Тема №6492 Ответы к задачам по физике Славов (Часть 5)
Поиск задачи:

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

20.1. * Два тела малых размеров имеют равные отрицательные элек­
трические заряды и отталкиваются в воздухе с силой F3=0,9 Н. Опреде­
лите число избыточных электронов в каждом теле, если расстояние
между ними г=0,08м, Заряд электрона е=-1,6-1(Г19Кп.
20.2. Три капли ртути, диаметром d= 1 мм каждая, несут заряды 2q,
q, -5q соответственно. Капли сливаются в одну большую. Каким станет
заряд большой капли? Определите поверхностную плотность заряда
большой капли, если q = 3-10"17 Кл. ,
203. Рассматривая планетарную модель атома водорода, определи?»;
силу электрического взаимодействия протона и электрона и скорость дви-*.
жения электрона в атоме по круговой орбите радиусом /?=0,53-1(Г8см.
20А. Точечные заряды <?1=41(Г6Кл и <72= - 8Т0^К л расположены,на
расстоянии /=0,5м друг от друга. Где надо поместить заряд <?3 и какое
должно быть его значение, чтобы система трех зарядов находилась в
равновесии? Является ли это равновесие устойчивым?
Недостающие данные в условии задач следует брать нз таблицы «Физические постоян­
ные» Приложения.
169
20.5. Точечные заряды Ю^ Кл и 2\Ш_8Кл закреплены на расстоянии
1 м?друг»т друга. На прямой» соединяющей заряды» неодинаковом рас-
стоянии qt каждого заряда помещен третий точечныйэархд*-3-10_9Кл.
Определите силу, действующую на этот заряд. i . > ; л
20.6. Маленькие заряженные шарики находятся на расстоянии / =2 м
друг от друга. Шарики отталкиваются с силой F = l Н. Суммарный заряд
шариков (2=510-5Кл. Определите заряд каждого шарика.
20.7. На двух одинаковых капельках воды находится по одному лиш­
нему электрону, причем сила электрического отталкивания капелек урав­
новешивает силу их взаимного тяготения. Какие радиусы у капелек?
20.8. Два одинаковых металлических шарика имеют заряды Q и -5Q.
Шарики привели в соприкосновение и развели на прежнее расстояние.
Во сколько раз изменилась сила взаимодействия шариков?
20.9. Два одинаковых металлических шарика имеют разноименные за­
ряды, отношение значений которых равно и. Шарики первоначально на­
ходятся на некотором расстоянии друг от друга. Во сколько раз изменится
расстояние между шариками, если их привести в соприкосновение, а по­
том раздвинуть так, чтобы сила взаимодействия не изменилась?
20.10. В вершинах квадрата закреплены одинаковые одноименные
заряды <у=4-КГ^Кл каждый. Какой заряд Q необходимо поместить в
центре квадрата, чтобы система зарядов находилась в равновесии? Яв­
ляется ли это равновесие устойчивым?
20.11. На нити подвешен шарик массой т=9,8 г и зарядом
q= 1,0мкКл. Когда к нему поднесли снизу такой же заряженный шарик,
то сила натяжения нити уменьшилась в четыре раза. Определите рас­
стояние между центрами шариков.
20.12. Два одинаковых маленьких проводящих шарика, массой
т= 0,1 г каждый, подвешены на нитях длиной /= 0,2 м так, что они со­
прикасаются. Один из шариков отвели в сторону, зарядили и отпустили.
После соприкосновения шарики разошлись, причем нити составили угол
2а=б0° (рис.20.12). Определите начальный заряд первого шарика.
20.13. Два маленьких заряженных шарика под­
вешены на невесомых непроводящих нитях одина­
ковой длины. Шарики опустили в керосин с е = 2.
Определите плотность материала шариков, если
угол расхождения нитей в воздухе и в керосине
один и тот же. Плотность керосина рк = 0,8 г/см3.
170
20.14. Два металлических шарика распо- -^q I ■ + q i ,v £
ложены на непроводящем гладком столе, • — —■; :
имеют противоположные по: знаку, заряды Рис. 20.14 (
\q\ = 10~7Кл каждый и соединены непроводя- <■ -■ 1 -"ЩО
В
1 т,
Рис. 20.16
щей нитью длиной /=0,1 м. Отношение масс
шариков ml/fh2- 0,5. Какую внешнюю силу
F необходимо приложить к шарику меньшей
массы (рис. 20.14), чтобы в процессе движе­
ния нить была натянута?
20.15. Шарики малых размеров массами
т1 и т2 подвешены на невесомых непрово­
дящих нитях (рис. 20.15). Шарикам сообщи­
ли одинаковые заряды q. Длина нити ВС рав­
на I. Найдите силу натяжения нитей на участ­
ках АВ и ВС.
20.16. На непроводящем гладком столе
лежат три одинаковых шарика, масса и
заряд каждого из которых соответственно
равны ш =10г, |<у|= 10"7Кл. Шарики соеди­
нены нитями, образующими равносторон­
ний треугольник со стороной / = 0,1 м. Зна­
ки зарядов указаны на рис. 20.16. К отрицательно заряженному ша­
рику приложили силу, под действием которой система стала переме­
щаться с ускорением а , при этом натяжения нитей одинаковы. Най­
дите это ускорение и силу/.
20.17. На окружности радиусом R =2 см на одинаковом расстоянии
расположены электрические заряды д, = 4,8-10“7Кл, g2=g3= 1,6 10“7Кл,
<74= - 1,6-10”7Кл. Определите напряженность электрического поля, обра­
зованного всеми зарядами, в центре окружности.
20.18. По тонкому проволочному кольцу радиусом R=0,01м равно­
мерно распределен заряд (?=4-10~7Кл. В центр кольца внесли положи­
тельный точечный заряд qQ= 1(Г8 Кл
(рис. 20.18). Определите силу, действующую
на этот точечный заряд. Какая сила будет
действовать на точечный заряд, находящийся
на расстоянии А = 0,1м от центра кольца по
перпендикуляру к его плоскости?
А X
Рис. 20.18
171
20.19. По ксишцу радиусом R, расположенному вертикально в поле сипы
тяжести, могутскользить без трения одинаковые шарики массами т и заря­
дом Qv Какой заряд Q2 необходимо сообщил» неподвижно закрашенному
шарику, чтобы он и два подвижных шарика расположились в вершинах пра­
вильного треугольника. Рассмотрите два случая; закрепленный шарик нахо­
дится на верхнем и нижнем конце вертикального диаметра кольца.
20.20. Два одноименных заряда «2,=2,7-10“7Кл и(22= 1,710-7Кл на­
ходятся на расстоянии /= 0,2 м друг от друга. Определите, в какой точке
на прямой между зарядами напряженность электрического поля равна
нулю. Нарисуйте картину линий напряженности электрического поля в
данном случае. Как изменится картина линий напряженности, если знак
одного из зарядов поменять на противоположный?
20.21. В какую среду помещен точечный электрический заряд
<7= 4,5-10' 7Кл, если на расстоянии 1=50 мм от него напряженность элек­
трического поля равна Е= 2-104Н/Кл? Определите относительную ди­
электрическую проницаемость е этой среды.
20.22. В углах при основании равностороннего треугольника со сто­
роной а находятся заряды величиной q, а в вершину помещен заряд -q.
Найдите напряженность электрического поля в точке пересечения медиан.
20.23. В однородном электрическом поле с напряженностью
£=3-10бВ/м, силовые линии которого составляют угол а =45° с верти­
калью, висит на непроводящей невесомой нити шарик массой т= 2 г,
имеющий заряд <у=310~9Кл. Определите силу натяжения нити.
20.24. На какой угол отклонится бузиновый шарик, несущий заряд
<7=4,9109Кл и массой т = 0,4 г, подвешенный на шелковой нити, если
его поместить в горизонтальное однородное электрическое поле с на­
пряженностью Е = 105 В/м ?
20.25. Маленький шарик массой т=0,04 г, имеющий заряд
<7= 0,6нКл, подвешен на невесомой нерастяжимой непроводящей нити
(рис. 20.25). Сила натяжения нити Г=4,910^Н .
Нить другим концом прикреплена к одноименно
заряженной бесконечной плоскости. Найдите по­
верхностную плотность заряда плоскости.
20.26. Шарик массой т = 2 г и зарядом
<7= 2,5 10~9Кл подвешен на нити и движется по ок­
ружности радиусом Я= 0,03 м с угловой скоростью
со, = 2 с-1. В центре окружности поместили шарик с
172
_ / _ Рж
__ 4f __
Рис. 20.27
таким же зарядом (рис. 20.26). Какой должна " И Р И .и
стать угловая скорость вращения шарика ш2,
чтобы радиус окружности не изменился?
20.27. Найдите натяжение нити, соединяю­
щей одинаковые шарики радиусом г, в центре
которых находятся одинаковые заряды Q. Один
из шариков плавает на поверхности жидкости с
плотностью рж, второй шарик имеет массу т и
висит на нити внутри жидкости. Расстояние
между центрами шариков I (рис. 20.27).
20.28. Электрон движется в однородном элек­
трическом поле с напряженностью £=120 В/м
вдоль направления силовой линии. Начальная
скорость электрона v - 106м/с. Какое расстояние и
за какое время пролетит электрон до остановки?
20.29. В однородном электрическом поле
электрон движется с ускорением а = 3,2-10° м/с2.
Определите напряженность поля.
20.30. Большая плоская диэлектрическая пла­
стина заряжена равномерно с поверхностной
плотностью заряда +ст и расположена горизон­
тально. Параллельно пластине начинает двигать­
ся отрицательно заряженная частица со скоро­
стью v0 . Заряд частицы до, а масса щ. В гори­
зонтальном направлении частица пролетела рас­
стояние/ (рис. 20.30). Найдите: 1) вертикальное
смещение частицы; 2) изменение кинетической
энергии частицы. Как изменится результат расче­
тов, если частицей будет электрон?
20.31. Тонкая металлическая пластина, рав­
номерно заряженная по поверхности зарядом £2 = 10”7 Кл, находится в
однородном вертикально направленном электрическом поле
(рис. 20.31). Результирующее поле над пластиной равно £, = 5105В/м, а
под пластиной — £ 2=2Т05В/м. Определите массу пластины, если она
СТ
1+ + + + + + +1
1 г
Рис. 20.30
Рис. 20.31
находится в равновесии в электрическом поле и в поле силы тяжести.
20.32. Электрическое поле образовано внешним однородным элек­
трическим полем и электрическим полем заряженной металлической
173
пластины. Напряженность результирующего
электрического поля, слева от , пластины
= 5-104В/м, а справа равна -Е$=ЗЛ&В/м
(рис; 20:32). Определите заряд пластины, если
■ сила, 5 действующая ;на пластину со стороны
’ внешнего электрического поля F =0,7 Н.
20.33. Электрический диполь образован
двумя точечными зарядами, значение которых
по модулю \q\ = 8-10-9 Кл, а расстояние между ними / = 0,2 мм. Найди­
те напряженность электрического поля в точках: D — делящей рас­
стояние I пополам; А — отстоящей от середины диполя на расстояние
DA = 0,1 мм и расположенной на перпендикуляре к оси диполя; В и
С — отстоящих от отрицательного заряда на расстоянии
МВ = МС = 0,1 мм (рис. 20.33).
Рис. 20.32
+9
А■ч—►В
D м с
'-я
Рис. 20.33
20.34. В центре незаряженной металлической сферы радиусом
R= 0,2 м помещен точечный заряд ^=4-10”7Кл. Определите напряжен­
ность электрического поля в точках А, В и С, расположенных соответст­
венно на расстояниях от центра СМ = 28, OB=R, ОС=0,5/? (рис. 20.34).
Постройте график зависимости Е(г). Как изменится напряженность поля
в данных точках, если металлическую сферу заземлить?

20.35. Две металлические сферы, центры которых совпадают, а ра­
диусы соответственно равны 8 , = 0,5 м и R2 = 1 м, находятся в вакууме
и равномерно заряжены: <у, = 1 мкКл и q2 = -3 мкКл (рис. 20.35). Най­
дите значения и направления векторов напря­
женности электрического поля в точках А
(0 4 = 1,2м), В (0 8 = 0,75м) и С (ОС=0,25м).
Постройте график зависимости Е(г).
2036. Две бесконечно большие плоскости на­
ходятся в вакууме и равномерно заряжены с по­
верхностной плотностью заряда ст,=—Ю^Кл/м2 и
174
1
аг^З-Ш ^К д/м 2 соответственно. Наймите модуль- и
- S“
. Щостро йте
Рис. 20.36
направление вектора напряженности:
го поля в областях 7| 2, и З (рис, 1
, график зависимости E(x)t. i | i
, 20.37. Две параллельные метадашческиёпла-
стины находятся на малом расстоянии к7друг от
друга в воздухе. Одной пластине сообщают
заряд Q, другая пластина не заряжена. Площадь каждой пластины
равна S. Найдите заряд другой пластины и силу взаимодействия между
пластинами.
2038. На расстоянии d от большой проводящей пластины находится
точечный заряд q. С какой силой заряд притягивается к пластине?
2039. Определите модуль и направление
q действия силы на один из положительных заря­
дов со стороны остальных, если точечные заря­
ды |<?| каждый закреплены в вершинах квадрата
со стороной а. Найдите напряженность электри­
ческого поля в центре квадрата (рис. 20.39).
Ч 20.40. Небольшой шарик висит на непро­
водящей упругой нити над горизонтальной
проводящей плоскостью. После того как
шарику сообщили заряд q= 1,410_6Кл, он опустился на А г=9 мм
и его расстояние до проводящей плоскости стало равным
г= 10 см. Найдите жесткость нити.
20.41. Какой минимальный заряд Qmin необходимо поместить в
нижнюю точку непроводящей сферы радиусом R, чтобы шарик мас­
сой т с зарядом Q находился в устойчивом равновесии в верхней
точке сферы (рис. 20.41)?
+ 9#
Рис. 20.39
Рис.20.41
175
2б>Й/ ЧайкС(а е зарядом q<= Ю*4 Юг влетает в обл атодаор одн огозл ек -
три4еского:пЬля напряженностью £ = 1 0 6В/м и шириной 6= 0,1 м под углом
а ^ Й 4' к, гориэбнгали, а вылетает под улюм Р=60° (рис. 20.42). Определит©'
кинетическую энергию частицы в момент влета й область пбля. Траектория
чаййцы лЬкйгв плоскости чертежа. Силой Тяжести пренебрегите.
21. Работа сил электрического поля. П отенциал.
Разность потенциалов. П роводники в электрическом поле
21.1. В вершинах квадрата со стороной a = 15 см расположены точеч­
ные заряды q\ = 1 нКл, q2= -2 нКп, д3 = ЗнКл, д4=-4нКл. Определите
потенциал точки электрического поля, находящейся в центре квадрата.
21.2. Используя данные задачи 20.17, определите потенциал точки
электрического поля, образованного всеми зарядами в центре окружно­
сти, а также потенциал точки, лежащей на оси, перпендикулярной к
плоскости кольца и отстоящей от центра кольца на расстоянии й=2см.
213. В двух точках поля точечного заряда отношение значений напря­
женностей и =4. Во сколько рад отличаются потенциалы этих точек поля?
А В 21.4. Электрическое поле образовано положи-
’ тельным точечным зарядом. Потенц иалы точек А и В,
лежащих на одной линии напряженности электриче­
ского поля, соответственно равны ф/)=30В и
+9 С
Рис. 21.4
фд=20В. Определите потенциал точки С, лежащей посередине между точками
Л и В (рис. 21.4).
2Д.5. Сфера радиусом R равномерно заряжена с поверхностной плот­
ностью заряда -о. Найдите модуль напряженности и потенциал как
функции расстояния от центра сферы. Постройте графики функций Е(г),
ф(г). Докажите, что потенциал в любой точке внутри заряженной сферы
имеет постоянное значение.
21.6. На расстоянии I от поверхности незаряженного металлическо­
го шара радиусом R находится точечный заряд q. Определите потен­
циал шара.
21.7. На расстоянии а =0,16 м от центра равномерно заряженной сферы
радиусом /?=11мм напряженность электрического поля £=77В/м. Опре­
делите потенциал ф сферы. В,ектор Е направлен от сферы.
176
21Л . П ррврдящ ую сф еру радиусом потецциад которой ф0>:§$ру-
жают концентрической проводящей незаряженной тонкрй, сф^ринескр^,
о^лочкой р ади усом ^ и оред^няют с врй, ^айдите noTepi*^
пощю с о е д а н е д и * « Й м Й и С г а :,ы с г . - V ,.’nV.
21.9. В цещр^,щуаллдасрюйй сфдш щщдеом
ложительный заряд 0 = 10нКл, находится маленький шарик с положи­
тельным зарядом <7= 20нКл. Найдите потенциал ф электрического поля
в точке, находящейся на расстоянии г~ ЮЛ от центра сферы. Постройте
график функции ф(г). <
21.10. Точечный положительный заряд 0=51О-7Кл окружен незаря­
женным сферическим проводящим слоем с внутренним и наружным ра­
диусами равными соответственно Л,= 0,1м и
Л2=0,2м (рис. 21.10). Определите напряжен­
ность и потенциал в точках, находящихся на
расстояниях Л3=0,15 м и Л4=0,25 м от центра
сферы. Постройте графики функций Е(г) и <р(г).
Как изменятся результаты расчетов, если сфери­
ческий слой заземлить?
21.11. Вблизи заряженного металлического
шара радиусом R на расстоянии I от его поверхности находится точеч­
ный заряд 01. Найдите заряд шара 0 2, если известно, что шар имеет
потенциал ф0. Как изменится результат расчета, если шар заземлить?
21.12. Две концентрические металлические сферы, радиусы которых
Л, и Я2, имеют соответственно заряды 0 , и 0 2. Найдите зависимость
напряженности и потенциала электрического поля от расстояния г, от­
считываемого от центра сфер.
21.13. На расстоянии ^=0,3м от поверхности большей из двух кон­
центрических металлических сфер, радиусы которых Л, - 0,1 м и
Л2=0,2м, помещен положительный точечный заряд q0= КГ’ Кл. Сферы
имеют соответственно заряды 0 , = 210“ Кл и 0 2=-51О Кл. Определи-'
те какой потенциальной энергией Wn обладает точечный заряд. Какой
потенциал ф0 имеет центр сфер?
21.14. По кольцу радиусом R равномерно распределен заряд 0. Оп-.
ределите напряженность и потенциал в центре кольца, а также в точке,
отстоящей на расстоянии h от центра кольца по перпендикуляру к его
плоскости.
177
21.15. Напряженность однородного электрического поля Е - 120В/М.
Определите разность потенциалов между двумя точками, отстоящими
друр, от друга на расстоянии 1= 1 см, если: 1) точки расположены на
одной силовой линии; 2) точки расположены на прямой', Перпендику­
лярной силовым линиям поля; 3) точки расположены На прямой, со­
ставляющей угол а =30° с силовой линией.
21.16. Между параллельными заряженными пластинами, располо­
женными горизонтально, удерживается в равновесии пылинка массой
т = 1,01(Г12кг, имеющая заряд <7=51СГ16Кл. Определите разность по­
тенциалов между пластинами, если расстояние между ними
d= 1,010"2м.
21.17. На расстоянии г, = 2,0 см от проводящей бесконечной плоско­
сти находится заряд q= 1,0-10”9Кл. Определите потенциал в точке поля,
отстоящей от плоскости на расстоянии г, и от заряда на расстоянии
г2=3,0см.
21.18. N= 103 одинаковых заряженных шаровых капелек ртути име­
ют один и тот же потенциал <р0= 1В . Определите потенциал <р большой
шарообразной капли, получившейся в результате слияния этих капелек.
21.19. На стол перпендикулярно силовым линиям однородного элек­
трического поля положили друг на друга тонкие металлические пла­
стинки площадью S=300 см2 каждая. Какой заряд возникнет на верхней
пластинке, если ее немного приподнять? Чему будет равна разность
потенциалов между верхней и нижней пластинками? Напряженность
электрического поля Е0= Ъ105 В/м.
21.20. Две большие тонкие параллельные пластины равномерно за­
ряжены с поверхностной плотностью а и -о . Расстояние между пла­
стинами d. Определите разность потенциалов между пластинами. По­
стройте графики изменения напряженности и потенциала электриче­
ского поля вдоль оси X, перпендикулярной пластинам. Какую работу
надо совершить, чтобы перенести заряд q с одной пластины на дру­
гую? Нулевой потенциальный уровень выберите
на положительно заряженной пластине.
21.21. Положительный заряд qr=l(T7Kn пере­
носится из точки I в точку 2 в однородном элек­
трическом поле напряженностью Е =50кВ/м
(рис. 21.21). Модуль вектора перемещения
1*?-1“
а
Рис. 21.21
178
А•
Я i *QC
i
- У •-1
В»
? 2 -о/?
Рис. 21.23
|iS?|=7= 8 сМ, угол а =30°. Найдите разность
потенциалов ф, -ф 2 и работу сил поля.
21.2 2 . Неподвижный точечный заряд Q создает
в некоторой точке А электрическое поле напряг,
женностью Ел, а в точке В — напряженностью Ев,
Определите работу, необходимую для перемеще­
ния точечного заряда q из точки А в точку В.
21.23. Определите работу электрических сил
при перемещении точечного заряда q= 1,01(Г8Кл
из точки С в точку D и из точки D в точку С в элек­
трическом поле, созданном точечными зарядами
д^б-Ю ^Кл и <72= 2-1(Г6Кл, помещенными в точки А и В и удаленными
друг от друга на расстояние /=0,4м (рис. 21.23). Линия АВ, соединяющая
заряды q\ и q2, параллельна линии CD движения заряда q и отстоит от нее
на расстоянии <7=0,3 м.
21.24. Два заряда, значением q= 1,0мкКл каждый, находятся на рас­
стоянии г,= 0,5 м друг от друга. Какую работу надо совершить, чтобы
сблизить заряды до расстояния г2= 0,05 м?
21.25. Какую работу А надо совершить, чтобы перенести заряд
<7 = 3 • 10~8 Кп из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии
7 = 0,9 м от поверхности сферы радиусом R = 0,1м, если поверхностная
плотность заряда сферы а = 2-10-8 Кл/м2 ?
21.26. Какую работу надо совершить, чтобы перенести точечный за­
ряд q - 10~9Кл из точки А в точку В, находящиеся от поверхности шара
соответственно на расстояниях /, = 0,2м и /2 = 0,1м? Потенциал шара
ф0 = 200 В, радиус шара R=0,1 м.
21.27. Два параллельных тонких кольца радиусом R каждое распо­
ложены на общей оси и имеют равномерно распределенные заряды £?, и
Qj соответственно. Расстояние между центрами колец равно d. Найдите
работу, совершаемую электрическими силами при перемещении заряда
бз из центра первого кольца в центр второго.
21.28. В однородном электрическом поле напряженностью
£ '= 1-103В/м находится тонкая металлическая пластинка толщиной
d= 1 мм и площадью 5=40 см2. Какую минимальную работу необходимо
совершить, чтобы извлечь пластинку из поля? Плоскость пластинки
перпендикулярна направлению электростатического поля.
179
2 U 9 . Два электрона движутся под действием сип электростатического
отталкивания. Какую скорость они будут иметь на бесконечно большом
удалении друг от друга, если в начальный момент расстояние между ними
составляло 10 мм, а начальная скорость обоих электронов равнялась нулю?
2130. Два электрона находятся на большом расстоянии друг от друга
и начинают двигаться навстречу с одинаковыми скоростями 1,0 км/с. На
какое минимальное расстояние сблизятся электроны?
2131. Электрон подлетает к неподвижному точечному отрицатель­
ному заряду <7=-10-5Кл (рис. 21.31). Находясь в точке А на расстоянии
гд=20см от точечного заряда, электрон имеет скорость vA = 106 см/с. На
какое минимальное расстояние гв приблизится электрон к заряду q ?
Какая кинетическая энергия будет у элек­
трона после того, как он, двигаясь в обрат­
ном направлении, окажется в точке С на
расстоянии гс - 50 см ?
2132. Электроны, ускоренные разно­
стью потенциалов (ф t — ср2), влетают в электрическое поле отклоняющих
пластин электронно-лучевой трубки параллельно им, а затем попадают
на экран, расположенный на расстоянии L от конца пластин. На какое
расстояние h сместится электронный луч на экране, если на пластины,
имеющие длину I и расположенные на расстоянии d одна над другой,
подается напряжение Un ?
2133. Электрон вылетает из точки, потенциал которой ф0= 1 кВ, со
скоростью и0= 107 м/с в направлении линий напряженности электриче­
ского поля. Определите потенциал <р точки, в которой скорость электро­
на равна нулю.
21.34. Из ядра атома радия со скоростью и=2,0-107 м/с вылетает
а-частица массой т =6,67-10-27 кг. Определите энергию частицы и раз­
ность потенциалов, которая обеспечила частице такую энергию. Заряд
частицы <7 = 3,2-10~|9Кл.
2135. Протон, летящий по направлению к ядру двукратно ионизиро­
ванного неподвижного атома гелия, в некоторой точке поля с напряжен­
ностью £"= 103 кВ/м имел скорость и= 103 м/с. На какое минимальное
расстояние протон приблизится к ядру? Рассмотрите два варианта ре­
шения задачи: 1) ядро гелия остается неподвижным; 2) ядро гелия в
результате взаимодействия приходит в движение.
в Л ± А С
гв * ° гс
Рис. 21.31
180
2136. Чему равна потенциальная энергия взаимодействия трех оди­
наковых точечных зарядов q, расположенных в вершинах равносторон^
Него треугольника со стороной П Какую работу надо совершить, ^ггобьг
расположить эти заряды в линию на расстоянии 2/ друг отдруГа?'Как
изменится потенциальная энергия взаимодействия трех зарядов? " х “
21.37. Заряды q, -2 q, 3q расположены в вершинах равностороннего1
треугольника со стороной а. Какая потенциальная энергия этой системы?
21.38. Маленький шарик массой т = 1 г и зарядом д, = 0,15 мкКл дви­
жется к закрепленной сфере из точки, удаленной на большое расстояние
от сферы, имея начальную скорость v - 1 м/с. Заряд сферы q2= 0,3 мкКл.
При каком минимальном значении радиуса сферы шарик достигнет ее
поверхности?
21.39. От поверхности не закрепленного металлического шара мас­
сой М и радиусом R, заряд которого Q, отрывается одноименно заря­
женный точечный заряд q массой т. Какой будет скорость точечного
заряда на большом расстоянии от шара?
21.40. Закрепленному в горизонтальной плоскости тонкому прово­
лочному кольцу радиусом R = 0,12 м сообщили электрический заряд
Q = l,2-КГ6Кл. Из центра кольца отпустили без начальной скорости
небольшой шарик массой т = 8,3 г и зарядом д = 22-1(Г8Кл. Найдите
скорость шарика на расстоянии Л = 0,075 м от его начального положения.
Какое ускорение шарика в данный момент падения?
21.41. По наклонной плоскости с углом наклона к горизонту а и
высотой h соскальзывает без трения тело массой
т, имеющее заряд -q. Такой же по модулю по­
ложительный заряд +q закреплен в вершине пря­
мого угла (рис. 21.41). Найдите скорость тела в
момент перехода на горизонтальную плоскость.
21.42. Положительный точечный заряд q на­
ходится в центре положительно заряженного
кольца радиусом R с зарядом Q. Масса заряда т,
масса кольца 10 т. Кольцо не закреплено. Заряд незначительно смеща­
ется вдоль оси, перпендикулярной плоскости кольца, после чего система
кольцо-заряд приходит в движение. Какой будет скорость точечного
заряда на большом расстоянии от кольца?

22.1. Уединенному незаряженному проводнику сообщили заряд
Q= 1,0-1СГ8Кл. Его электрический потенциал увеличился на ф=100В.
Определите электроемкость проводника.
188
22.2. Определите емкость Земного шара, если #3=6,37-106 м. На
сколько изменится потенциал поверхности Земли, если на нее перенести
заряд (7= 1Кл? '
22.3. Металлический шар радиусом R=90 мм заряжают до потенциа­
ла ф= 104 В. Определите электроемкость и заряд шара. ; \
22.4. Во сколько раз изменится потенциал заряженной сферической
поверхности, если ее радиус увеличился в п раз?
22.5. Два металлических шарика одинакового радиуса находятся на
большом расстоянии друг от друга и заряжены соответственно до по­
тенциалов ф! и ф2. Шарики соединили тонким проводником. Какие по­
тенциалы будут на шариках после соединения?
22.6. Два удаленных друг от друга металлических шара радиусами /?,
и R2, причем Rl >R2, заряжают одинаковыми зарядами Q. Определите
потенциалы шаров до и после их соединения тонким проводником. Ка­
кие заряды будут на шарах после соединения?
22.7. Два удаленных друг от друга шара радиусами /?1=0,05м и
/?2= 0,1 м и зарядами =0,8 нКл и q2 = -2 нКл соответственно соединяют
длинной тонкой проволокой. Какой заряд протечет по ней? Определите
потенциалы шаров после их соединения.
22.8. N= I03 одинаковых маленьких капелек ртути в результате их
сближения сливаются в одну сферическую каплю. Во сколько раз элек­
троемкость этой капли больше электроемкости маленькой капли?
22.9. Проводник емкостью С, имеет потенциал ср,, а проводник ем­
костью С2 — потенциал ф2. Проводники удалены на большое расстоя­
ние друг от друга. Каким будет потенциал этих проводников, если их
соединить проводником, емкостью которого можно пренебречь?
22.10. Плоский конденсатор электроемкостью 5 пФ заряжен до
разности потенциалов 1 кВ. Определите заряд каждой пластины. Как
изменятся параметры данной задачи, если объем конденсатора запол­
нить диэлектриком с относительной диэлектрической проницаемо­
стью е = 5 ?
22.11. Определите толщину слоя диэлектрика с е = 6, занимающего
весь объем помещенного между пластинами плоского конденсатора
емкостью С = 500 пФ. Площадь каждой пластины равна S = 1(Г3 м2.
22.12. С какой силой взаимодействуют пластины плоского кон­
денсатора площадью S = 0,01 м2, если разность потенциалов между
ними U = 500 В и расстояние d = 3 мм ? Как изменится сила взаимо-
189
действия этих пластин, если расстояние между hhmii уменьшить в-,,
три раза? ,
22 Д З . В электрическом поле плоского конденсатора, пластины кото-
рогодосположены горизонтально, находится во взвешенном состоянии
капелька масла, имеющая заряд ^=3-10_|1Кл. Расстояние между плаг
стинами d= 2,5 см, а разность потенциалов t/= 300 В. Плотность масла
р =0,9-103 кг/м3. Найдите радиус R капельки.
22.14. В плоском горизонтальном конденсаторе в вакууме нахо­
дится во взвешенном состоянии капелька ртути. Расстояние между
пластинами d= 2 см, а разность потенциалов 1/, = 1200 В. Разность
потенциалов резко падает до U2 = 1000В. За какое время капелька
достигнет пластины, если первоначально она находилась посередине
конденсатора?
22.15. Плоский конденсатор состоит из горизонтально расположен­
ных пластин площадью 5 = 0,2 м2, причем нижняя пластина закреплена
неподвижно, а верхняя подвешена на пружине жесткостью &=35Н/м.
Расстояние между пластинами d= Ю_3м. Когда конденсатор зарядили от
источника ЭДС, то пружина удлинилась на Дх=0,5 10'3м. Определите
разность потенциалов на обкладках конденсатора.
22.16. Поверхностная плотность заряда на пластинах плоского вакуум­
ного конденсатора о=0,ЗмкКп/м2. Площадь пластины 5=0,01 м2, емкость
конденсатора С=10пФ. Какую скорость приобретает электрон, пройдя
расстояние между пластинами конденсатора?
22.17. Плоский воздушный конденсатор зарядили до разности по­
тенциалов £/,=200 В, а затем отключили от источника тока. Какой ста­
нет разность потенциалов U2 между обкладками конденсатора, если
расстояние между ними увеличить от ^ = 0,2 мм до d2=0,7 мм, а про­
странство заполнить диэлектриком с е = 7 ?
22.18. Какой заряд пройдет по проводам, соединяющим пластины
плоского воздушного конденсатора и источник тока с ЭДС $=6,3 В, при
погружении конденсатора в диэлектрик с е=2? Площадь каждой пла­
стины конденсатора 5 = 180 см2, расстояние между ними d= 2 мм.
22.19. Пластины плоского конденсатора, площадь которых S = 0,01 м2
раздвигают так, что расстояние между ними увеличивается от
dx = 2-10' м до d2=4-10 м. Конденсатор все время остается подключен
190
к источнику ЭДС 8= 100 В. Определите изменение заряда обкладок
конденсатора и напряженности поля между обкладками. ■ ■
22.20. К пластинам плоского конденсатора, одна из которых За­
землена, приложена разность потенциалов £/ == 100 В: В воздушный
зазор, шириной d - 0,04 м между пластинами, вдвигается незаряжен­
ная тонкая металлическая пластина на расстоянии 1=0,03 м от зазем­
ленной пластины. Как при этом изменится емкость конденсатора?
Определите потенциал внутренней пластины и напряженность поля
по обе стороны от нее.
22.21. В условие задачи 22.20 добавьте следующие данные: пло­
щадь каждой из трех пластин 5= 1210_2м2, толщина вдвигаемой пла­
стины dy = 0,01 м, расстояние I = 0,02 м. Постройте графики изменения
ф(х) и Е(х).
22.22. В пространство между обкладками не­
заряженного плоского конденсатора вносят
металлическую пластину, имеющую заряд Q,
так, что между пластиной и обкладками кон­
денсатора остаются зазоры и 12 (рис. 22.22).
Площади пластины и обкладок конденсатора
одинаковы и равны S. Определите емкость сис­
темы и разность потенциалов между обкладка­
ми конденсатора.
22.23. Пространство между пластинами
плоского конденсатора заполнено двумя слоями диэлектриков. Пер­
вый диэлектрик имеет толщину dy = 1 см и е, = 6, второй — толщину
d2 = 2 см и е2 = 2. Разность потенциалов между обкладками £/=2,1 кВ.
Определите напряженность поля и разность потенциалов в каждом из
слоев. Постройте графики зависимостей Е(х) и ф(х), приняв потенци­
ал одной из обкладок равным нулю.
22.24. Найдите электроемкость конденсатора, изображенного на
рис. 22.24. Площадь каждой пластины равна 5=0,01 м2, а расстояние
между пластинами равно d= 2u u . Как из- ■ ' —..... . g
менится емкость конденсатора, если про- ^ »
странство между пластинами заполнить •— » « '
диэлектриком с относительной диэлектри­
ческой проницаемостью е = 2 ? 1 1
Рис. 22.24
+Q
Рис. 22.22
191
1, ; — — • С, С3 С
НИН rlhrlh с С »* с
1 1 ; e“t Г* ----IHЧЬтЧН
чнн, ч ? Ч нчн ---\\—J
С2 СА ''' -к: /* Сг С4 qi
а) о) в)
С С с
“— п г
г)
Рис. 22.25
22.25. Найдите емкости батарей конденсаторов, включенных в схе­
мы, показанные на рис. 22.25, а-г.
22.26. Определите емкость системы конденсаторов относительно то­
чек А и В, включенных по схеме, показанной на рис. 22.26, а-г. Емкость
каждого конденсатора С.
А В А В
а) б) в)
Рис. 22.26
Рис. 22.27
22.27. Определите эквивалентную
емкость цепи, состоящей из одинако­
вых конденсаторов емкостью С каждый
(рис. 22.27).
22.28. Определите емкость батареи
192
конденсаторов и заряд каждого конденсато­
ра в схеме, показанной на рис. 22.28. Емко­
сти конденсаторов С, = С2= С3 = С4= С5 =
= С6=С. Разность потенциалов между точ­
ками А и В равна U.
22.29. Воздушный конденсатор емко­
стью С0 заполняют диэлектриком с про­
ницаемостью е. Конденсатор какой емко­
сти необходимо включить последователь­
но с данным, чтобы такая батарея имела
емкость С0 ?
22.30. Три конденсатора, емкости кото­
рых С], С2, С3 известны, соединены в схему,
показанную на рис. 22.30. Разность потен­
циалов между точками А и В равна U. Опре­
делите заряды на конденсаторах и разность
потенциалов между точками А и D.
22.31. Плоский воздушный конденсатор
состоит из двух металлических пластин, пло­
щадью 5 каждая и расстояние между которы­
ми d. Конденсатор зарядили и заключили в
незаряженную плоскую металлическую ко­
робку (рис. 22.31). Определите емкость полу­
чившейся системы конденсаторов.
22.32. Трем изолированным конденсато­
рам, емкостью С каждый, сообщили заряды
qx, Чг > <7з • Найдите значения зарядов кон­
денсаторов, собранных в схему, показанную
на рис. 22.32.
2233. Три незаряженных конденсатора, ем­
кости которых равны Сх, С2, С3, соединены, как
показано на рис. 22.33 и подключены к точкам
А, В и D. Потенциалы этих точек равны
срл=100В, <рв=60В, фо=50В. С,=С2=С3. Оп­
ределите потенциал общей точки О.
Рис. 22.28

Рис. 22.30
С С С
Рис. 22.32
Ао
Ф С1
Рис. 22.33
193
2234. Конденсаторы емкостями С и 2С образуют цепь, показанную на
рис. 22.34. К точкам цепи А и В приложена разность потенциалов
UM= 24 В. Найдите эквивалентную емкость системы конденсаторов отно­
сительно АВ и разность потенциалов между точками D и Е.
А 2С i II 1

111
2 С
II
D
О ||
- С Г
II
ГС I ГС ГГС
В Е
Рис. 22.34
2235. Одну пластину незаряженного конденсатора емкостью С за­
земляют, а другую присоединяют длинным тонким проводом к удален­
ному уединенному проводящему шару радиусом R, имеющему заряд q0.
Какой заряд останется на шаре?
Ш2,
1 •>- 1
! ®- i
■ \ ■
! с
1
1
//2 е
1
1
Iй 1
• 1 .■ ■■ 1
!б *' 1
1
1
1 1 ».
г
1
а) б) в) г)
Рис. 22.36
22.36. В пространство между обкладками плоского конденсатора с
площадью каждой пластины S и расстоянием между ними d помеща­
ется диэлектрик, занимающий объем пространства по всей глубине
^ С С между пластинами так, как показано на рис. 22.36.
- I H H H Относительная диэлектрическая проницаемость
диэлектрика е. Найдите емкости таких конденса­
торов.
2237. Какой заряд q протечет через гальванометр
после замыкания ключа К! Разность потенциалов
между точками А и В схемы (рис. 22.37) равно U.
Емкости конденсаторов равны С.
Рис. 23.37
194
22.38. Найдите заряд, появившийся на не­
заряженном конденсаторе С, после замыкания
ключа К. Конденсатор С2 заряжен и несет заряд
q2 (рис. 22.38).
22.39. В схеме рис. 22.39 емкость каждого
конденсатора равна С. Вначале ключ К разомк­
нут , конденсатор С\ заряжен до разности потен­
циалов Uo, а остальные конденсаторы не заряже­
ны. Определите разность потенциалов на каждом
конденсаторе после замыкания ключа.
22.40. Конденсатор, емкостью С,=4мкФ и
разностью потенциалов на обкладках С/, = 80 В,
соединяют с конденсатором, емкостью
С2=60мкФ и разностью потенциалов на обклад­
ках U2= 16В, одноименно заряженными обкладками. Определите раз­
ность потенциалов U на конденсаторах после их соединения.
22.41. Конденсатор, емкостью С, = ЗмкФ и разностью потенциалов
на обкладках С/, = 100 В, соединяют параллельно с конденсатором, емко­
стью С2= 4 мкФ и разностью потенциалов на обкладках t/2 = 50B, разно­
именно заряженными обкладками. Определите заряды Q{ и Q2 на кон­
денсаторах после их соединения.
22.42. Два удаленных изолированных металлических сферических
тела радиусами Rx и R2 заряжены до потенциалов ср, и ср2 соответствен­
но. Тела соединили тонким длинным проводником. На сколько измени­
лась энергия системы заряженных тел?
22.43. Обкладки плоского воздушного конденсатора площадью
5= 100 см2 раздвигают от первоначального расстояния между ними
£?, = 1мм до расстояния <f2=2 мм. Конденсатор подключен к источнику
тока с ЭДС $= 100 В. Найдите работу по раздвижению пластин и изме­
нение энергии системы. Выделением теплоты в источнике и в подводя­
щих проводах можно пренебречь.
22.44. Решите задачу 22.43 ддя случая, когда конденсатор перед раз-
движением пластин отключают от источника ЭДС.
22.45. Плоский конденсатор емкостью С=0,2мкФ и разностью по­
тенциалов на обкладках С =600 В опускают в жидкий диэлектрик с е=4
в двух случаях: а) конденсатор отключают от источника ЭДС; б) кон­
rlf^ M h
Рис. 23.38
Рис. 23.39
195
денсатор не отключают от источника ЭДС. Во сколько раз при этом
изменится энергия электрического поля конденсатора? Определите ра­
боту внешних сил.
22.46. Два одинаковых плоских конденсатора, емкостью С=0,01 мкФ
каждый, соединили параллельно и подключили к источнику тока с ЭДС
8=300 В. После отключения от источника пластины одного из конденсато­
ров раздвинули на расстояние, вдвое большее первоначального. Найдите
изменение энергии AW системы конденсаторов при раздвигании пластин.
22.47. Какую работу против электрических сил нужно совершить,
чтобы уменьшить в два раза радиус заряженной сферы? Первоначаль­
ный радиус сферы R, а ее заряд Q.
22.48. Какое количество теплоты Q выделится при заземлении заря­
женного до потенциала ср = 3000 В шара радиусом R= 5 см?
22.49. Какое количество теплоты Q выделится
при соединении одноименно заряженных обкладок
конденсаторов (рис. 22.49), один из которых имеет
емкость С, = 2мкФ и разность потенциалов на об­
кладках С/, = 100 В, а другой — емкость С2 = 0,5 мкФ
и разность потенциалов на обкладках U2=50 В ?
22.50. Найдите общее количество теплоты, выде­
лившееся на резисторе R (рис. 22.50), если при по­
очередном изменении емкости конденсаторов от С
до 0,5С затрачивается работа А= 14Дж. Первона­
чальный заряд каждого конденсатора Qi = Q2 =
= 2-10~4Кл, а емкость С = 4 1 0 '9Ф.
22.51. Тонкой сферической оболочке, радиусом
Я, = 50 мм и массой т = 15ТСГ6 кг, сообщают заряд до
тех пор, пока при достижении потенциала ср, = 104 В
оболочка разлетается на мелкие осколки вследствие электростатическо­
го отталкивания ее заряженных частей. Найдите скорость v осколков к
моменту, когда они окажутся в пространстве на сферической поверхно­
сти радиусом R2 = 120 мм.

23.1. * В течение 20 с сила тока на участке электрической цепи воз­
растает линейно от 0 до 5 А. Какой электрический заряд был перенесен?
Постройте график зависимости силы тока от времени и по нему опреде­
лите перенесенный электрический заряд.
23.2. Чему равна сила тока в проводнике, если за 1 мин через попе­
речное сечение проводника протекает электрический заряд 30 мКл?
23.3. Определите физическую величину, которая выражена форму­
лой (nevV)/I, где п — концентрация носителей электрического тока; е —
элементарный электрический заряд; v — средняя скорость направленно­
го движения свободных электронов; V — объем проводника; I — сила
тока в проводнике.
*
Недостающие данные в условии задач следует взять из таблицы «Физические постоян­
ные» Приложения.
209
23.4. По проводнику, поперечное сечение которого 1,5 Мм2, протека­
ет электрический ток 0,3 А. Концентрация свободных электронов в ве­
ществе проводника 1028м~3. Определите среднюю скорость направлен­
ного движения свободных электронов.
23.5. В проводнике сила тока /=10А . Найдите массу электронов,
прошедших через поперечное сечение проводника за время т = 1 ч.
23.6. Два куска медного провода соединены последовательно. Сече­
ния проводов равны 5, = 2 мм2 и 52=4мм2. По проводникам протекает
электрический ток. Сравните скорости упорядоченного движения элек­
тронов в проводниках.
23.7. Согласно классической электронной теории проводимости ме­
таллов физическая величина j/(en) представляет собой...? Где у — плот­
ность электрического тока; е — элементарный заряд; п — концентрация
свободных электронов.
23.8. Определите среднюю скорость <и> направленного движения
электронов вдоль медного проводника при плотности тока у = 11 А/мм2,
если считать, что на каждый атом меди приходится один свободный
электрон. Молярная масса меди М= 0,064 кг/моль, плотность медн
d= 8,9-103 кг/м3.
23.9. Определите плотность тока, если за время т= 100 с через попе­
речное сечение проводника 5=5 мм2 проходит заряд q = 150 Кл.
23.10. Стальной провод диаметром £>= 1 мм и массой т= 3 0 0 г намо­
тан на деревянный цилиндр. Определите омическое сопротивление про­
вода. Удельное сопротивление стали р= 1510~8Ом-м, плотность стали
d= 7,8-103 кг/м3.
23.11. Какую массу меди следует израсходовать на изготовление
электропровода длиной 5 км, чтобы его сопротивление составляло
5 0м? Удельное сопротивление меди 1,68 Ю”80м м, плотность меди
8,9-103 кг/м3.
23.12. Определите площадь поперечного сечения и длину алюминие­
вой проволоки, если ее сопротивление R = 2 Ом, а масса т=54 г. Удель­
ное сопротивление алюминия р = 2,7-10”8Ом м, плотность алюминия
d = 2,7-103 кг/м3.
23.13. Согласно закону Ома физическая величина (/pV)/5 представля­
ет собой...? Где j — плотность электрического тока; р — удельное со­
противление; V — объем проводника; 5 — сечение проводника.
21 0
23.14. Какую разность потенциалов можно приложить к катушке,
имеющей N= 1000 витков однослойной плотной намотки медным про­
водом, если допустимая плотность тока j = 2А/мм2? Диаметр витка
D - 6 см, удельное сопротивление меди р= 1,7-10-8 Ом-м.
23.15. Сопротивление вольфрамовой нити электрической лампы при
Т= 293 К равно R=35,8 Ом. Какая будет температура Т„ нити лампы,
если при включении ее в сеть напряжением U = 120 В по нити протекает
сила тока /=0,33А? Температурный коэффициент сопротивления
вольфрама а = 4,610-3 К-1; То = 273,15 К.
23.16. При нагревании серебряного проводника сечением 5=
=510_2мм2 его сопротивление возрастает на Д/?= 1,5-Ю~20м, а внутрен­
няя энергия увеличивается на AWK= 1,6 Дж. Найдите температурный
коэффициент сопротивления серебра. Плотность серебра d=
= 10,5-103кг/м3, удельное сопротивление р= 1,47-10-8 Ом-м, удельная
теплоемкость с=235 Дж-кг^К-1. .
23.17. Угольный и железный стержни одного сечения соединены по­
следовательно. При каком соотношении их длин сопротивление данного
соединения не зависит от температуры? Температурные коэффициенты
сопротивления а у=-0,8-1СГ3 К-1, а ж = 6-10~3К_|. Удельные сопротивле­
ния ру=4-10_5Ом-м, рж= 1,2- 1(Г7 Ом-м.
23.18. Реостат и резистор сопротивлением R подклю- А В
чены, как показано на рис. 23.18. Разность потенциалов
между точками А н В поддерживается постоянной. Пер­
воначально ползунок реостата находился в таком поло- R г
жении, что сопротивление реостата было равно нулю. Рис. 23.18
Какое сопротивление г реостата необходимо ввести, что­
бы сила тока уменьшилась в п раз?
23.19. Электрическая лампа рассчитана на напряжение C/t = 36 В при
силе тока /, = 2 А. Ее надо включить в сеть с напряжением С/2 = 110 В с
помощью дополнительного сопротивления из нихромовой проволоки
сечением 5=0,2 мм2. Найдите длину проволоки I, если удельное сопро­
тивление нихрома р = 1,0-10-6 Ом-м.
23.20. Определите сопротивление схе­
мы, представленной на рис. 23.20, если
/?, = 0,5 Ом, R2= 1,5 Ом, /?з=/?4=/?6= 1 Ом,
Rs = 2/3 Ом. Рис. 23.20
211
23.21. Найдите общее сопротивление участка цепи между точками А
и В, изображенное на рис. 23.21, а, б, если Rl=R2=R2=RA=Rs = 3 Ом.
R. R->
»——О —г—О —I
и ДзП R, О
R< R«
Рис. 23.22
23.22. Определите сопротивление R цепи,
представленной на рис. 23.22, если
R1=R2=R5=R6= 1 0 m, Д 3= Ю 0 м , Л4 = 8 0 м . Чему
равна сила тока /, текущего через резистор Л3,
если U= 10 В ?
23.23. Когда ключ К замкнут, сопротивле­
ние схемы (рис. 23.23) равно Л[ = 80Ом. Оп­
ределите сопротивление схемы R2, когда ключ К разомкнут.
23.24. В схеме на рис. 23.24, найдите силы токов 1{ и /2, если сила
тока /= 5 А. Чему равна разность потенциалов между точками 1 к 21
Определите эквивалентное сопротивление схемы относительно точек А
и В, если сопротивление R= 1 Ом.
23.25. На рис. 23.25, а -з представлены фигуры, сваренные из
кусков проволоки, сопротивление каждого из которых R. Опреде-
212
лите эквивалентное сопротивление каждой фигуры относительно
точек А, В, В' и В".
Рис. 23.25
23.26. Найдите общее сопротивление цепи, представленной на
рис. 23.26, где каждый резистор имеет сопротивление R.
23.27. Из проволоки, единица длины которой имеет сопротивление
Rl , согнут каркас в форме окружности радиусом г, пересеченный двумя
взаимно перпендикулярными диаметрами (рис. 23.27). Найдите сопро­
тивление полученной электрической цепи, если источник тока подклю­
чен к одному из диаметров АВ.
Рис. 23.27
213
23.28. На вход цепочки из сопротивлений R и 2R (рис. 23.28) подано
напряжение UAB= 160В. Определите напряжение UCD на выходе если
/г=50м.
R R R . Л *2
L—J—тСЗ~Т- О - т - D 1 а JL ■
2ЛП1 2ЯП1 2ЯП И 2Л вход П/г, я 3Г1 выход
Во------- I — Л Л-X с------ L - -------3L--------- -
Рис. 23.28 Рис. 23.29
23.29. Если на вход электрической цепи (рис. 23.29) подано напря­
жение £/,= 100 В, то напряжение на выходе U2= 40 В. При этом через
сопротивление R2 сила тока равна /2= 1 А. Если на выход подать напря­
жение £/3 = 60В, то напряжение на входе окажется равным С/4 = 15 В.
Определите сопротивления резисторов Ri ,R2,R i .
2330. Электрическая цепь на рис. 23.30 составлена из семи резисторов,
I
~ т
R2
- с м
*5 имеющих следующие сопротивления:
Г~~°А =/?4=60м, R2=R5=R6=R1= 2 0 m, /?3= 1 Ом.
л L d
J Найдите напряжение между точками А и В
| n j схемы, если сила тока на входе цепи /= 6 А.
"*7 2331. Найдите общее сопротивление
участка цепи относительно точек А и В, со-
Рис. 23.30 держащего бесконечное число сопротивле­
ний R = 1 Ом (рис. 23.31) и силу тока на входе
цепи, если между точками приложено напряжение £/=5,4 В.
23.32. Плоский конденсатор с квадратными пластинами, размеры ко­
торых аха = 0,2x0,2 м2 и расстояние между ними d= 2 мм, присоединен к
источнику тока ЭДС которого #=750В. В пространство между пласти­
нами с постоянной скоростью v = 0,08 м/с вводят стеклянную пластину с
е = 7 и толщиной d (рис. 23.32). Какой ток будет протекать в цепи?
214
23.33. Электрическая цепь сопротивлением R =100 Ом питается от
источника постоянного напряжения. Для измерения тока в цепь вклю­
чили амперметр с внутренним сопротивлением Л, = 1 Ом, при этом ам­
перметр показал 7, = 5 А. Какой силы ток 72 показал бы идеальный ам­
перметр, включенный в цепь?
23.34. Определите сопротивление Л, (рис. 23.34), если идеальный
амперметр показывает силу тока 1=5 А, а вольтметр — разность потен­
циалов 17= 100 В. Внутреннее сопротивление вольтметра Т?2 = 2500 Ом.
Рис. 23.35
23.35. Определите показания вольтметров, подключенных к потен­
циометру сопротивлением R= 100 Ом (рис. 23.35). Ползунок потенцио­
метра находится в точке D посередине. Напряжение источника 17= 60 В,
сопротивления вольтметров Ri = 60 Ом, R2 = 40 Ом.
2336. Вольтметр, соединенный последовательно с резистором сопро­
тивлением /?, = 5ЮОм, при включении в сеть с напряжением l/= 100 В
показывает 17, = 25 В, а соединенный последовательно с неизвестным рези­
стором R2, показывает U2=50 В. Найдите сопротивление резистора R2.
23.37. В электрической цепи (рис. 23.37)
ЭДС источника тока Ж= 14В. Один из трех
одинаковых вольтметров V, показывает на­
пряжение 17, = 6 В. Определите показания ос­
тальных вольтметров. Внутренним сопротив­
лением источника тока пренебрегите.
2338. Миллиамперметр с пределом измере­
ния токов 70=25 тА необходимо использовать
как амперметр с пределом измерения токов 1=5 А. Какое сопротивление 7?ш
необходимо подключить к миллиамперметру? Во сколько раз изменится
цена деления шкалы прибора? Сопротивление миллиамперметра R= 10 Ом.
23.39. Амперметр рассчитан на измерение максимальной силы тока
?! =0,1 А, при этом падение напряжения на приборе составляет U= 0,2 В.
215
Какое сопротивление шунта необходимо подобрать, чтобы амперметром
можно было измерять силу тока до /2=2 А?
23.40. Вольтметр рассчитан на измерение напряжений до макси­
мального значения U0= ЗОВ. При этом через вольтметр идет ток
/=10мА. Какое добавочное сопротивление Ra надо присоединить к
вольтметру, чтобы им можно было измерять напряжения до U= 150 В ?

Ответы к задачам по физике Славов from zoner

Категория: Физика | Добавил: Админ (18.07.2016)
Просмотров: | Теги: Славов | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar