Тема №5708 Ответы к задачам по физике Степанова (Часть 6)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по физике Степанова (Часть 6) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по физике Степанова (Часть 6), узнаете ключевые особенности и основные понятия.

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

Ответы в самом низу встроенного документа

1001. Вольтметр, соединенный последовательно с рези­
стором сопротивлением 10 кОм, при включении в сеть на­
пряжением 220 В показывает 70 В, а соединенный последо­
вательно с другим резистором показывает 20 В. Найдите
сопротивление этого резистора.
1002. Для измерения напряжения на участке электри­
ческой цепи включены последовательно два вольтметра
(рис. 162). Первый вольтметр сопротивлением 5000 Ом дал
0
к
н )............ Г© ---- L-
- о - ■— О
-----Г"1—
1 ^ 0
Рис. 160
0
5* 131
is— — с *
Рис. 162
показание 20 В, а второй показал 80 В. Определите сопро­
тивление второго вольтметра.
1003. В цепь, состоящую из аккумулятора и резистора
сопротивлением 10 Ом, включают вольтметр сначала по­
следовательно, а затем параллельно резистору сопротивле­
нием R. Оба показания вольтметра одинаковы. Сопротив­
ление вольтметра 1000 Ом. Каково внутреннее сопротивле­
ние аккумулятора?
1004. В цепь генератора включены последовательно два
резистора сопротивлениями /?,= 100 Ом и /?2 —500 Ом. К
концам второго сопротивления подключен вольтметр. Най­
дите сопротивление вольтметра, если он показывает
160 В. ЭДС генератора 200 В, его внутреннее сопротивле­
ние 0,5 Ом.
1005. Амперметр с внутренним сопротивлением 2 Ом,
подключенный к зажимам батареи, показывает силу тока
5 А. Вольтметр с внутренним сопротивлением 150 Ом, под­
ключенный к той же батарее, показывает напряжение
12 В. Найдите силу тока короткого замыкания батареи.
1006. В схеме, изображенной на рисунке 163, сопротив­
ления вольтметров 2 кОм и 3 кОм, сопротивление потенцио­
метра и источника соответственно 0,5 кОм и 0,1 кОм. При
каком соотношении плеч потенциометра (/1==26г2?
1007. Вольтметр рассчитан на измерение максимально­
го напряжения до 30 В. При этом через вольтметр идет ток
10 мА. Какого сопротивления дополнительный резистор
нужно присоединить к вольтметру, чтобы им можно было
измерять напряжение до 150 В?
1008. К амперметру, внутреннее со­
противление которого 0,1 Ом, подключен
шунт сопротивлением 0,0111 Ом. Опреде­
лите силу тока, текущего через ампер­
метр, если сила тока в общей цепи
0,27 А.
1009. Имеется прибор с ценой деления
1 мкА/дел. и числом делений 100. Внут­
реннее сопротивление прибора 50 Ом.
132
Как этот прибор приспособить для измерения силы
тока до 1 мА или напряжения до 1 В?
1010. Вольтметр постоянного тока рассчитан на измере­
ние максимального напряжения 3 В. Сопротивление прибо­
ра 300 Ом. Шкала имеет 100 делений. Какой будет цена де­
ления прибора, выраженная в миллиамперах, если исполь­
зовать этот прибор в качестве миллиамперметра?
1011. Имеется прибор с ценой деления 10 мкА. Шкала
прибора содержит 100 делений. Внутреннее сопротивление
прибора 50 Ом. Как из этого прибора сделать вольтметр
для измерения напряжения до 200 В или миллиамперметр
для измерения силы тока до 800 мА?
1 0 1 2 . Отклонение стрелки вольтметра до конца шкалы
соответствует напряжению 15 В. Сила тока, текущего при
этом через вольтметр, равна 7,5 мА. Определите силу тока,
текущего через вольтметр, когда он показывает 5 В, и внут­
реннее сопротивление вольтметра.
1013. Стрелка миллиамперметра отклоняется на всю
шкалу, если через миллиамперметр идет ток 0,01 А. Сопро­
тивление прибора 5 Ом. Какого сопротивления до­
полнительный резистор следует присоединить к прибору,
чтобы его использовать в качестве вольтметра на 300 В?
1014. К амперметру присоединены два шунта по схеме,
представленной на рисунке 164. Шкала амперметра содер­
жит 100 делений. Если амперметр включать в цепь, пользу­
ясь клеммами / —2 , цена деления шкалы амперметра ока­
зывается равной 0,01 A/дел. Если пользоваться клеммами
2—с?, цена деления равна 0,02 A/дел. Какой ток можно из­
мерять амперметром, подключив его к клеммам / —<??
1015. При подключении к источнику тока двух вольт­
метров, соединенных последовательно, показания их рав­
ны 6 В и 3 В. При подключении к источнику только первого
вольтметра, его показание равно 8 В. Чему равна ЭДС ис­
точника?
1016. Если к аккумулятору подключить последователь-
но амперметр и вольтметр, то они покажут соответственно
0,1 А и 10 В. Если приборы соединить
параллельно и подключить к источни­
ку, то их показания будут равны
1 А и 1 В. Определите ЭДС и внутрен­
нее сопротивление аккумулятора.
1017. Аккумулятор замкнут на не­
который проводник. Если в цепь вклю­
чить два амперметра, соединенные
между собой параллельно, они пока­
- C Z Z b r C Z D -
р к 0
Рис. 164
133
жут силы тока 2 А и 3 А. Если амперметры включить
в цепь последовательно, они покажут силу тока 4 А. Какова
сила тока в цепи в отсутствие амперметров?
42. СОЕДИНЕНИЕ ИСТОЧНИКОВ ТОКА. ПРАВИЛА КИРХГОФА
1018. Три сухих элемента с ЭДС 1,5 В каждый и внут­
ренним сопротивлением 0,05 Ом соединены последователь­
но. Найдите ЭДС батареи и ее сопротивление.
1019. Пять сухих элементов с ЭДС 1,5 В каждый и внут­
ренним сопротивлением 0,05 Ом соединены параллельно.
Найдите ЭДС и внутреннее сопротивление батареи. Каким
будет напряжение на ее полюсах при силе тока в цепи
10 А?
1020. Два сухих элемента с ЭДС 1,5 В каждый и внут­
ренним сопротивлением 0,05 Ом соединены один раз после­
довательно, а другой раз параллельно. Внешней цепью
в обоих случаях является резистор сопротивлением 1,4 Ом.
Найдите силу тока в цепях.
1 0 2 1 . Два аккумулятора с одинаковым внутренним со­
противлением, равным 0,05 Ом, и электродвижущими сила­
ми 1,8 и 2,0 В включены параллельно в качестве источни­
ков в цепь, сопротивление которой равно 2 Ом. Найдите си­
лу тока и во внешней цепи, и в каждом аккумуляторе.
1 0 2 2 . Определите разности потенциалов Ux и U2 на за­
жимах генераторов, включенных по схеме, изображенной
на рисунке 165. ЭДС генераторов одинаковы и равны 6 В,
их внутренние сопротивления 0,5 Ом и 0,38 Ом соответст­
венно. Сопротивления внешней цепи R{ — 2 Ом, R2 = 4 Ом,
Я3 = 7 Ом.
1023. Два элемента с ЭДС с3 х = 1,4 В, с3 2 = 1,1 В и внут­
ренними сопротивлениями /^=0,3 Ом и г2 = 0,2 Ом замкну­
ты разноименными полюсами. Определите напряжение на
зажимах элементов. Выясните, при каких условиях раз­
ность потенциалов между точками В и А равна нулю
(рис. 166).
1024. Два элемента с ЭДС ^ —1,25 В, W2= 1,5 В и с
одинаковым внутренним сопротивлением 0,4 Ом соединены
параллельно (рис. 167). Сопротивление внешней цепи
10 Ом. Найдите силы тока, текущего во внешней цепи
и в каждом элементе.
1025. Найдите силу тока, идущего через резистор сопро­
тивлением 10 Ом. ЭДС источников <^ = 6 В, ^ 2 —5 В, внут­
ренние сопротивления г, = 1 Ом и г2 = 2 Ом (рис. 168).
134
Рис. 165 Рис. 166 f Рис. 167
1026. Два источника с одинаковыми ЭДС 2 В и внутрен­
ними сопротивлениями 0,4 Ом и 0,2 Ом соединены последо­
вательно. При каком внешнем сопротивлении на зажимах
одного из источников напряжение станет равным нулю?
1027. Чему равно внутреннее сопротивление гх (рис. 169),
если разность потенциалов па его зажимах равна ну­
лю? R{ = 3 Ом, /?2 ~ 6 Ом и г2 = 0,4 Ом. Электродвижущие
силы источников одинаковы.
1028. Чему равна разность потенциалов между точками
А и В (рис. 170), если ЭДС х = 1 В, 2~ 1,3 В, а сопротив­
ления цепи Rx— 10 Ом и R2 = о Ом? Внутренними сопротив­
лениями источников пренебречь.
1029. Имеются два элемента с равными ЭДС по
1,5 В и внутренними сопротивлениями 0,2 Ом, сопротивле­
ние нагрузки составляет в одном случае R x = 0,2 Ом, в дру­
гом /?2 —20 О м . Как нужно соединить элементы в первом
и во втором случаях, чтобы получить наибольший ток
в цепи?
1030. и меется несколько одинаковых гальванических
элементов с внутренним сопротивлением 2,4 Ом каждый.
Если все элементы соединить последовательно и замкнуть
батарею на проводник сопротивлением 12 Ом, то по цепи
пойдет ток 0,44 А. Если соединить элементы параллельно,
то через этот же проводник пойдет ток 0,123 А. Какой мак-
Рис. 168
R/
В А & 0
Рис. 170
135
симальный ток можно получить во внешней цепи, имея эти
элементы?
1031. Динамомашина имеет ЭДС, равную 12 В. Ее внут­
реннее сопротивление 0,2 Ом. Она заряжает батарею акку­
муляторов с ЭДС, равной 1 0 В, и внутренним сопротивле­
нием 0,6 Ом. Параллельно батарее включена лампочка со­
противлением 3 Ом. Определите силу тока в батарее и лам­
почке.
1032. Батарея из 40 последовательно включенных
в цепь аккумуляторов заряжается от сети напряжением
127 В. Чему равен зарядный ток, если ЭДС аккумулятора
2,5 В, внутреннее сопротивление 0,2 Ом и последовательно
в цепь введено сопротивление 2 Ом?
1033. Б атарея, состоящая из 60 аккумуляторов, заряжа­
ется от источника постоянного напряжения 115 В. Заряд­
ный ток должен быть равен 2,5 А. Каким должно быть со­
противление резистора, включенного последовательно с ба­
тареей, если ЭДС одного аккумулятора 1,2 В, а внутреннее
сопротивление каждого из них равно 0,02 Ом?
1034. Н айдите распределение сил токов и напряжений
в цепи, схема которой изображена на рисунке 171.
1035. Н айдите силу тока в перемычке ав в схеме, пред­
ставленной на рисунке 172. Считайте, что сопротивление
перемычки равно нулю. Сопротивлением подводящих про­
водов и внутренним сопротивлением источника пренебречь.
1036. Найдите заряд конденсатора, включенного в схе­
му, изображенную на рисунке 173, если сопротивления рав­
ны Ri = l Ом, /?2 = 3 Ом, электроемкость конденсатора
2 мкФ, ЭДС источников ^ , = 4 В, W2 = 2 В, их внутренние
сопротивления 0,25 Ом и 0,75 Ом соответственно.
1037. Батарея с ЭДС 1,4 В и внутренним сопротивлени­
ем 0,5 Ом замкнута на внешнее сопротивление 100 Ом,
представляющее собой прямой провод длиной 30 см. По
136
проводу равномерно движется со скоростью 4 мм/с сколь­
зящий контакт (рис. 174). Между контактом и одним из
концов провода включен конденсатор с размером пластин
20 X 20 см и расстоянием между ними 2 мм. Какова будет
сила тока в цепи конденсатора?
1038. Из вертикально расположенного плоского конден­
сатора равномерно вытекает заполняющий его керосин.
При этом в цепи, соединяющей конденсатор с батареей,
имеющей ЭДС 100 В, течет ток 2 • 10-п А. С какой скоро­
стью понижается уровень керосина? Пластины конденсато­
ра квадратные, площадью 100 см2, зазор между ними 1 мм.
43. РАБОТА И МОЩНОСТЬ ТОКА
1039. Две одинаковые лампы включены в городскую
сеть так, как показано на рисунке 175. Если номинальная
мощность этих ламп велика 200—300 Вт, то при подходя­
щем выборе сопротивления резистора R наблюдается сле­
дующий эффект: когда обе лампы включены, они не горят.
Если же одну из них вывернуть, то вторая загорается, но
горит неполным накалом. Объясните это явление.
1040. Аккумулятор с внутренним сопротивлением 0,08
Ом при силе тока 4 А отдает во внешнюю цепь 8 Вт. Какую
мощность он отдает во внешнюю цепь при силе тока 6 А?
0
— ® —
0
Рис. 175
137
1041. Определите полную мощность элемента при со­
противлении внешней цепи 4 Ом, если внутреннее сопро­
тивление элемента 2 Ом, а напряжение на его зажимах б В.
1042. Определите ЭДС и внутреннее сопротивление ак­
кумулятора, если при силе тока 15 А он отдает во внешнюю
цепь мощность 135 Вт, а при силе тока 6 А — мощность
64,8 Вт.
1043. Дуговая печь потребляет ток 200 А от сети, имею­
щей напряжение 127 В, через ограничительное сопротивле­
ние 0,2 Ом. Определите мощность, потребляемую печью.
1044. Разветвленная цепь, состоящая из двух паралле­
льно соединенных проводников сопротивлениями Rj = 6 Ом
и /?2 = 12 Ом, включена последовательно с проводником
Л = 15 Ом. Эта электрическая схема включена в цепь источ­
ника тока с ЭДС 200 В и внутренним сопротивлением
1 Ом. Вычислите мощность, выделяющуюся на проводнике
сопротивлением R{. Сопротивлением подводящих проводов
пренебречь.
1045. Источник постоянного тока замыкают первый раз
на проводник сопротивлением 9 Ом, второй раз на провод­
ник сопротивлением 4 Ом. Оба раза за одинаковое время
на проводниках выделяется одно и то же количество теп­
лоты. Определите внутреннее сопротивление источника
тока.
1046. Б атарея состоит из параллельно соединенных эле­
ментов с внутренним сопротивлением 5 Ом и ЭДС
5,5 В каждый. При силе тока во внешней цепи 2 А полезная
мощность равна 7 Вт. Сколько элементов в батарее?
1047. Электромотор питается от батареи с ЭДС 12 В.
Какую механическую работу за 1 с совершает мотор при
протекании по его обмотке тока 2 А, если при полном за­
тормаживании якоря по цепи течет ток 3 А?
1048. Нагреватель кипятильника состоит из 4 секций,
каждая из которых имеет сопротивление 1 Ом. Нагреватель
питают от аккумуляторной батареи с ЭДС, равной 8 В,
и внутренним сопротивлением 1 Ом. Как нужно включить
элементы нагревателя, чтобы вода в кипятильнике нагрева­
лась быстрее? Какова при этом мощность, расходуемая ак­
кумулятором?
1049. На какое расстояние L можно передать электро­
энергию от источника с ЭДС 5 кВ при помощи провода
с удельным сопротивлением 1,75 • 10~ 8 Ом и площадью по­
перечного сечения 10-6 м2 так, чтобы на нагрузке сопротив­
лением 1,6 кОм выделялась мощность 10 кВт? Внутренним
сопротивлением источника пренебречь.
138
1050. От источника напряжением 750 В необходимо пе­
редать мощность 5 кВт на некоторое расстояние. Какое
наибольшее сопротивление R может иметь линия передачи,
чтобы потери энергии в ней не превышали 1 0 % от переда­
ваемой мощности?
1051. Нужно передать мощность 100 кВт на расстояние
7,5 км, причем потери на нагревание проводов не должны
превышать 3% передаваемой энергии. Напряжение на вхо­
де линии 2 кВ. Определите массу медных проводов. Как из­
менится необходимое количество меди, если подаваемое на­
пряжение увеличить в 3 раза?
1052. От генератора с ЭДС 40 В и внутренним сопро­
тивлением 0,04 Ом ток поступает по медному кабелю с пло­
щадью поперечного сечения 170 мм2 к месту электросварки,
удаленному от генератора на 50 м. Найдите напряжение на
зажимах генератора и на сварочном аппарате, если сила
тока в цепи равна 200 А. Какова мощность сварочной дуги?
1053. Генератор питает 50 ламп сопротивлением 300 Ом
каждая. Напряжение на зажимах генератора 128 В, его
внутреннее сопротивление 0,1 Ом, а сопротивление подво­
дящей линии 0,4 Ом. Найдите силу тока в линии, ЭДС гене­
ратора, напряжение на лампах, полезную мощность, поте­
рю мощности на внутреннем сопротивлении генератора
и в подводящих проводах.
1054. Электропечь должна давать количество теплоты
24 ккал за 10 мин. Какой должна быть длина нихромовой
проволоки сечением 5 • 10~ 7 м2, если печь предназначается
для электросети с напряжением 36 В?
1055. При напряжении сети 120 В вода в электрическом
чайнике закипает через 20 мин, при напряжении ПО В —
через 28 мин. Через какое время вода закипит, если напря­
жение упадет до 100 В? Потери теплоты от чайника в окру­
жающее пространство пропорциональны времени, началь­
ная температура и масса воды во всех случаях одинаковы.
1056. В электрочайник с сопротивлением обмотки 30 Ом
налита вода массой 0,5 кг при температуре 20 °С. Через
15 мин выкипело 1 0 % воды при силе тока в обмотке
4 А. Чему равен КПД чайника?
1057. Нагревательная спираль электрического аппара­
та для испарения воды имеет при температуре 100 °С сопро­
тивление 10 Ом. Какой ток надо пропустить через эту спи­
раль, чтобы за 1 мин испарилась кипящая вода массой
100 г?
1058. Свинцовая проволока диаметром d плавится при
длительном пропускании тока 1Х, При каком токе распла­
139
вится проволока диаметром 2d? Потери теплоты проволо­
кой в обоих случаях считать пропорциональными поверхно­
сти проволоки.
1059. Электромотор, имеющий сопротивление обмотки
2 Ом, подключен к генератору постоянного тока с ЭДС
240 В и внутренним сопротивлением 4 Ом. При работе
электромотора через его обмотку течет ток 10 А. Определи­
те КПД электромотора. Какую максимальную мощность
может развивать мотор и какой ток течет при этом по его
цепи?
1060. Чему равен коэффициент полезного действия
электромотора, если при включении его в сеть постоянного
тока пусковой ток равен 15 А, а в установившемся режиме
ток снижается до 9 А?
1061. Троллейбус массой 1 1 т движется равномерно со
скоростью 36 км/ч. Найдите силу тока в обмотке двигате­
ля, если напряжение равно 550 В и КПД 80%. Коэффици­
ент сопротивления движению равен 0 ,0 2 .
1062. Электродвигатель подъемного крана работает под
напряжением 380 В и потребляет силу тока 20 А. Каков
КПД установки, если груз массой 1 т кран поднимает на
высоту 19 м за 50 с?
1063. Какой длины надо взять никелиновую проволоку
с площадью поперечного сечения 0,84 мм", чтобы изгото­
вить нагреватель напряжением 200 В, при помощи которого
можно было бы нагреть воду объемом 2 л от 20 °С до кипе­
ния за 10 мин при КПД 80%?
1064. Электрокипятильник со спиралью сопротивлением
160 Ом поместили в сосуд, содержащий 0,5 л воды при
20 °С, и включили в сеть напряжением 220 В. Через 20 мин
спираль выключили. Какое количество воды выкипело, ес­
ли КПД спирали 80%?
1065. Найдите внутреннее сопротивление аккумулятора,
если при увеличении внешнего сопротивления с 3 Ом до
10,5 Ом КПД схемы увеличился вдвое.
1066. При включении электромотора в сеть напряжени­
ем 120 В он потребляет ток 15 А. Определите мощность, по­
требляемую мотором, и его КПД, если сопротивление об­
мотки 1 Ом.
1067. Лампочки, сопротивления которых 3 Ом и 12 Ом,
поочередно подключенные к некоторому источнику тока,
потребляют одинаковую мощность. Найдите внутреннее со­
противление источника и КПД цепи в каждом случае.
140
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ
44. СИЛА АМПЕРА
1068. а) Каково направление магнитного поля тока
в проводе (рис. 176, а)?
б) В каком направлении течет ток в проводе (рис.
176, б)?
в) Покажите направление магнитного поля рамки с то­
ком (рис. 177).
1069. На рисунке 178 показано магнитное поле прямого
тока, а) Каково направление тока в проводе? б) Существует
ли поле в точке Л? в) Каково направление вектора магнит­
ной индукции в любой точке поля? г) Определите направле­
ние сил, действующих в этом поле на полюсы магнитной
стрелки.
141
Рис. 180
1070. Как установится магнитная
стрелка в контуре, обтекаемом током
указанного на рисунке 179 направ­
ления?
1071. Круглый виток провода сво­
бодно висит на подводящих проводах.
По витку течет ток указанного на ри­
сунке 180 направления. Как поведет
себя виток, если перед ним поместить
линейный магнит: а) обращенный юж­
ным полюсом к витку; б) обращенный
северным полюсом к витку; в) распо­
ложенный параллельно плоскости вит­
ка южным полюсом справа?
1072. Чему равен максимальный
вращающий момент сил, действующих на прямоугольную
обмотку электродвигателя, содержащую 100 витков прово­
да, размером 4 X 6 см, по которой проходит ток 10 А, в маг­
нитном поле с индукцией 1,2 Тл?
1073. Плоская прямоугольная катушка из 200 витков со
сторонами 10 и 5 см находится в однородном магнитном по­
ле с индукцией 0,05 Тл Какой максимальный вращающий
момент может действовать на катушку в этом поле, если
сила тока в катушке 2 А?
1074. Магнитная индукция однородного магнитного по­
ля 0,5 Тл Определите поток магнитной индукции через по­
верхность площадью 25 см2, расположенную перпендику
лярно линиям магнитной индукции. Чему будет равен по­
ток индукции, если поверхность повернуть на угол 60° от
первоначального положения?
1075. Определите магнитный поток, пронизывающий
плоскую прямоугольную поверхность со сторонами 25 и
60 см, если магнитная индукция во всех точках поверхнос
ти равна 1,5 Тл, а вектор магнитной индукции образует с
нормалью к этой поверхности угол р, равный 0, 45 и
90°
1076. Какой магнитный поток пронизывает плоскую по­
верхность площадью 50 см2 при индукции поля 0,4 Тл, если
эта поверхность а) перпендикулярна вектору индукции по
ля, б) расположена под углом 45° к вектору индукции,
в) расположена под углом 30° к вектору индукции?
1077. Магнитный поток внутри контура, площадь попе
речного сечения которого 60 см , равен 0,3 мВб. Найдите
индукцию поля внутри контура Поле считать одно­
родным
142
1078. На рисунке 181 представлены взаимодействия
магнитного поля с током. Сформулируйте задачу для каж­
дого из приведенных случаев и решите ее.
1079. С какой силой действует магнитное поле с индук­
цией 10 мТл на проводник, в котором сила тока 50 А, если
длина активной части проводника 0,1 м? Поле и ток взаим­
но перпендикулярны.
1080. Часть проводника длиной 1 см находится в одно­
родном магнитном поле с индукцией 5 Тл. Какая сила дей­
ствует на проводник, если по нему течет ток 1 А? Провод­
ник расположен в вакууме перпендикулярно к силовым ли­
ниям магнитного поля.
1081. Какая сила действует на проводящую шину дли­
ной 10 м, по которой проходит ток 7000 А, в магнитном поле
с индукцией 1,8 Тл?
1082. На проводник длиной 50 см с током 2,0 А однород­
ное магнитное поле с магнитной индукцией 0,1 Тл действу-
X х 1Г X X
X х X X
X
J 1
X
I ж X
X х 1' X X
7
У
В
® ® @
9 ® ® ® ©
8 ® ® ©
© © © ® ©
О 9 9 © ©
Рис. 181
143
ет с силой 0,05 Н. Вычислите угол между направлением то­
ка и вектором магнитной индукции.
1083. На прямой проводник длиной 0,5 м, расположен­
ный перпендикулярно магнитному полю с индукцией
2 • 10- 2 Тл, действует сила 0,15 Н. Найдите силу тока, про­
текающего в проводнике.
1084. На провод обмотки якоря электродвигателя при
силе тока 20 А действует сила 1,0 Н. Определите магнит­
ную индукцию в месте расположения провода, если длина
провода 0,20 м.
1085. Определите наибольшее и наименьшее значения
силы, действующей на проводник длиной 0,60 м с током
10 А при различных положениях проводника в однородном
магнитном поле, индукция которого равна 1,5 Тл.
1086. В одном из больших ускорителей заряженных ча­
стиц медные шины обмотки магнита имеют длину 25 м, на­
ходятся на расстоянии 10 см друг от друга и проводят им­
пульсный ток, достигающий 7000 А. Какая сила действует
между этими проводящими шинами?
1087. В проводнике с длиной активной части 8 см сила
тока равна 50 А. Он находится в однородном магнитном по­
ле с индукцией 20 мТл Найдите совершенную работу, если
проводник переместился на 1 0 см перпендикулярно линиям
магнитной индукции.
1088. По горизонтально расположенному проводнику
длиной 20 см и массой 4 г течет ток 10 А. Найдите индук­
цию (модуль и направление) магнитного поля, в которое
нужно поместить проводник, чтобы сила тяжести уравнове­
силась силой Лоренца.
1089. Два параллельных провода укреплены на изоля
торах. Расстояние между проводами 4,0 см, расстояние
между соседними изоляторами 2,0 м. С какой силой прово­
да давят на изоляторы, когда по проводам течет ток к элек­
тродвигателю, потребляющему ток мощностью 2,4 кВт под
напряжением 120 В? Вес проводов не учитывать.
1090. Проводник aby длина которого / и масса т, подве­
шен на тонких проволочках. При прохождении по нему тока
/ он отклонился в однородном магнитном поле(рис 182)так,
что нити образовали угол а с вертикалью Какова индукция
магнитного поля? При возможности определите таким спо­
собом среднюю индукцию магнитного поля U-образного
магнита
1091. Прямой проводник ЛВ (рис 183) длиной 20 см
и массой 5 г подвешен горизонтально на двух тонких легких
нитях ОА и ОВ в однородном магнитном поле, вектор ин-
144
>< X
в

Рис. 182
Рис. 185
JLU /ш / / /
дукции которого имеет горизонтальное направление и пер­
пендикулярен проводнику. Какой ток надо пропустить по
проводнику, чтобы одна из нитей разорвалась? Индукция
магнитного поля 0,5 Тл Каждая нить разрывается при на­
грузке 0,04 Н.
1092. Деревянный цилиндр массой 250 г и длиной 10 см
расположен на наклонной плоскости, составляющей с гори­
зонтом угол 30° (рис. 184). На цилиндр намотано 10 витков
тонкой проволоки так, что плоскость каждого витка прохо­
дит через ось цилиндра Вся система находится в однород­
ном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл, направленном вер­
тикально вверх. Какой минимальный ток нужно пропустить
через рамку, чтобы цилиндр не скатывался с наклонной
плоскости? На какой угол повернется цилиндр, если ток
увеличить вдвое? Трение скольжения между цилиндром
и наклонной плоскостью велико.
1093. Медная пластинка высотой b и толщиной а распо­
ложена перпендикулярно магнитному полю с индукцией
В (рис. 185). По пластинке течет ток /. Вследствие отклоне­
145
ния электронов к одной из граней внутри пластинки возни­
кает однородное электрическое поле, направленное поперек
проводника (эффект Холла). Какова напряженность этого
поля? Чему равно отношение напряженности электрическо­
го поля, возникшего в пластинке, к напряженности элект­
рического поля, создающего ток в проводнике? Концентра­
ция электронов проводимости в меди известна и равна п.
45. СИЛА ЛОРЕНЦА
1094. Действует ли сила Лоренца: а) на незаряженную
частицу в магнитном поле; б) на заряженную частицу, по­
коящуюся в магнитном поле; в) на заряженную частицу,
движущуюся вдоль линии магнитной индукции поля?
1095. Скорость электрона е направлена из-за чертежа
(рис. 186). В каком направлении отклонится электрон под
действием магнитного поля? Ответьте на тот же вопрос, ес­
ли: а) скорость электрона направлена в противоположную
сторону или б) линии магнитной индукции направлены
в противоположную сторону.
1096. Почему параллельные провода, по которым текут
одинаково направленные токи, всегда притягиваются,
а электронные пучки могут отталкиваться?
1097. Электрон движется в вакууме со скоростью
3 • 106 м/с в однородном магнитном поле с магнитной ин­
дукцией 0,1 Тл. Чему равна сила, действующая на элект­
рон, если угол между направлениями скорости электрона
и линиями магнитной индукции равен 90°?
1098. Электрон движется в вакууме в однородном маг­
нитном поле с индукцией 5 • 10“ 3 Тл; его скорость равна
Рис. 186
1,0 • 104 км/с и направлена перпендикуляр­
но к линиям магнитной индукции. Опреде­
лите силу, действующую на электрон, и ра­
диус окружности, по которой он движется.
1099. В направлении, перпендикулярном
линиям магнитной индукции, влетает в маг­
нитное поле электрон со скоростью
10 Мм/с. Найдите индукцию поля, если элект­
рон описал в поле окружность радиусом
1 см.
1100. Протон в магнитном поле с индук­
цией 0,01 Тл описал окружность радиусом
10 см. Найдите скорость протона.
1101. Чему равен радиус кривизны тра­
ектории протона, движущегося со скоро-
146
стью 0,1 с в магнитном поле с индукцией 1,5 Тл?
1102. Электрон движется в однородном магнитном поле
с индукцией В = 4 мТл. Найдите период обращения элект­
рона.
1103. Протон и а-частица влетают в однородное магнит­
ное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции.
Сравните радиусы окружностей, которые описывают части­
цы, если у них одинаковы; а) скорости; б) энергии.
1104. Электрон начинает двигаться в электрическом по­
ле из состояния покоя и, пройдя разность потенциалов
220 В, попадает в однородное магнитное поле с индукцией
5 • 10~ 3 Тл, где он движется по круговой траектории радиу­
сом 1 • 10~ 2 м. Определите массу электрона.
1105. Протон, прошедший ускоряющую разность потен­
циалов 600 В, влетает в однородное магнитное поле с маг­
нитной индукцией 0,30 Тл и движется по окружности. Най­
дите радиус окружности. Будет ли изменяться энергия про­
тона при движении в этом магнитном поле?
1106. Однородные электрическое и магнитное поля рас­
положены взаимно перпендикулярно. Напряженность элек­
трического поля 1 кВ/м, а индукция магнитного поля
1 мТл. Какими должны быть направление и модуль скоро­
сти электрона, чтобы траектория движения его оказалась
прямолинейной?
1107. Протон начинает двигаться во взаимно перпенди­
кулярных однородных электрическом и магнитном полях
с напряженностью Е и индукцией В. Найдите: а) закон дви­
жения протона в прямоугольной системе координат; б) мак­
симальную, кинетическую энергию протона; в) расстояние
между двумя точками траектории, в которых скорость рав­
на нулю. Установите закон движения протона, если он вле­
тает под прямым углом к обоим полям со скоростью и0.
1108. В электрическое поле напряженностью Е и маг­
нитное поле с индукцией Ву совпадающие по направлению,
влетает электрон со скоростью и0, направленной под углом
а к векторам Е и В Установите закон движения электрона
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ
46. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ.
САМОИНДУКЦИЯ. ИНДУКТИВНОСТЬ
1109. Что произойдет в кольце, когда в него введут маг­
нит, если кольцо сделано из: а) непроводника; б) проводни­
ка и в) сверхпроводника?
1110. На рисунке 187 приведены различные случаи
электромагнитной индукции. Сформулируйте и решите за­
дачу для каждого случая.
1111. Будет ли в рамке ABCD (рис. 188) возникать ин­
дукционный ток, если рамку: а) вращать относительно не­
подвижного проводника с током 00'у как показано на ри­
сунке; б) вращать вокруг стороны АВ\ в) вращать вокруг
стороны ВС\ г) двигать поступательно в вертикальном на­
правлении; д) двигать поступательно в горизонтальном на­
правлении?
Рис. 187
148
1112. Будет ли возникать
индукционный ток в круговом
витке, находящемся в однород­
ном магнитном поле, если:
а) перемещать виток поступа­
тельно; б) вращать виток во­
круг оси, проходящей через его
центр перпендикулярно плос­
кости витка; в) вращать виток
вокруг оси, лежащей в его
плоскости?
1113. Если клеммы двух де­
монстрационных гальваномет­
ров соединить проводами и за­
тем покачиванием одного из
приборов вызвать колебание его стрелки, то и у другого
прибора стрелка тоже начнет колебаться. Объясните опыт
и при возможности проверьте.
1114. Почему колебания стрелки компаса быстрее зату­
хают, если корпус прибора латунный, и медленнее затуха­
ют, если корпус прибора пластмассовый?
1115. Три одинаковых полосовых магнита падают в вер­
тикальном положении одновременно с одной высоты. Пер­
вый падает свободно, второй во время падения проходит
сквозь незамкнутый соленоид, третий — сквозь замкнутый
соленоид. Сравните время падения магнитов. Ответы обос­
нуйте на основании правила Ленца и закона сохранения
энергии.
1116. Каково направление индукционного тока в случа­
ях, изображенных на рисунке 189? Направление движения
каждого проводника показано стрелкой.
1117. Определите направление тока в проводнике CD
(рис. 190) в случаях, когда: а) цепь проводника АВ замыка-
в \
1 ^ — _ __— —-
1 1 J : *- —«-
B 'C -A V '
ч
\
f J
■ г Ь ~
Рис. 188
Рис. 189
149
j M
в
Рис. 1
ют; б) цепь проводника АВ размыкают; в) ручку реостата
в замкнутой цепи проводника АВ перемещают вверх; вниз;
г) прямолинейные части контуров АВ и CD сближают; уда­
ляют.
1118. Между полюсами U-образного магнита вращает­
ся алюминиевый диск (рис. 191) в направлении, указанном
стрелкой. Каково направление индукционного тока: к цент­
ру или от центра диска?
1119. В замкнутом витке проволоки сопротивлением
2 • 10~ 2 Ом мгновенное значение индукционного тока равно
5 А. Какова ЭДС индукции?
1120. В контуре проводника магнитный поток изменил­
ся за 0,3 с на 0,06 Вб. Какова скорость изменения магнит­
ного потока? Какова ЭДС индукции в контуре? При каком
условии ЭДС индукции будет постоянной?
1121. За 5 мс в соленоиде, содержащем 500 витков про­
вода, магнитный поток равномерно убывает с 7 до 3 мВб.
Найдите ЭДС индукции в соленоиде.
1122. Найдите скорость изменения магнитного потока
в соленоиде, состоящем из 2000 витков, при возбуждении
в нем ЭДС индукции 120 В.
1123. Магнитный поток, пронизывающий контур про­
водника, равномерно изменился на 0,6 Вб так, что ЭДС ин­
дукции оказалась равной 1,2 В. Найдите время изменения
магнитного потока. Найдите силу индукционного тока, если
сопротивление проводника 0,24 Ом.
1124. Виток площадью 2 см2 расположен перпендику­
лярно к линиям индукции магнитного однородного поля.
Чему равна индуцированная в витке ЭДС, если за время
0,05 с магнитная индукция равномерно убывает с 0,5 до
0,1 Тл?
1125. Квадратная рамка помещена в однородное маг­
нитное поле. Нормаль к плоскости рамки составляет с на­
правлением магнитного поля угол 60°. Сторона рамки
150
10 см. Определите индукцию магнитного поля, если изве­
стно, что среднее значение ЭДС индукции, возникшей
в рамке при выключении поля в течение 0,01 с, равно
1126. Какой магнитный поток пронизывал каждый ви­
ток катушки, имеющей 1000 витков, если при равномерном
исчезновении магнитного поля в течение промежутка вре­
мени 0,1 с в катушке индуцируется ЭДС 10 В?
1127. Плоская рамка площадью 4 • 10~ 4 м2 расположе­
на в магнитном поле так, что нормаль к рамке составляет
с направлением поля угол 60°. Индукция магнитного поля,
пронизывающего рамку, изменяется по закону В = 0,05/
(Тл). По истечении 4 с определите ЭДС индукции, возника­
ющей в рамке, и разность потенциалов между двумя про­
извольными точками рамки.
1128. Магнитный поток, пронизывающий катушку, из­
меняется со временем, как показано на рисунке 192. Начер­
тите схематично график изменения ЭДС индукции, наводи­
мой в катушке. Каково максимальное значение ЭДС индук­
ции, если в катушке 400 витков проволоки?
1129. Магнитный поток, пронизывающий контур про­
водника, изменяется, как показано на графике (рис. 193).
Постройте схематично график изменения наводимой в кон­
туре ЭДС.
ИЗО. Проволочный виток, имеющий площадь 100 см2,
разрезан в некоторой точке и в разрез включен конденса­
тор емкостью 10 мкФ. Виток помещен в однородное магнит­
ное поле, линии магнитной индукции которого перпендику­
лярны плоскости витка. Магнитное поле равномерно изме­
няется во времени со скоростью 5 Тл/с. Определите заряд
конденсатора.
1131. Рамка, имеющая 1000 витков, площадью 5 см2
замкнута на гальванометр с сопротивлением 10 кОм. Рам­
ка находится в однородном магнитном поле с индукцией
50 мВ.
п щ
<P,BS
—----- 1----- ----- ч-----
0,001 0,002 0 ,0 0 3 0 fi0 4 t,C
Рис. 192
О
Рис. 193
151
1 Тл, причем линии магнитной индукции поля перпендику­
лярны к ее плоскости. Какой заряд протечет по цепи галь­
ванометра, если направление поля изменить на обратное?
Принять, что поле менялось с течением времени равно­
мерно.
1132. В однородном магнитном поле перпендикулярно
к направлению вектора индукции, модуль которого 0,1 Тл,
движется провод длиной 2 м со скоростью 5 м/с, перпенди­
кулярной проводнику. Какая ЭДС индуцируется в этом
проводнике?
1133. Найдите ЭДС индукции в проводнике с длиной
активной части 0,25 м, перемещаемой в однородном магнит­
ном поле с индукцией 8 мТл со скоростью 5 м/с под углом
30° к вектору магнитной индукции.
1134. Перпендикулярно линиям магнитной индукции пе­
ремещается проводник длиной 1,8 м со скоростью 6,0 м/с.
ЭДС индукции 1,44 В. Найдите магнитную индукцию поля.
1135. С какой скоростью надо перемещать проводник,
длина активной части которого 1 м, под углом 60° к линиям
индукции магнитного поля, чтобы в проводнике возбужда­
лась ЭДС индукции 1 В? Индукция магнитного поля равна
0,2 Тл.
1136. Проводник MN (рис. 194) с длиной активной части
1 м и сопротивлением 2 Ом находится в однородном маг­
нитном поле с индукцией 0,1 Тл. Проводник подключен
к источнику, ЭДС которого равна 1 В (внутренним сопро­
тивлением источника и сопротивлением проводящих про­
водников пренебречь). Какова сила тока в проводнике, ес­
ли: а) проводник покоится;
б) проводник движется вправо
со скоростью 4 м/с; в) провод­
ник движется влево с той же
скоростью? В каком направле­
нии и с какой скоростью надо
перемещать проводник, чтобы
через него не шел ток?
1137. Скорость самолета
900 км/ч. Найдите разность
потенциалов, возникающую
между концами крыльев само­
лета, если вертикальная со­
ставляющая земного магнит­
ного поля равна 50 мкТл
и размах крыльев 12 м. Са­
молет летит горизонтально.
М
X X
х х

X X
X X
152
1138. Какой ток течет через гальванометр, присоединен­
ный к железнодорожным рельсам, когда к нему со скоро­
стью 60 км/ч приближается поезд? Вертикальная составля­
ющая магнитного поля Земли 50 мкТл. Сопротивление
гальванометра 100 Ом. Расстояние между рельсами
1,2 м. Рельсы изолированы от земли и друг от друга.
1139. Прямоугольная проволочная рамка со стороной
L находится в магнитном поле с индукцией В, перпендику­
лярном плоскости рамки. По рамке параллельно одной из
ее сторон без нарушения контакта скользит с постоянной
скоростью v перемычка, сопротивление которой В. Опреде­
лите ток через перемычку. Сопротивлением рамки прене­
бречь.
1140. Два параллельных замкнутых на одном конце
провода, расстояние между которыми 50 см, находятся
в однородном магнитном поле с индукцией 5 • 10_3 Тл.
Плоскость, в которой расположены провода, перпенди­
кулярна к направлению поля. На провода положен метал­
лический мостик, который может скользить по проводам
без трения. Мостик под действием силы 10- 4 Н движется
с постоянной скоростью 10 м/с. Найдите сопротивление мо­
стика, считая сопротивление проводов ничтожно малым.
1141. Плоскость прямоугольной проволочной рамки
перпендикулярна вектору индукции однородного магнитно­
го поля. Индукция магнитного поля равна В. Одна сторона
рамки подвижна и скользит без нарушения контакта с по­
стоянной скоростью v. В одну из сторон рамки включена
электрическая лампочка сопротивлением /?. Сопротивлени­
ем остальных частей рамки можно пренебречь. Какую силу
надо приложить к подвижной стороне для осуществления
такого движения? Длина подвижной стороны равна L.
1142. В однородном магнитном поле с индукцией В рас­
положены вертикально на расстоянии L два металлических
стержня, замкнутые наверху. Плоскость, в которой распо­
ложены стержни, перпендикулярна вектору магнитной ин­
дукции. По стержням без трения и без нарушения контакта
скользит вниз перемычка массой га. Скорость перемычки
постоянна и равна v. Определите электрическое сопротив­
ление перемычки, если сопротивлением остальной части си­
стемы можно пренебречь.
1143. Почему отключение от питающей сети мощных
электродвигателей производят плавно и медленно при по­
мощи реостата?
1144. Почему при отрывах трамвайного бугеля от воз­
душного провода возникает искрение и оно незначительно,
153
если трамвай движется с выключенным двигателем и ток
поступает только в осветительную сеть вагона?
1145. Как сделать намотку, чтобы получить безындук-
тивную катушку?
1146. Какова индуктивность витка проволоки, если при
силе тока 6,0 А создается магнитный поток 12 мВб? Зави­
сит ли индуктивность витка от силы тока в нем?
1147. В катушке, имеющей 150 витков проволоки, течет
ток 7,5 А. При этом создается магнитный поток 20 мВб. Ка­
кова индуктивность катушки? Изменится ли индуктивность,
если в катушку ввести стальной сердечник?
1148. Какова индуктивность соленоида, если при силе
тока 5 А через него проходит магнитный поток в 50 мВб?
1149. Поток магнитной индукции через площадь попе­
речного сечения катушки, имеющей 1000 витков, изменился
на АФ = 0,002 Вб — в результате изменения тока в катушке
с 4 до 20 А. Определите индуктивность катушки.
1150. При помощи реостата равномерно увеличивают
ток в катушке со скоростью 100 А/с. Индуктивность катуш­
ки 200 мГн. Найдите ЭДС самоиндукции. Какая ЭДС само­
индукции возбуждается в обмотке электромагнита с индук­
тивностью 0,4 Гн при равномерном изменении силы тока
в ней на 5 А за 0,02 с?
1151. Через соленоид, индуктивность которого 0,4 мГн
и площадь поперечного сечения 10 см2, проходит ток
0,5 А. Какова индукция поля внутри соленоида, если он со­
держит 100 витков? Поле считать однородным.
1152. Катушка с железным сердечником с площадью
поперечного сечения 2 0 см2 имеет индуктивность 0,02 Гн.
Какой должна быть сила тока, чтобы индукция поля в сер­
дечнике была 1 мТл (катушка содержит 1000 витков)?
1153. Найдите индуктивность проводника, в котором
равномерное изменение силы тока на 2А в течение
0,25 с возбуждает ЭДС самоиндукции 20 мВ.
1154. Чему равна индуктивность катушки с железным
сердечником, если за время 0,5 с сила тока в цепи измени­
лась с 10 до 5 А, а наведенная при этом ЭДС на концах ка­
тушки равна 25 В? Определите индуктивность катушки, ес­
ли при равномерном изменении тока в ней за 0,1 с от нуля
до 10 А возникла ЭДС самоиндукции 60 В.
1155. Определите скорость изменения тока в катушке
с индуктивностью 100 мГн, если в ней возникла ЭДС само­
индукции 80 В.
1156. Определите энергию магнитного поля катушки,
если индуктивность ее 0,20 Гн, а сила тока в ней 12 А.
154
1157. В катушке с индуктивностью 0,6 Гн сила тока рав­
на 20 А. Какова энергия магнитного поля этой катушки?
Как изменится энергия поля, если сила тока уменьшится
вдвое?
1158. Какой должна быть сила тока в обмотке дросселя
с индуктивностью 0,5 Гн, чтобы энергия поля оказалась
равной 1 Дж?
1159. Найдите энергию магнитного поля соленоида,
в котором при силе тока 10 А возникает магнитный поток
0,5 Вб.
1160. Сила тока в катушке уменьшилась с 12 до
8 А. При этом энергия магнитного поля катушки уменьши­
лась на 2,0 Дж. Какова индуктивность катушки и энергия
ее магнитного поля в обоих случаях?
1161. Размеры катушки изменили так, что ее индуктив­
ность увеличилась в 2 раза. Силу тока в катушке уменьши­
ли в 2 раза. Как изменилась энергия магнитного поля ка­
тушки?
1162. По катушке течет ток 10 А. При какой индуктив­
ности катушки энергия ее магнитного поля будет равна
6,0 Дж?
1163. Плоская проволочная рамка, состоящая из одного
витка, имеющего сопротивление 0,001 Ом и площадь 1 см2,
пронизывается однородным магнитным полем. Направле­
ние линий магнитной индукции поля перпендикулярно
плоскости рамки. Индукция магнитного поля изменяется
с течением времени равномерно на 0,01 Тл/м2 за время
1 с. Какое количество теплоты выделяется в рамке за это
время?
1164. Усилится ли магнитное поле катушки с током, ес­
ли в нее ввести стальной сердечник? алюминиевый сердеч­
ник? медный сердечник?
1165. Почему для пере­
носки горячего проката не
применяют подъемный маг­
нитный кран?
1166. Зачем для постоян­
ных магнитов берется твер­
дая сталь, а электромагни­
тов — мягкая сталь?
1167. Магнитная индук­
ция в данном бруске метал­
ла В — 0,75 Тл, а индукция
внешнего намагничивающе­
го поля В0 = 0,0375 Тл. Ка-
155
нова относительная магнитная проницаемость металла?
1168. По графику (рис. 195) определите магнитную про­
ницаемость стали при индукции В0 намагничивающего по­
ля 0,4 мТл и 1,2 мТл.
1169. Во сколько раз изменится магнитный поток, если
чугунный сердечник в соленоиде заменить стальным таких
же размеров? Индукция намагничивающего поля В0 =
= 2,2 мТл. Используйте рисунок 195.
1170. Внутри соленоида без сердечника индукция поля
В0 = 2 мТл. Каким станет магнитный поток, если в соленоид
ввести чугунный сердечник с площадью поперечного сече­
ния 100 см2? Используйте рисунок 195.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ
47. ТОК В МЕТАЛЛАХ
1171. Постройте вольт-амперную характеристику для
металлического проводника сопротивлением 1 Ом. Как из­
менится угол ср наклона графика к оси U при изменении со­
противления R проводника? Какую величину характеризует
tg ф?
1172. Сколько электронов проходит через поперечное се­
чение проводника за 1 нс при силе тока 32 мкА?
1173. Найдите скорость упорядоченного движения элек­
тронов в проводе с площадью поперечного сечения 5 мм2
при силе тока 10 А, если концентрация электронов прово­
димости 5 * 1028 м~3.
1174. Н айдите скорость упорядоченного движения элек­
тронов в медном проводе с площадью поперечного сечения
25 мм2 при силе тока 50 А, считая, что на каждый атом
приходится один электрон проводимости.
1175. Какова скорость дрейфа электронов в медном
проводе диаметром 4 мм, по которому к стартеру грузовика
подводится ток 100 А?
1176. Один полюс источника тока присоединили к элек­
трической лампе медным проводом, а другой полюс *— алю­
миниевым проводом такого же диаметра. Сравните ско­
рость упорядоченного движения электронов в подводящих
проводах, считая, что на каждый атом приходится один
электрон проводимости.
1177. С какой частотой следует вращать металлический
диск радиусом 25 см, чтобы можно было обнаружить раз­
ность потенциалов между осью и краем диска, возникшую
156
благодаря центробежному эффекту?
Чувствительность гальванометра
КГ6 В.
1178. На рисунке 196 изображена
схема электрической цепи, состоящей
из электрической лампы мощностью
40 Вт, ключа К, и лампочки от карман­
ного фонарика. Цепь включили в го­
родскую сеть при замкнутом ключе,
а затем ключ разомкнули. В этом слу­
чае лампочки горели нормально. Когда же в другом случае
эту цепь включили в ту же сеть при разомкнутом ключе
К, лампочка от карманного фонаря сразу перегорела.
Почему?
1179. Сопротивление длинного медного провода при
температуре 20 °С равно 0,005 Ом. Каково его сопротивле­
ние при температуре 80 °С?
1180. Температура вольфрамовой нити накаливания
электрической лампы приблизительно равна 2000 °С. Како­
во сопротивление 60-ваттной лампы в рабочем состоянии?
Лампа рассчитана на стандартное напряжение. Каково со­
противление этой нити при комнатной температуре? Какой
ток потребляет лампа сразу после включения?
1181. Определите температуру нити накала лампоч­
ки, если при включении в сеть напряжением 220 В по ни­
ти идет ток 0,68 А. Сопротивление вольфрамовой нити
электрической лампочки при температуре 2 0 °С равно
36 Ом. Тепловой коэффициент сопротивления вольфрама
4,6 • 1 (Г3 К-1.
48. ТОК В ЖИДКОСТЯХ
1182. При никелировании мелких деталей их засыпают
в специальные барабаны, которые затем погружают в элек­
тролит. С какой целью барабаны приводят во вращение?
1183. Электрическую лампочку включили в сеть после­
довательно с электролитической ванной, наполненной сла­
бым раствором поваренной соли. Изменится ли накал лам­
почки, если добавить в раствор еще некоторое количество
соли? При возможности проверьте на опыте.
1184. Электрический ток пропускают через электроли­
тическую ванну с двумя угольными электродами, наполнен­
ную раствором медного купороса. Как изменится количе­
ство меди, выделенное за одно и то же небольшое время,
если изменить только одно из следующих условияй: а) заме­
L§ H ~ H® ~т
Рис. 196
157
нить угольный анод медным такой же формы и объема,
б) заменить угольный катод медным; в) увеличить напря­
жение; г) долить электролит той же концентрации; д) уве­
личить концентрацию раствора; е) сблизить электроды;
ж) уменьшить погруженную часть анода, катода или обоих
электродов; з) нагреть электролит? При возможности про­
верьте сделанные выводы на опыте (о количестве выделяю­
щейся меди можно судить по показаниям амперметра).
1185. Две одинаковые электролитические ванны А и В
наполнены раствором медного купороса. Концентрация
раствора в ванне А больше, чем в ванне В. В какой из ванн
выделится больше меди, если их соединить последователь­
но? параллельно?
1186. Какова скорость движения ионов в электролите,
если концентрация их в растворе 1 0 22 см“3, площадь каждо­
го электрода 50 см2 и сила тока 1,0 А?
1187. Определите, какая масса алюминия отложится на
катоде за 10 ч при электролизе AI2 (S 04)3, если сила тока
равна 1 А.
1188. Для серебрения ложек ток 1,8 А пропускался че­
рез раствор соли серебра в течение 5 ч. Катодом служит
1 2 ложек, каждая из которых имеет площадь поверхности
50 см2 Какой толщины слой серебра отложится на ложках?
1189. Определите число Фарадея, если известно, что
при прохождении через электролитическую ванну заряда
7348 Кл масса выделившегося на катоде золота 5 г. Хими
ческий эквивалент золота 6 6 г/моль.
1190. Цинковый анод массой 5 г поставлен в электроли­
тическую ванну, через которую проходит ток 2 А. Через ка­
кое время анод полностью израсходуется на покрытие ме­
таллических изделий?
1191. Две электролитические ванны включены последо­
вательно. В первой ванне находится раствор хлорида желе­
за (II), а во второй — раствор хлорида железа (III). Опре
делите массы выделившегося железа на анодах и хлора на
катодах в каждой ванне при прохождении электрического
заряда, равного 9,65 • 107 Кл.
1192. Аэростат объемом 250 м3 заполняют водородом
при температуре 27 °С и давлении 2 атм. Какой заряд надо
пропустить при электролизе через слабый раствор серной
кислоты, чтобы получить нужное количество водорода?
1193. За 10 мин в гальванической ванне выделилось
0,67 г серебра. Амперметр, включенный последовательно
с ванной, показывал 0,90 А. Верно ли показание
амперметра?
158
1194. Последовательно с электролитической ванной
включен амперметр. Амперметр показывает 1,5 А. Какую
поправку надо внести в показание амперметра, если за
время 10 мин на катоде отложилось 0,316 г меди?
1195. Желая проверить правильность показаний вольт­
метра, его подключили параллельно проводнику сопротив­
лением 30 Ом. Последовательно в общую цепь подключен
прибор, в котором ведется электролиз серебра. За время
5 мин в этом приборе выделилось 55,6 мг серебра. Вольт­
метр показывал 6 В. Найдите разность между показания­
ми вольтметра и точным значением падения напряжения
на проводнике, определенным при помощи электролиза. То­
ком через вольтметр пренебречь.
1196. При электролитическом способе получения никеля
расходуется 10 кВт • ч электроэнергии на 1 кг никеля. При
каком напряжении производится электролиз?
1197. При электролизе раствора серной кислоты расхо­
дуется мощность 37 Вт. Определите сопротивление электро­
лита, если за время 50 мин выделяется 0,3 г водорода.
1198. Определите количество выделившейся меди при
электролизе, если затрачено 5 кВт • ч электроэнергии. На­
пряжение на клеммах ванны 10 В. КПД установки 75%.
49. ТОК В ГАЗАХ
1199. Чем ионизация газа отличается от ионизации
жидких растворов?
1200. Почему количество ионов в газе при действии по­
стоянного ионизатора увеличивается только до определен­
ного предела, а затем становится постоянным?

 

Категория: Физика | Добавил: Админ (13.03.2016)
Просмотров: | Теги: Степанов | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar