться в широких
пределах.
а) Найти зависимость следующих величин от силы тока в цепи:
1) полная мощность, вырабатываемая батареей Рполн ( I )
2) мощность, потребляемая во внешней цепи Рвнешн ( I )
3) мощность, теряемая внутри источника Ртер ( I )
4) КПД данной цепи ( I )
б) Найти зависимость всех перечисленных выше величин от
сопротивления внешней цепи:
Рполн ( R ), Рвнешн ( R ), Ртер ( R ), ( R ).
Постройте соответствующие графики и проанализируйте
поведение найденных величин при различных режимах работы
источника тока.
22.17. От источника тока, ЭДC которого и внутреннее
сопротивление r, необходимо получить мощность P, замыкая его
на внешнее сопротивление. Определить: а) нужную силу тока; б)
разность потенциалов на зажимах источника; в) внешнее
сопротивление R.
45
22.18. Элемент, ЭДC которого и внутреннее
сопротивление r, замкнут на внешнее сопротивление, которое
подбирают так, чтобы получить на нем максимальную
мощность. Величина этой мощности Pmax = 9 Вт, сила тока,
текущего при этом по цепи, I = 3 А. Найти величины и r.
22.19. Элемент замыкается один раз на внешнее
сопротивление R1 = 4 Ом, другой раз на R2 = 9 Ом. В том и
другом случаях количество теплоты, выделяющееся в каждом
сопротивлении за одно и то же время, оказывается одинаковым.
Каково внутреннее сопротивление элемента?
22.20. К аккумулятору, имеющему внутреннее
сопротивление r = 20 Ом, подключено сопротивление R = 25 Ом.
Какое сопротивление Rx следует подключить параллельно R,
чтобы мощность, выделяемая во внешней цепи, не изменилась?
Как изменится при этом режим работы аккумулятора?
22.21. В схеме, изображенной на
рисунке, сопротивление R = 10 Ом. При
замыкании ключа мощность, выделяемая
во внешней цепи, не меняется. Найти
внутреннее сопротивление источника
тока.
22.22. Электрическая цепь состоит из источника тока и
реостата. ЭДС источника = 6 В, его внутреннее сопротивление
r = 2 Ом. Сопротивление реостата может изменяться от 1 Ом до
5 Ом. Чему равна максимальная мощность, выделяемая на
реостате?
22.23. ЭДC источника тока = 2 В, внутреннее
сопротивление r = 1 Ом. Определить силу тока, если внешняя
цепь потребляет мощность P = 0,75 Вт.
46
22.24. Электрический нагреватель воды для аквариума,
будучи присоединен к батарее с ЭДС = 12 В и внутренним
сопротивлением r = 3,2 Ом, потребляет мощность P = 10 Вт.
Каков коэффициент полезного действия данной установки?
22.25. Определить ток короткого замыкания Iо для
аккумуляторной батареи, если при токе нагрузки I1 = 5 А она
отдает во внешнюю цепь мощность P1 = 9,5 Вт, а при токе
нагрузки I2 = 8 А – мощность P2 = 14,4 Вт.
22.26. Два параллельно соединенных резистора R1 = 6 Ом и
R2 = 12 Ом последовательно с резистором R3 = 15 Ом
подключены к зажимам генератора с ЭДC = 200 В и
внутренним сопротивлением r = 1 Ом. Найти мощность,
выделяющуюся на резисторе R1.
22.27. Найти полную мощность, выделяющуюся в цепи,
если сопротивление внешней цепи R = 4 Ом, внутреннее
сопротивление элемента r = 2 Ом, а напряжение на его зажимах
V = 6 В.
22.28. Батарея элементов, будучи замкнутой на
сопротивление R1 = 2 Ом, дает ток I1 = 1,6 А. Та же батарея,
замкнутая на сопротивление R2 = 1 Ом, дает ток I2 = 2 А. Найти
мощность, теряемую внутри батареи во втором случае.
22.29. Батарея из n = 6 последовательно включенных
элементов с одинаковыми ЭДC = 1,5 В питает током I = 0,28 A
две последовательно включенные лампы, каждая с
сопротивлением R = 12,5 Ом. Найти КПД цепи и внутреннее
сопротивление одного элемента.
22.30. К источнику тока с ЭДC = 8 В подключена
некоторая нагрузка. При этом напряжение на зажимах источника
составляет U = 6,4 В. Найти КПД цепи.
47
22.31. Батарея состоит из одинаковых параллельно
соединенных элементов. ЭДC каждого элемента = 5,5 В и
внутреннее сопротивление r = 5 Ом. При величине тока во
внешней цепи I = 2 А полезная мощность P = 7 Вт. Cколько
элементов имеет батарея?
22.32. Два одинаковых источника соединены параллельно.
ЭДC каждого = 15 В. Определить напряжение на зажимах
источников и мощность, развиваемую каждым из них, если
сопротивление внешней цепи R = 8,8 Ом, а внутренние
сопротивления источников равны r1 = 3 Ом и r2 = 2 Ом.
22.33. Аккумулятор, имеющий ЭДC 1 = 12 В, заряжается
от источника с ЭДC 2 = 18 В через лампу накаливания,
потребляющую при этом мощность P = 24 Вт.
Сколько времени будет заряжаться аккумулятор, если его
емкость Q = 40 ампер-часов (А ч)? Внутренним сопротивлением
источника и аккумулятора пренебречь.
22.34. Конденсатор емкостью С,
заряженный до напряжения U, используют
для подзарядки аккумулятора. ЭДС
аккумулятора во время зарядки примерно
постоянна и равна . Какое количество
химической энергии запасает аккумулятор в
этом процессе и какое количество тепла
выделяется при этом в цепи?
22.35. При длительном пропускании тока I1 = 1,4 А через
проволоку последняя нагрелась до температуры t1 = 55оC, а при
пропускании тока I2 = 2,8 А - до температуры t2 = 160оC. До
какой температуры t3 нагревается проволока при токе I3 = 5,5 А?
Теплоотдача с единицы поверхности пропорциональна разности
температур проволоки и воздуха. Зависимостью сопротивления
проволоки от температуры в данном диапазоне пренебречь.
48
22.36.* Достаточно длинная медная проволочка диаметром
d1 = 0,2 мм перегорает при токе I1 = 10 А. При каком токе
перегорит проволочка диаметром d2 = 0,4 мм?
22.37. Ток, протекающий через резистор с сопротивлением
R = 100 Ом, изменяется во времени по закону I = k
t . Какое
время протекал ток, если на резисторе выделилось количество
тепла W = 1,8 кДж? Коэффициент k = 1 А/c
1/2
.
22.38.* Имеется нелинейный элемент, в котором сила тока
связана с приложенным напряжением соотношением I = kU
2
, где
k = 0,01 A/B
2
. Этот элемент последовательно с резистором,
сопротивление которого R = 100 Ом, подключен к батарее с
ЭДС, равной = 15,75 В. Найти мощность, поглощаемую
нелинейным элементом. Внутренним сопротивлением батареи
пренебречь.
22.39.* В схеме, представленной на
рисунке, ЭДC батареи 2 = 4 В,
сопротивление резистора R = 50 Ом. В
цепь включен нелинейный элемент, для
которого I = kU2
, где k = 0,02 A/B
2
. Схема
сбалансирована, т.е. гальванометр
показывает отсутствие тока. Определить
мощность, отдаваемую источником 1,
если его внутренним сопротивлением можно пренебречь.
49
Передача электроэнергии на расстояние.
Электрические машины постоянного тока.
При решении задач принять:
удельное сопротивление меди = 1,7 10-8 Ом м =
= 0,017 Ом мм
2
/м.
плотность меди d = 8,9 103 кг/м3
.
22.40. Электроэнергия от генератора мощностью N = 4 кВт,
передается потребителю по проводам, имеющим сопротивление
R = 0,4 Ом. Какое напряжение должно быть на зажимах
источника, чтобы потери мощности в проводах составляли не
более 4% передаваемой мощности?
22.41. От источника с напряжением U = 100 кВ требуется
передавать на расстояние L = 5 км мощность P = 5000 кВт.
Допустимая потеря напряжения в проводах n = 1%. Рассчитать
минимальный диаметр медного провода, пригодного для этой
цели.
22.42. Под каким напряжением нужно передавать элект-
рическую энергию постоянного тока на расстояние L = 5 км,
чтобы при плотности тока j = 0,25 А/мм2
в медных проводах
двухпроводной линии электропередачи потери в линии
составляли n =1 % от передаваемой мощности?
22.43. Определить массу медных проводов, необходимых
для монтажа двухпроводной линии передачи от источника с
напряжением U = 2,4 кВ до потребителя, находящегося на
расстоянии L = 5 км от источника напряжения. Мощность,
передаваемая потребителю, равна W = 60 кВт. Допускаемая
потеря напряжения в проводах линии электропередачи
составляет 8%. 
50
22.44. Найдите минимальную массу медного провода,
предназначенного для передачи мощности P = 12 кВт на
расстояние L = 100 м от генератора с напряжением U = 220 В,
если допустимые потери мощности в линии составляют 2%.
22.45. Найдите, во сколько раз коэффициент полезного
действия линии электропередачи при напряжении U1 = 200 кВ
больше коэффициента полезного действия линии при
напряжении U2 = 100 кВ. Сопротивление линии R = 0,4 кОм,
передаваемая от источника мощность P = 104
кВт.
22.46. Электроэнергия передается от генератора по
проводам, общее сопротивление которых R = 400 Ом.
Коэффициент полезного действия линии передачи = 0,95.
Нагрузка представляет собой омическое сопротивление.
Определите величину сопротивления нагрузки, если внутреннее
сопротивление генератора r = 100 Ом.
22.47. Во сколько раз следует повысить напряжение
источника, чтобы потери мощности в линии передачи от
источника к потребителю снизить в 100 раз при условии
постоянства отдаваемой генератором мощности?
22.48. Электромотор включен в сеть постоянного тока с
напряжением 220 В. Cопротивление обмотки мотора 2 Ом. Cила
потребляемого тока 10А. Найти потребляемую мощность и КПД
мотора.
22.49. Электромотор питается от источника постоянного
тока с напряжением U = 24 В. Чему равна мощность на валу
мотора при протекании по его обмотке тока I1 = 8 А, если
известно, что при полном затормаживании якоря по цепи идет
ток I2 = 16 А ?
51
22.50. Электромотор с сопротивлением обмоток R = 2 Ом
подключен к генератору с ЭДC = 140 В и внутренним
сопротивлением r = 4 Ом. При работе мотора через его обмотки
проходит ток I = 10 А. Найдите КПД электромотора.
Cопротивление подводящих проводов пренебрежимо мало.
22.51. Электромотор, статор которого изготовлен из
постоянного магнита, работает в сети постоянного тока с
напряжением 120 В. Обмотка ротора мотора имеет
сопротивление 20 Ом. С какой установившейся скоростью
может подниматься груз массой 5 кг, подвешенный на нити,
другой конец которой закреплен на валу ротора мотора?
Электрический ток в жидкостях. Электролиз.
Электрический ток в газах и вакууме.
При решении задач используйте следующие значения
фундаментальных физических постоянных:
Заряд электрона e = 1,6 10-19 Кл
Масса электрона me = 9,1 10-31
кг
Число Авогадро NA = 6,02 1023 моль-1
23.1. Две одинаковые электролитические ванны (А и В)
наполнены раствором медного купороса. Концентрация раствора
в ванне A больше, чем в ванне В. В какой из ванн выделится
больше меди, если их соединить последовательно? параллельно?
23.2. При проведении опыта по определению
электрохимического эквивалента меди были получены
следующие данные: время прохождения тока 20 мин, сила тока
0,5 А, масса катода до опыта 70,40 г, масса после опыта 70,58 г.
Какое значение электрохимического эквивалента меди было
получено по этим данным?
52
23.3. Никелирование металлического изделия с площадью
поверхности S = 120см2
продолжалось в течение времени t = 5 ч
при силе тока I = 0,3 А. Определить толщину h слоя никеля.
Атомная масса никеля A = 58,7 г/моль, валентность никеля n = 2,
плотность d = 8,8 г/см3
.
23.4. Какова затрата электроэнергии на получение 1 кг
алюминия, если электролиз ведется при напряжении 10 В, а КПД
всей установки составляет 80%?
Атомная масса алюминия A = 27, валентность n = 3. Ответ
выразить во внесистемных единицах киловатт-часах (кВт ч)
23.5. Какая энергия затрачивается на получение m = 10 г
серебра при электролизе, если на клеммах электролитической
ванны поддерживается напряжение U = 10 В?
КПД установки = 70%. Электрохимический эквивалент
серебра k = 1,02 10-6
кг/Кл.
23.6. Найти массу выделившейся меди, если для ее
получения электролитическим способом затрачено W = 5 кВт ч
электроэнергии.
Электролиз проводится при напряжении U = 10 В, КПД
установки = 75%.
Электрохимический эквивалент меди k = 3,3 10-7
кг/Кл.
23.7. Какой заряд проходит через раствор медного
купороса (CuSO4) за время t = 10 с, если ток за это время
равномерно возрастает от нуля до I = 4 А? Какая масса меди
выделяется при этом на катоде?
Электрохимический эквивалент меди k = 3,3 10-7
кг/Кл.
23.8. К источнику тока подключены параллельно две
электролитические ванны. Амперметр показывает общую силу
тока I = 7 А. В первой ванне, где находится раствор соли никеля,
за время t = 10 мин на катоде выделилось m1 = 0,36 г никеля. 
53
Во второй ванне, где находится раствор соли серебра, за
это же время выделилось количество серебра m2 = 3,35 г.
Найти электрохимический эквивалент серебра, если
электрохимический эквивалент никеля k1 = 3 10-7 кг/Кл.
23.9. Ванна с раствором серной кислоты подключена к
батарее с ЭДС, равной = 5 В. Изменяя расстояние между
электродами, их установили так, чтобы получить от батареи
наибольшую мощность. При этом за время = 50 мин в области
катода выделилось m = 0,3 г водорода. Какую мощность
расходовала батарея во внешней цепи? Поляризацией
электродов можно пренебречь.
23.10.* К гальваническому элементу подключены
параллельно два резистора. Сопротивление первого резистора в
k раз превышает внутреннее сопротивление элемента, а
сопротивление второго таково, что выделяющаяся на нем
тепловая мощность максимальна. Во сколько раз изменится
скорость растворения цинкового электрода элемента, если от
него отключить второй резистор?
 23.11.* Цепь состоит из двух
незаряженных конденсаторов емкостью
С1 и С2, двух батарей с ЭДС 1 и 2,
ключа К, находящегося в положении 1,
и электролитической ванны,
наполненной раствором медного
купороса. После перевода ключа в
положение 2 через достаточно большое
время на одном из электродов выделилась медь массой m. Найти
массу меди m, которая дополнительно выделится на электроде
после перевода ключа в положение 3 к моменту прекращения
тока в цепи.
54
 23.12. В случае несамостоятельного
газового разряда зависимость тока
через газоразрядную трубку от
напряжения между электродами трубки
имеет вид, показанный на рисунке.
Трубка соединена последовательно с
балластным сопротивлением 3 108 Ом и
подключена к батарее с ЭДС 6 кВ.
Какова сила установившегося тока через трубку и чему равно
при этом напряжение на трубке? Внутренним сопротивлением
батареи пренебречь.
23.13. Какова сила тока насыщения при несамостоятельном
газовом разряде, если ионизатор образует ежесекундно 109
пар
однозарядных ионов в одном кубическом сантиметре, площадь
каждого из двух плоских параллельных электродов 100см2
и
расстояние между ними 5см?
23.14. При какой напряженности поля начнется
самостоятельный разряд в воздухе, если энергия ионизации
молекул равна 2,4 10-18 Дж, а средняя длина свободного пробега
равна 5 мкм? Какова при этом скорость электронов при
неупругом соударении с молекулами?
23.15. Расстояние между электродами в трубке,
наполненной парами ртути, равно 10 см. Какова средняя длина
свободного пробега электрона, если самостоятельный разряд
наступает при напряжении 600 В? Энергия ионизации паров
ртути i = 1,7 10-18 Дж. Поле между электродами считать
однородным.
23.16. Потенциал ионизации атома ртути i = 10,4 В. Какой
наименьшей скоростью V должен обладать электрон, чтобы
ионизовать атом ртути при неупругом ударе?
55
23.17. При каком напряжении зажигается неоновая лампа,
если энергия ионизации атома w = 21,6 эВ, а средняя длина
свободного пробега электронов в газе = 1мм? Расстояние
между электродами лампы d = 1см.
23.18*. Оцените, при какой разности потенциалов между
плоскими электродами зажигается газовая лампа, если энергия
ионизации атомов газа 3 10-18 Дж. Давление в лампе равно 15 Па,
а расстояние между электродами равно 1 см.
23.19. В вакуумном диоде электрон подходит к аноду со
скоростью 8 106 м/с. Найдите анодное напряжение.
23.20. Из-за наличия объемного заряда между электродами
в плоском диоде устанавливается распределение потенциала,
показанное на рисунке. Какой минимальной энергией должен
обладать электрон у катода, чтобы долететь до анода? Чему
равно время пролета электронов с такой энергией?
UA = 33,75 B, Umin = - 2,25 B, xm = 1,5 мм , xA = 13,5 мм.
23.21.* В вакуумном диоде зависимость силы тока от
напряжения имеет вид I = cU3/2, где с – некоторая постоянная. Во
сколько раз увеличится сила давления на анод, возникающая из-
за неупругих ударов электронов о его поверхность, если
напряжение на аноде увеличить в два раза?
56
23.22. В вакуумном диоде в определенном интервале
напряжений зависимость силы тока от разности потенциалов
между электродами может быть записана в виде:
I (U) = AU + BU
2
.
Найти ток через лампу, если она подключена к батарее с
ЭДС = 120 В последовательно с сопротивлением R = 20 кОм.
Для данной лампы А = 0,15 мА/В, В = 0,005 мА/В2
. Внутренним
сопротивлением батареи пренебречь.
23.23. В телевизионном кинескопе ускоряющее анодное
напряжение равно 16 кВ, а расстояние от анода до экрана
составляет 30 см. За какое время электроны проходят это
расстояние?
23.24. В электроннолучевой трубке поток электронов с
кинетической энергией W = 8 кэВ движется между пластинами
плоского конденсатора длиной L = 4 см. Расстояние между
пластинами d = 2 см. Какое напряжение надо подать на
пластины конденсатора, чтобы смещение электронного пучка на
выходе из конденсатора оказалось равным y = 0,8 см?
23.25. В электроннолучевой трубке поток электронов
ускоряется полем с разностью потенциалов U = 5 кВ и попадает
в пространство между вертикально отклоняющими пластинами
длиной x = 5см, напряженность поля в пространстве между
которыми E = 40 кВ/м. Найти вертикальное смещение луча на
выходе из пространства между пластинами.
23.26. Вычислите чувствительность электроннолучевой
трубки по напряжению, т.е. отношение отклонения пятна на
экране к напряжению на управляющих пластинах, вызвавшему
это отклонение. Параметры и рабочие характеристики
электроннолучевой трубки задайте самостоятельно.

Ответы к задачам по физике Корнеева (Часть 4) from zoner

Категория: Физика | Добавил: Админ (16.07.2016)
Просмотров: | Теги: Корнеева | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar