Тема №8462 Задачи по физике для самостоятельного решения 20 тем (Часть 3)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Задачи по физике для самостоятельного решения 20 тем (Часть 3) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Задачи по физике для самостоятельного решения 20 тем (Часть 3), 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.

6.2.8 Какую работу совершают 320 г кислорода при изобарном нагревании на 10К?
6.2.9 Вычислите увеличение внутренней энергии 2 кг водорода при повышении его температуры
на 10 К: а) изохорно; б)изобарно.
6.2.10 Объем 160 г кислорода, температура которого 27◦C, при изобарном нагревании увеличилась вдвое. Найти работу газа при расширении, количество теплоты, которое пошло на
нагревание кислорода, изменение внутренней энергии.
6.3 Адиабатический процесс.
6.3.1 Внутренняя энергия идеального газа при адиабатическом процессе увеличилась на 180
Дж. Какую работу при этом совершил газ?
6.3.2 При адиабатном сжатии газа над ним была совершена работа в 200 Дж. Как и насколько
изменилась его внутренняя энергия?
6.3.3 Кислород, массой 0,1 кг сжимается адиабатически, температура газа при этом возрастает
с 273 К до 378 К. Во сколько раз изменится объем и давление газа? Чему равны приращение
внутренней энергии и работа, совершенная при сжатии газа?
6.3.4 В цилиндре под легким подвижным поршнем находится гремучий газ объемом 0,1 л при
температуре 293 К и давлении 105 Па. С какой высоты должен упасть на поршень груз
массой 5 кг, чтобы газ воспламенился? Температура воспламенения гремучего газа 773 К.
Каковы давление и плотность смеси перед воспламенением?
6.3.5 Из баллона, содержащего водород под давлением 106 Па и температуре 291 К, быстро
выпустили половину газа. Определите установившееся давление и температуру.

 

6.4 Теплоемкость газов.
6.4.1 Газ при нормальных условиях имеет плотность ρ. Чему равны его удельные теплоемкости
Cp и v?
6.4.2 При давлении в 105 Па для нагревания 1 кг аргона на 2 К необходимо затратить 1,1 МДж
теплоты. При охлаждении газа от 373 К до 273 К при постоянном объеме 5 л выделяется
2,1 МДж теплоты, если начальное давление газа 106 Па. Определите отношение cp/cv.
6.4.3 При расширении идеального газа его давление менялось по закону p = p0 + αV . Найти
молярную теплоемкость газа в указанном процессе, если α - постоянная величина.
6.4.4 При расширении идеального газа его давление менялось по закону p
b
V 2
, где b - постоянная
величина. Найти молярную теплоемкость газа в данном процессе.
6.4.5 В процессе нагревания идеального газа его молярная теплоемкость менялась по закону
CM = αT, где α - постоянная величина. Какими уравнениями связаны между собой давление и объем газа, объем и температура? Чему равна работа одного киломоля газа при
нагревании его от температуры T1 до T2?
6.5 Количество теплоты. Удельная теплоемкость.
6.5.1 Почему климат островов умереннее и ровнее, чем климат материков?
6.5.2 Почему в пустынях температура днем поднимается очень высоко, а ночью опускается
ниже нуля?
6.5.3 Известно, что на больших высотах (800—1000 км) скорости молекул газов, входящих в состав атмосферного воздуха, достигают величин, соответствующих температуре около 2000
◦С. Отчего же не плавятся оболочки искусственных спутников Земли, летящих на такой
высоте?
6.5.4 Определить температуру воды, установившуюся после смешения 39 л воды при 20 ◦С и
21 л воды при 60 ◦С.
6.5.5 Определить температуру воды, установившуюся после смешения 6 кг воды при 42 ◦С, 4
кг воды при 72 ◦С и 20 кг воды при 18◦С.
6.5.6 Сколько литров воды при 95 ◦С нужно добавить к 30 л воды при 25 ◦С, чтобы получить
воду с температурой 67 ◦С?
6.5.7 Паровой котел содержит 40 м
3 воды при температуре 225 ◦С. Какое количество воды при
9
◦С было добавлено, если установилась общая температура 200 ◦С? Изменение плотности
воды при повышении температуры не учитывать.
6.5.8 Сколько литров воды при 20 и 100 ◦С нужно смешать, чтобы получить 300 л воды при 40
◦С?
6.5.9 Смешали 60 кг воды при 90 ◦С и 150 кг воды при 23 ◦С; 15% тепла, отданного горячей
водой, пошло на нагревание окружающей среды. Определить конечную температуру воды.

 

6.5.10 В сосуд, содержащий 2,35 кг воды при 20 ◦С, опускают кусок олова, нагретого до 507 К;
температура воды в сосуде повысилась на 15 К. Вычислить массу олова. Испарением воды
пренебречь.
6.5.11 Стальное сверло массой 0,090 кг, нагретое при закалке до 840 ◦С, опущено в сосуд,
содержащий машинное масло при 20 ◦С. Какое количество масла следует взять, чтобы его
конечная температура не превысила 70 ◦С?
6.5.12 Как велика масса стальной детали, нагретой предварительно до 500 ◦С, если при опускании ее в сосуд, содержащий 18,6 л воды при 13 ◦С, последняя нагрелась до 35 ◦С? Испарением воды пренебречь.
6.5.13 Чугунный предварительно нагретый брусок массой 0,20 кг опускают в сосуд, содержащий 0,80 кг керосина при 15◦С. Окончательная температура керосина стала равной 20 ◦С.
Определить первоначальную температуру бруска.
6.5.14 Пластинку массой 0,30 кг, нагретую предварительно до 85 ◦С, опускают в алюминиевый
калориметр массой 0,030 кг, содержащий 0,25 кг воды при 22 ◦С. Температура, установившаяся в калориметре, равна 28 ◦С. Определить удельную теплоемкость вещества пластинки.
6.5.15 В стеклянную колбу массой 50 г, где находилось 185 г воды при 20◦С, вылили некоторое
количество ртути при 100◦С и температура воды в колбе повысилась до 22 ◦С. Определить
массу ртути.
6.5.16 Для определения температуры печи нагретый в ней стальной болт массой 0,30 кг бросили
в медный сосуд массой 0,20 кг, содержащий 1,27 кг воды при 15◦С. Температура воды
повысилась до 32 ◦С. Вычислить температуру печи.
6.5.17 В алюминиевый калориметр массой 0,030 кг, содержащий керосин при 20 ◦С, опускают
оловянный цилиндр массой 0,60 кг, нагретый предварительно до 100 ◦С. Какое количество
керосина находилось в калориметре, если конечная температура равна 29,5 ◦С, а потери
тепла в окружающее пространство составляют 15%?
6.5.18 До какой температуры был нагрет при закалке стальной резец массой 0,15 кг, если после
опускания его в алюминиевый сосуд массой 0,10 кг, содержащий 0,60 кг машинного масла
при 15 ◦С, масло нагрелось до 48 ◦С? Считать, что потери тепла в окружающую среду
составляют 25%.

 

6.6 Удельная теплоемкость и теплопроводность.
6.6.1 Одинаково ли быстро будет изменяться температура ртути и воды, налитых в тонкостенные стеклянные пробирки, при нагревании их в пламени спиртовки, если массы ртути и
воды одинаковы, а масса пробирок мала по сравнению с массой жидкости, налитой в них?
6.6.2 Почему железные печи скорее нагревают комнату, чем кирпичные, но не так долго остаются теплыми?
Как известно, железо имеет большую теплоемкость, чем медь. Следовательно, жало паяльника,
изготовленное из железа, имело бы больший запас тепла, чем такое же жало из меди при
равенстве их масс и температур. Почему, несмотря на это, жало паяльника делают из меди?
6.7 Теплота и работа.
6.7.1 Вода падает с высоты 1200 м. Насколько повысится температура воды, если на ее нагревание затрачивается 60% работы силы тяжести?
6.7.2 С какой высоты должен упасть кусок олова, чтобы при ударе о землю он нагрелся до 373
К? до температуры плавления? Считать, что на нагревание олова идет 40,0% работы силы
тяжести, а начальная температура равна 273 К.
6.7.3 Два шарика равной массы, медный и алюминиевый, сброшены с высоты 1000 м. Который
из них нагреется больше и насколько? Потери тепла не учитывать.
6.7.4 Насколько нагреется при штамповке кусок стали массой 1,5 кг от удара молота весом
3920 Н, если скорость молота в момент удара 7,0 м/с, а на нагревание стали затрачивается
60% энергии молота?
6.7.5 Стальной молот массой 12 кг падает на лежащую на наковальне железную пластинку
массой 0,20 кг. Высота падения молота 1,5 м. Считая, что на нагревание пластинки затрачивается 40% кинетической энергии молота, вычислить, насколько нагреется пластинка
после 50 ударов молота.
6.7.6 Трамвайный вагон массой 12,5 т, имеющий скорость 28,8 км/ч, тормозит и останавливается. Насколько нагреваются его 8 чугунных тормозных колодок, если масса каждой колодки
9,0 кг и на их нагревание затрачивается 60% кинетической энергии вагона?
6.8 Теплота сгорания топлива.
6.8.1 Определить к. п. д. нагревателя, расходующего 80 г керосина на нагревание 3,0 л воды
на 90 К.
6.8.2 Какое количество воды можно нагреть от 288 К до температуры кипения на газовой
горелке с к.п.д. 40%, если сжечь 100 л природного газа?
6.8.3 Сколько времени потребуется, чтобы нагреть 1,55 л воды от 293 до 373 К, если горелка
потребляет 0,30 кг спирта в час, а к.п.д. ее 24%?

 

6.8.4 Пуля массой 9,0 г вылетает из ствола винтовки со скоростью 850 м/с; масса порохового
заряда 4,0 г. Определить к.п.д. выстрела.
6.8.5 К.п.д. плавильной печи 20%. Какое количество угля марки A-II нужно сжечь, чтобы
нагреть 3,0 т серого чугуна от 283 К до температуры плавления?
6.8.6 Какое количество алюминия можно нагреть от 283 К до температуры плавления в плавильной печи с к.п.д. 26%, если сжечь 25 кг нефти?
6.8.7 Комната с печным отоплением теряет через стены и окна 40 кДж тепла в минуту. Какое
количество дров нужно сжечь, чтобы поддерживать в комнате неизменную температуру в
течение суток, если к.п.д. печи равен 22%?
6.9 Изменение агрегатных состояний вещества.
6.9.1 В радиаторе парового отопления сконденсировалось 2,5 кг пара при температуре 100 ◦С.
Вода вышла из радиатора при температуре 50 ◦С. Сколько тепла получила комната?
6.9.2 Сколько расплавится льда, взятого при 0
◦С, если ему сообщить такое же количество
теплоты, которое выделяется при конденсации 4 кг водяного пара при 100 ◦С и нормальном
давлении?
6.9.3 2 кг снега, взятого при 0
◦С, превратили в пар. Какое количество теплоты потребовалось
для этого?
6.9.4 При нагревании куска льда при 0
◦С сгорело 55 г керосина, причем лед расплавился, вода
нагрелась до 100 ◦С и вся испарилась. Определить массу растаявшего куска льда, считая,
что потерь тепла нет.
6.9.5 Какое количество теплоты необходимо для обращения в пар 100 г льдя, взятого при
температуре -5 ◦С?
6.9.6 Какое количество воды при температуре 9
◦С можно довести до кипения и затем превратить в пар теплотой, выделяемой при полном сгорании 3 кг каменного угля?
6.9.7 Какое количество льда, взятого при температуре -12 ◦С, можно расплавить, полученную
при плавлении воду нагреть до 100 ◦С и обратить в пар, затратив на это количество теплоты,
выделяемое при сгорании 0,1 кг природного газа?
6.9.8 Сколько воды, взятой при 20 ◦С, можно вскипятить на керосине при сжигании в ней 100
г керосина и обратить в пар, если к.п.д. кросина 70%?
6.9.9 Кофейник, есмкостью 1,2 л заполнили водой при 15 ◦С. Какое количество теплоты пошло
на нагревание и кипение воды в нем, если учитывать, что после снятия с плиты в результате
испарения, кипятка в нем осталось на 50 см3 меньше?
6.9.10 В бак с водой при 30 ◦С впустили 400 г стоградусного пара. После конденсации пара
температура установилась 32 ◦С. Какое количество воды было в баке?

 

6.9.11 Какое количество природного газа нужно затратить для того, чтобы довести до кипения воду, полученную при плавлении 1 кг льда, взятого при температуре -5 ◦С? К.П.Д.
установки 100%
6.9.12 На сколько граммов уменьшится количество спирта в спиртовке после расплавления
20 г нафталина, помещенного в алюминиевый сосуд, массой 50 г, начальная температура
которых 15 ◦С, К.П.Д. установки 10%.
6.9.13 Чтобы охладить 5 кг воды, взятой при 20 ◦С до 8
◦С, в нее бросают лед имеющий
температуру 0
◦С. Какое количество льда потребуется для охлаждения?
6.9.14 Алюминиевый чайник массой 1,2 кг содержит 2 л воды при 15 ◦С. При нагревании
чайника с водой было израсходовано 50% теплоты, полученной при сгорании в примусе
55 г керосина, при этом вода в чайнике закипела и часть ее испарилась. Сколько воды
испарилось?
6.9.15 В сосуд, содержащий 400 г воды при температуре 17 ◦С, вводят 10 г пара при 100 ◦С,
который превращается в воду. Определить конечную температуру воды. Теплоемкостью
сосуда и потерями тепла пренебречь.
6.9.16 При изготовлении дроби расплавленный свинец с температурой 327 ◦С выливают в воду.
Какое количество дроби было изготовлено, если 3 л воды нагрелось при этом от 25 ◦С до
47 ◦С, потери тепла составили 25%.
6.9.17 В сосуд, содержащий 0,8 л воды при 15 ◦С, вылили 0,2 кг расплавленного свинца при
температуре 327 ◦С. При этом 1г воды обратился в пар. До какой температуры нагрелась
находящаяся в сосуде вода?

 

 

7 Реальные газы, жидкости и твердые тела.
7.1 Парообразование. Насыщенный пар. Влажность воздуха.
7.1.10 Почему температура воды в открытых водоемах почти всегда в летнюю погоду ниже
температуры окружающего воздуха?
7.1.20 Как заставить воду кипеть без нагревания? Как заставить воду замерзнуть кипением?
7.1.30 Выполняется или нет закон Шарля, закон Гей-Люссака и закон Бойля-Мариотта для
насыщенного пара?
7.1.40 Чем объяснить появление зимой инея на оконных стеклах? С какой стороны стекла он
появляется?
7.1.50 Почему нагревание воздуха понижает его влажность?
7.1.6 Какую массу воды следует налить в сосуд емкостью 2 л, чтобы она полностью испарившись при температуре 100◦С, создала давление 100 кПа?
7.1.7 Определеите абсолютную влажность воздуха, если парциальное давление пара в нем 14
кПа, а температура 333 К.
7.1.8 Давление насыщенного водяного пара при температуре 36◦Сравно 44,6 мм.рт.ст. Какова
масса при этой температуре 1 м
3 влажного воздуха при относительной влажности 80% и
давлении 1 атм?
7.1.9 Относительная влажность в комнате при температуре 16◦Ссоставляет 65%. Как она изменится при понижении температуры на 4К, если упругость водяного пара останется прежней?
7.1.10 В сосуде объемом 100 л при 30◦Снаходится воздух с относительной влажностью 30%.
Какой будет относительная влажность воздуха в сосуде, если в него ввести 1 г воды и
испарить при этой температуре?
7.1.11 В комнате при температуре 20◦Сотносительная влажность воздуха 20%. Сколько нужно
испарить воды для увеличения влажности до 50%, если объем комнаты равен 40 м
3
?
7.1.12 Относительная влажность воздуха, заполняющего сосуд объемом 0,7 м
3
, при 24◦Сравна
60%. Сколько воды нужно испарить в этот объем для полного насыщения пара, если температура остается постоянной?
7.1.13 Влажный термометр психрометра показывает 10◦С, а сухой 14◦С. Найти относительную
влажность и упругость водяного пара.
7.1.14 При 4
◦Ссухой и влажный термомтеры психрометра давали одинаковые показания. Что
покажет влажный термометр, если: а) температура повысилась до 10◦С; б) если она повысилась до 16◦С? Считать, что упругость водяного пара остается неизменной.
7.1.15 Найти относительную влажность воздуха в комнате при 18◦С, если точка росы 10◦С.

 

7.1.16 Относительная влажность воздуха вечером при 16◦Сравна 55%. Выпадет ли роса, если
ночью температура понизится до 8
◦С,
7.1.17 Днем при 20◦Сотносительная влажность воздуха была 60%. Сколько воды в виде росы
выделится из каждого кубического метра воздуха, если температура ночью понизилась до
8
◦С?
7.1.18 Под легким поршнем в цилиндре сечением 0,1 м
2 находится 1 кг воды при температуре
0
◦С. В воду опускают кусок раскаленого железа массой 1 кг. До какой температуры было нагрето железо, если поршень поднялся после этого на 64 см? Атмосферное давление
нормальное, теплоотдачей и теплоемкостью цилиндра перенебречь.
7.2 Изотерма реального газа. Уравнение Ван-дер-Ваальса.
7.2.1 Найдите размерности постоянных в уравнении Ван-дер-Ваальса.
7.2.2 Какую долю объема газа составляет объем молекул: а) при давлении равном 1 атм; б)
при давлении в 500 атм.
7.2.3 В сосуде объемом 20 л при температуре 27◦С находится 0,05 кмоль углекислого газа.
Поправки Ван-дер-Ваальса для углекислого газа раны a = 3, 6 · 105
, b = 0, 043. Определите
давление газа.
7.2.4 Вычислите давление моля азота, находящегося в сосуде объемом 1 л при температуре
17◦С. Решите задачу в двух приближениях, один раз считая его идеальным газов, другой реальным, описываемым уравнением Ван-дер-Ваальса.
7.2.5 Какую температуру имеет моль азота, занимающий объем 11,5 л при давлении 200 кПа?
Решите задачу: а) считая газ идеальным; б ) считая газ реальным.
7.2.6 Сосуд, имеющий объем 0,5 л один раз заполняют кислородом, друной раз - углексилым
газом. В обоих случаях давление газа равно 300 кПа. Газы взяты в количестве 2 моль. На
сколько отличаются температуры газов? Считать газы: а)идеальными; б)реальными.
7.3 Сила и энергия поверхностного натяжения
7.3.10 Чем объяснить, что соломенная кровля на крыше, состоящая из отдельных стебельков,
между которыми имеется множество отверстий, надежно защищает от дождя?
7.3.20 Вода легче песка. Почему же ветер может поднять тучи песка, но очень мало водяных
брызг?
7.3.30 Какое свойство жидкости используется при крашении, пайке, сварке?
7.3.40 Почему волейбольная сетка сильно натиягивается после дождя?
7.3.50 Если на поверхность воды положить нитку и с одной стороны от нее капнуть эфиром, то
нитка будет перемещаться. Почему это происходит? В какую сторону будет перемещаться
нитка? Коэффициент поверхностного натяжения эфира σ = 0, 017 Н/м.

 

7.3.6 Обычная швейная игла имеет длину 3,5 см и массу около 0,1 г. Достаточно ли поверхностного натяжения воды для того, чтобы удерживать иглу на своей поверхности?
7.3.7 Соломинка длиной 8 см плавает на поверхности воды, при температуре 18◦С. По одну
сторону от соломинки наливают мыльный раствор и соломинка приходит в движение. В
какую сторону? Какова сила, движущая соломинку?
7.3.8 Какую силу нужно приложить, чтобы оторвать проволочной кольцо от воды, если диаметр кольца 6 см?
7.3.9 Капля воды вытекает из вертикальной стеклянной трубки диаметром 1 мм . Найдите
массу капли, если температура воды 20◦С.
7.3.10 Для определения коэффициента поверхностного натяжения методом отрыва капли получили следующие данные: 318 капель жидкости имеют массу 5 г, диаметр шейки капли
в момент отрыва равен 7 · 10−4 м. Найдите по этим данным коэффициент поверхностного
натяжения жидкости.
7.3.11 С помощью пипетки отмерили 152 капли минерального масла. Их масса оказалась равной 1820 г. Найдите коэффициент поверхностного натяжения масла, если диаметр шейки
пипетки 1,2 мм.
7.3.12 Пробковый кубик с ребром, равным 2,0 см, плавает на поверхности воды. Считая смачивание полным, определить глубину погружения кубика в воду.
7.3.130 Как изменится температура жидкости, если увеличить ее свободную поверхность? Жидкость теплоизолирована, испарением пренебречь.
7.3.14 Определить свободную энергию поверхностного слоя капли воды массой 42,5 мг и радиусом 2,16 мм.
7.3.15 Определить свободную энергию поверхности мыльного пузыря, радиус которого 12 мм.
7.3.16 Проволочная рамка затянута мыльной пленкой. Какую работу нужно совершить, чтобы
растянуть пленку, увеличив ее поверхность на 6 см2
с каждой стороны?
7.3.17 Какую работу нужно совершить, чтобы разделить сферическую каплю воды, температура которой 293 К, на две одинаковые сферические капли массой по 18,1 мг?
7.3.18 Десять маленьких капель ртути радиусом r0 осторожно объединили в одну большую
каплю. На сколько изменится при этом температура ртути?
7.3.19 Какую работу нужно совершить, чтобы надуть мыльный пузырь радиусом 4см? Коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора σ = 0, 04 Н/м.
7.3.20 Два мыльных пузыря радиусами R1 и R2 сливаются в один пузырь радиусом R3. Найдите
коэффициент поверхностного натяжения мыльной пленки, если атмосферное давление p0.
7.3.21 Проволчная рамка с подвижной горизонтальной перекладиной, расположенная вертикально, затянута мыльной пленкой. Определить поверхностное натяжение мыльного раствора, если медная перекладина, имеющая диаметр 1,08 мм, находится в равновесии.

 

7.3.22 Для определения коэффициента поверхностного натяжения воды была использована пипетка с диаметром выходного отверстия 2 мм. Масса капель оказалась равной 1,9 г. Каким
по этим данным получается значение коэффициента поверхностного натяжения воды?
7.3.23 Из капельницы накапали равные массы сначала холодной воды при 8
◦С, затем горячей
воды при 80◦С. Как и во сколько раз изменился коэффициент поверхностного натяжения
воды, если в первом случае образовалось 40, а во втором 48 капель? Плотность воды считать
оба раза одинаковой.
7.3.24 Тонкое проволочное кольцо диаметром 34 мм, подвешеное на пружине, опускают в сосуд
с водой. Какое значени коэффициента поверхностного натяжения получено, если пружина
растянулась на 31 мм? Жесткость пружины 0,5 Н/м. На сколько растянулась бы пружина,
если бы в сосуд вместо воды был налит керасин σ = 24 · 10−3Н/м.
7.3.25 Какую работу нужно совершить, чтобы каплю воды радиусом 1 мм разделить на один
миллион мелких одинаковых капель?
7.3.26 В дне чайника имеется круглое отверстие диаметром 0,1 мм. До какой высоты можно
налить воду в чайник, чтобы она не выливалась через отверстие?
7.4 Капиллярные являения
7.4.1 На какую высоту может подняться вода в капиллярной трубке диаметром 2 мкм?
7.4.2 Найдите массу воды, поднявшейся по капиллярной трубке диаметром 0,5 мм.
7.4.3 Найти значение лапласовского давления создаваемого поверхностью: а) пузырька воздуха
диаметром 18 мм, находящегося под водой; б) мыльного пузыря диаметром 20 мм.
7.4.4 Две длинные стеклянные пластинки, параллельные друг другу, частичто погружены в
вертикальном положении в смачивающую жидкость. Расстояние между пластинами 10−3
м, их ширина 0,15 м. На какую высоту поднимется жидкость между пластинками? С какой
силой притягиваются пластинки? Смачивание считать полным. Решить задачу для случая,
когда жидкость - вода.
7.4.5 Две трубки с внутренними диаметрами 1 и 3 мм вставлены одна в другую. Внешний
диаметр тонкой трубки 2 мм. Если трубки опустить в воду, то разность уровней в канале
тонкой трубки и промежутке между трубками ранва 6 мм. Определите по этим данным
коэффициент поверхностного натяжения воды.
7.4.6 В двух капиллярных трубках разного диаметра, опущенных в воду, установилась разность
уровней 2,6 см. При опускании этих же трубок в спирт разность уровней оказалась 1 см.
Зная коэффициент поверхностного натяжения воды, найдите коэффициент поверхностного
натяжения спирта.
7.4.7 Вертикально расположенный стеклянный капилляр длиной l запаян с верхнего конца.
Если нижний конец капилляра привести в соприкосновении с поверхностью воды, то вода
поднимется в нем на высоту h. Атмосферное давление нормальное. Чему равен диаметр
капилляра?

7.4.8 В дне стеклянного цилиндра имеется отверстие диаметром 1,0 мм. Диаметр дна цилиндра
10 см. Какой может быть максимальная масса ртути в цилиндре, чтобы она не вытекала
через отверстие?
7.4.9 Как будет меняться разность уровней в капиллярах на рисунке (см. Рис.76) при нагревании жидкости?
7.4.10 Капилляр помещен в стакан с водой (см. Рис.77). Расстояние от поверхности воды до
точки, расположенной сразу под искривленной поверхностью H. Атмосферное давление p0.
Построить график зависимости давления внутри капилляра от координаты x.
7.5 Тепловое расширение твердых тел
7.5.1 Длина железнодорожного рельса при температуре 30◦Сравна 12,015 м. Опредлить длину
рельса при 273 К и 238 К.
7.5.2 При температуре 293 К отмерено 450 м медной и столько же стальной проволки. Какова
будет разность их длин при температуре 373 К?
7.5.3 При любых температурах разность длин стержней из алюминия и меди равна 12 см.
Определить их длины при 0
◦С.
7.5.4 Стальной прокат режут на полосы сразу после выхода из прокатного стана при температуре 900 ◦С. Определить длину полос в горячем состоянии, если при их охлаждении до 20
◦Сих длина оказалась равна 15,0 м.
7.5.5 При 20◦Счугунное колесо трамвайного вагона имеет диаметр 1150 мм, а предназначенный для него стальной бандаж - диаметр 1145 мм. До какой температуры следует нагреть
бандаж, чтобы зазор между ним и колесом был 1 мм?
7.5.6 Предложите простейшую схему электрической цепи, в которой с помощью биметалической пластинки (сталь-медь) можно ограничить потребление электрической энергии.
7.5.7 Биметаллическая пластинка составлена из двух полосок - цинка и стали одинаковой длины и толщины при температуре 273 К. Определить радиус кривизны изгиба пластинки

при ее нагревании на 100 К. Толщина биметаллической пластинки 0,4 мм с нагреванием
изменяется пренебрежимо мало.
7.5.8 На сколько увеличится площадь медного листа, если его температуру повысить на 100 К?
Размер листа при 273 К равен 1,2х0,5м.
7.5.9 При 0
◦Салюминиевая пластинка имеет размер 150х80 мм. Вычислить площадь пластинки
при температуре 600 ◦С.
7.5.10 На сколько увеличится объем свинцового шара при нагревании от 20 до 100◦С, если
начальный объем шара 1800 см3
.
7.5.11 Сколько теплоты нужно израсходовать, чтобы стальной рельс площадью поперечного
сечения 20 см2 удлинился от нагревания на 6 мм?
7.5.12 На нагревание стального бруса размерами 60см x 20 см x 5 см израсходовано 1680 кДж
теплоты. На сколько увеличился объем бруса?
7.5.13 Объем керасина при нагревании увеличился на 20 см3
. Какое количество теплоты быо
при этом израсходовано?

 

 

 

9 Электростатика
9.1 Взаимодействие электрических зарядов. Закон Кулона.
9.1.1 С какой силой взаимодействуют два точечных заряда 10 нКл и 15 нКл, находящиеся на
расстоянии 5 см друг от друга в вакууме?
9.1.2 Найти силу взаимодействия двух точечных электрических зарядов 1 нКл и 4 нКл в вакууме и керосине, если расстояние между ними 2 см.
9.1.3 Определите расстояние между двумя одинаковыми электрическими зарядами, находящимися в масле с диэлектрической проницаемостью 3, если сила взаимодействия между ними
такая же, как в вакууме на расстоянии 30 см.
9.1.4 Два одинаковых заряженных шарика, один с зарядом q1=-1,5 мкКл, другой с зарядом
q2 =25 мкКл, приводят в соприкосновение и вновь разносят на расстояние 5 см. Определите
заряд каждого шарика после соприкосновения и силу их взаимодействия.
9.1.5 Шарик массой 2 г подвешен на шелковой нии и имеет заряд 0,1 мкКл. Снизу от него на
расстоянии 10 см помещают второй шарик. Каким должен быть его заряд, чтобы натяжение
нити: а) увеличилось в 3 раза; б) уменьшилось в 3 раза?
9.1.6 Шарик массой 150 мг, подвешенный на тонкой непроводящей нити, имеет заряд 10 нКл.
На расстоянии 32 см снизу под ним располагают второй заряженный шарик. Каким должен
быть заряд этого шарика, чтобы сила натяжения нити: a) уменьшилась вдвое; б) увеличилась вдвое?
9.1.7 В вершинах правильного шестиугольника со стороной a помещены друг за другом заряды q, q, q − q, −q, −q. Найти силу, действующую на заряд q, который помещен в центре
шестиугольника.
9.1.8 Два шарика массой по 0,2 г подвешены на шелковых нитях длиной 50 см из одной точки.
После сообщения им одинакового заряда нити разошлись на угол 30◦
. Найти заряды шаров.
9.1.9 Два мелньких шарика массой до 0,01 г подвешены рядом на шелковых нитях длиной 50см.
Шарики разошлись на 7см. Найти заряды шаров.
9.1.10 Два положительных точечных заряда q1 = 2q2, находящихся в вакууме на расстоянии
l = 50см друг от друга. Где на прямой соединяющей эти заряды можно поместить 3-ий
заряд q3 > 0, чтобы он был в равновесии? Устойчиво ли оно при продольном смещении?
Изменится ли что-нибудь, если q3 < 0?
9.1.11 Отрицательный точечный заряд -5q и положительный +2q закреплены на расстоянии
r друг от друга. Где на линии, соединяющей заряды, следует поместить положительный
заряд q, чтобы он был в равновесии? Устойчиво ли оно при продольном смещении q?
9.1.12 Два маленьких шарика с одинаковыми m и r подвешены на нитях длиной l = 20 см так,
что их поверхности соприкасаются. Масса каждого шарика 0,005 кг. Какой заряд надо им
сообщить, чтобы натяжение нитей было 0,098Н?

 

9.2 Напряженность электрического поля.
9.2.1 На каком расстоянии от точечного заряда 10 нКл, находящегося в дистиллированной
вйти величину и направление напряженности электростатического поля в точке посередине
между зарядами? Где, напряженность электрического поля будет равна 0,25 Н/Кл?
9.2.2 Между двумя точечными зарядами +4 нКл и -4 нКл расстояние равно 6 см. Найти напряженность поля на серединном перпендикуляре на расстоянии 4 см от линии соединяющей
заряды.
9.2.3 Между зарядами +q и +9q расстояние равно a. На каком расстоянии от первого заряда
находится точка, в которой напряженность поля равна нулю?
9.2.4 Пылинка массой 10−8
г находится в однородном электрическом поле. Сила тяжести пылинки уравновешена электрической силой. Найти напряженность эл. поля, если заряд ее
16 · 10−16 Кл.
9.2.5 На вертикальной плоскости распределен заряд σ = 4 · 10−9Кл/см2
. К плоскости прикреплена нить с заряженным шариком m = 1г. При равновесии системы нить образует с
плоскостью угол α = 13◦
. Найти заряд шара.
9.2.6 Имеются две концентрические сферы радиусом 5 и 15 см соответственно. Заряд меньшей
сферы 10−8 Кл. Какова напряженность поля в точках, удаленных от центра сфер на: а) 1
см; б) 10см; в) 20 см?
9.2.7 Чему равен период колебаний шарика с зарядом q и массой m, подвешенного на нити
длиной l, если под ним расположена горизонтальная бесконечная равномерно заряженная
плоскость, с поверхностной плотностью заряда σ
+.
9.3 Работа и потенциальная энергия в электрическом поле.
9.3.1 Электрическое поле создано точечным зарядом 10−5 Кл. Какую работу совершат силы
ческого поля, перемещая заряд в 20 · 10−8 Кл из точки, находящейся от заряда, создающего
поле, на 15 см в точку, находящуюся на рассоянии 25 см от основного заряда?
9.3.2 Два одноименных точечных заряда 2, 5 · 10−7 Кл и 4 · 10−7 Кл находятся на расстоянии 1,2
м друг от друга. Какую работу надо совершить, чтобы приблизить заряды один к другому
так, чтобы расстояние между ними оказалось равным 50 см?
9.3.3 Два шарика с массой 5 г подвешены на шелковых нитках. После получения одинаковых
отрицательных зарядов они разошлись на 10см и угол между нитями стал 30◦
. Определить
количество электронов на каждом шарике.
9.3.4 Какой скоростью сближения должны обладать протоны, чтобы находясь на расстоянии
5 см, они смогли сблизится до 10−11 см?
9.3.5 Два электрона, находящиеся на бесконечно большом расстоянии один от другого, начинают двигаться навстречу друг другу, причем их скорости v0 в этот момент одинаковы по
величине и противоположены по направлению. Определить наименьшее расстояние между
электронами, на которое они сблизятся.

9.3.6 Два электрона находятся на бесконечно большом расстоянии один от другого, причем
один электрон вначале покоится, а другой имеет скорость v, направленную к центру первого. Масса электрона m, заряд q. Определить наименьшее расстояние, на которое они
сблизятся.
9.3.7 Электрон, двигавшейся со скоростью 5 · 106м/с, влетает в параллельное его движению
электрическое поле напряженностью 103В/м. Какое расстояние пройдет в этом поле до
момента остановки и сколько времени ему для этого потребуется? Какую долю первоначальной кинетической энетгии потеряет электрон, двигаясь в этом поле, если электрическое
поле обрывается на расстоянии 0,8 см пути электрона?
9.3.8 Два электрона движутся под действием Fотт. Какую скорость они будут иметь, когда
расстояние между ними станет бесконечно большим. В начальный момент времени они
покоились на расстоянии 1см друг от друга.
9.3.9 Четыре одноименных точечных заряда величиной q расположены вдоль одной прямой на
расстоянии a друг от друга. Какую работу надо совершить, чтобы поместить их в вершинах
тетраэдра с ребром, равным a?
9.3.10 На сколько изменится ускорение тела массой 5 г падающего на Землю, если ему сообщить
заряд 4 · 10−8 Кл? Напряженность электрического поля у поверхности Земли 100 Н/Кл
9.3.11 Какой должна быть напряженность однородного электрического поля в вакууме, чтобы
находившийся в нем покоящийся электрон получил ускорение 2 · 1012м/c
2
? Через сколько
времени электрон приобретет скорость 5 · 106м/c ?
9.4 Потенциал. Разность потенциалов.
9.4.1 Два заряда пр 2 · 10−7Кл каждый находятся на расстоянии 40см друг от друга. Найти
напряженность и потенциал в точке, отстоящей на 25см от зарядов. Заряды разноименные.
9.4.2 Точечные заряды q1, q2, q3 расположены в вершинах правильного треугольника со стороной "a". Найти: напряженность и потенциал в точке пересечения биссектрис; потенциальную энергию системы 3-х зарядов.
9.4.3 Два точечных одноименных заряда по 12 нКл каждый находятся на расстоянии 10 см
друг от друга. Найти напряженность и потенциал поля в точке, отстоящей на 8 см от 1-го
заряда и на 6 см от 2-го заряда. Найти потенциальную энергию этой системы.
9.4.4 На расстоянии 60 см два точечных заряда 4 · 10−9Кл и −5 · 10−9Кл. Найти напряженность
и потенциал в точке посередине между зарядами и потенциальную энергию системы.
9.4.5 В 3-х вершинах квадрата со стороной 1м находятся одинаковые заряды 10−8Кл. Найти
напряженность и потенциал в 4-й вершине. Найти потенциальную энергию системы.
9.4.6 Два точечных одноименных заряда в 16 · 10−6 Кл и 24 · 10−6 Кл находятся на расстоянии
10см друг от друга. Найти напряженность и потенциал в точке, отстоящей на 4см от 1го заряда по прямой, соединяющей заряды. Найти потенциальную энергию системы. [3 ·107Н/Кл; 72 · 105; 34, 6Дж]

9.4.7 Между двумя вертикально разноименно заряженными пластинами, расположенными на
расстоянии 1 см друг от друга, на нити весит заряженный шарик массой 0,5 г и с зарядом
1, 75 · 10−9 Кл. После подачи на пластины разности потенциалов 1000 В нить отклонилась
от вертикали некоторый угол. Найти величину угла.
9.4.8 До какой разности потенциалов надо зарядитьгоризонтально расположенные на расстоянии 4см друг от друга пластинки, чтобы пылинки массой 3·10−8
г и зарядом −1, 6·10−16Кл
была между ними в равновесии?
9.4.9 Два проводящих шара с радиусами 10 см и 5 см заряженные до потенциала в 20В и
10В соответственно, соединяются тонким проводником. Найти поверхностные плотности
электрических зарядов шаров после их соединения.
9.4.10 Два металлических шарика r1 = 1, 5см и r2 = 6см получили заряды q1 = 0, 5 · 10−9 Кл
и q1 = 6, 0 · 10−9 Кл. Затем шары соединили проволкой. Определить потенциал шаров до и
после соединения и заряды на них.
9.4.11 Два проводящих шара R1 = 10см и R2 = 5см заряжены до ϕ1 = 20В и ϕ2 = 10В,
соединяются тонким проводом. Найти поверхностные плотности зарядов σ1, σ2 на шарах
после соединения.
9.4.12 1000 одинаковых капелек воды, заряженных до ϕ = 0, 01B каждая. Определить потенциал капли, образовавшейся при соединении. Как изменилась при этом их энергия?
9.4.13 Большая капля воды получилась в результате слияния 125 мелких одинаковых шарообразных капелек. До какого потенциала были они заряжены, если потенциал большой капли
2,5В? Как изменится потенциальная энергия электрических зарядов капель?
9.4.14 Сфера радиуса R = 0, 1м заряжена до потенциала 300В. Определить работу по перемещению заряда 10−10Кл из точки А в точку В, если r1 = 0, 1м и r2 = 0, 2м.

 

9.4.15 Вычислить работу сил электрического поля при перемещении точечного заряда 20 нКл
из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии d = 1 см от поверхности шара радиусом 1 см с поверхностной плотностью заряда 10−9 Кл/см2
?
9.4.16 Внутри полой тонкостенной сферы радиусом R находится сфера радиусом r. Сфере радиусом R сообщается заряд Q, а сфере радиусом r - q. Определить потенциалы поверхностей
сфер

9.5 Движение заряженных частиц в электростатических полях.
9.5.1 Какую скорость приобрел электрон, пролетевший расстояние между точками поля с разностью потенциалов 3000В? Начальная скорость электрона равна нулю.
9.5.2 Электрон вылетает из точки, потенциал которой 600В, имея скорость 108
см/c, направленную вдоль силовой линии поля. Найти потенциал точки, в которой скорость электрона
будет равна нулю.
9.5.3 Пылинка массой 10−8
г "висит"посередине между пластинами горизонтального конденсатора с d = 8мм и U = 120В. С каким ускорением она будет "падать потеряв 10 электронов?
За какое время долетит до пластины?
9.5.4 Электрон, летящий со скоростью v0, попадает в однородное поле заряженного конденсатора и вылетает из него под углом α. Найти напряженность поля, зная длину пластины
l,me, e
9.5.5 Электрон, пролетая в электрическом поле из точки А в точку B увеличил скорость с
va = 1000км/с до vB = 3000км/с. Найти разность потенциалов между этими точками, если
известно, что e/m = −1, 76 · 1011Кл/кг
9.5.6 На пластины плоского конденсатора, отстоящие на d = 3см, подана разность потенциалов
300В. Электрон, имеющий в некоторой точке А скорость 2000 км/с, пролетит вдоль силовой
линии 5мм. Какую скорость он будет иметь в конце этого пути?
9.5.7 Электрон начальная скорость которого v0 направлена параллельно пластинам конденсатора, влетает в середину между ними, а вылетает у края плстины. Разность потенциалов
между пластинами 1000 В. Найти изменение потенциальной энергии электрона.
9.5.8 Электрон вылетает с v0 = 6 · 107 м/с в плоский конденсатор параллельно его пластинам,
расстояние между которыми d = 1 см. Длина конденсатора 10 см, напряжение 1000 В.
Найти отклонение электрона при вылете от первоначального направления.
9.5.9 Электрон влетает в плоский конденсатор на равном расстоянии от его пластин с начальной скоростью 2 · 107м/с параллельно пластинам. d = 1см, l = 6см, U = 90В. Вылетит ли
он из конденсатора? Найти величину и направление скорости перед ударом о пластину.
9.5.10 Электрон движется с бесконечности с v0 в направлении через центр сферической, отрицательно заряженной металлической сетки радиусом R. На сетке заряд −Q. За какое время
электрон пересечет сферу?
9.5.11 Стационарный пучок электронов двигаясь со скоростью v0 = 106м/с попадает на металлический изолированный шар радиусом r = 1см. Какое максимальное число электронов
может накопиться на шаре?
9.5.12 Альфа-частица m = 4mp и q = 2e влетает в плоский конденсатор параллельно горизонтальным пластинам на равном расстоянии от них. d = 4см. И попадает на пластину на
расстоянии 4см от начала конденсатора. До конденсатора она была разогнана разностью
потенциалов 150В. Найти напряжение на пластинах.

9.5.13 На тонком кольце радиуса r равномерно распределен заряд Q. Какова наименьшая величина скорости, которую нужно сообщить находящемуся в центре кольца шарику массой
m и зарядом q, чтобы он мог удалиться от кольца на бесконечность?
9.5.14 Два параллельных тонких кольца радиуса r имеют оьбщую ось. Расстояние между их
центрами d. Найти работу , совершаюмую электрическими силами при перемещении заряда
Q из центра первого кольца в центр второго кольца, если по первому кольцу равномерно
распределен заряд q1, а по второму - q2.

9.6 Проводники и диэлектрики в электростатическо поле.
9.6.10 Почему линии напряженности электростатического полря не могут образовывать с проводящей поверхностью углов, отличных от 90◦
?
9.6.2 Внутри полой проводящей незаряженной сферы помещен шарик с зарядом +Q. 1. Как распределятся индуцмированные заряды на сфере? 2. Нарисовать примерную картину линий
напряженности электрического поля внутри и вне сферы. 3. Будет ли заряд +Q действовать
на заряженный шарик, находящийся вне сферы?
9.6.3 Металлический заряженный шар помещен в центре толстого сферического слоя, изготовленного: а)из металла; б)из диэлектрика с проницаемостью 2. Нарисовать картины линий
напряженности внутри и вне сферического слоя. Построить графики зависимости напряженности поля и потенциала от расстояния до центра сферы.
9.6.4 Внутри полой тонкостенной сферы радиусом R находится сфера радиусом r. Сфере радиусом R сообщается заряд Q, а сфере радиусом r - заряд q. Определить потенциалы поверхностей сфер.
9.6.5 Металлический шар радиусом R1 = 2 см несет на себе заряд q1 = 1, 33 · 10−8 Кл. Шар
окружен концентрической металлической сферой радиусом R2 = 5 см, заряд которой равен
q2 = −2 · 10−8 Кл. Определить напряженность и потенциал поля на расстояниях 1 см,4 см
и 6 см от центра шара.
9.6.6 Металлический шар радиусом R1, заряженный до потенциала ϕ, окружают сферической
проводящей оболочкой радиусом R2. Как изменится потенциал шара после того, как он
будет на короткое время соединен проводником с оболочкой?
9.6.7 Металлический шар радиусом R1, заряженный до потенциала ϕ, окружают сферической
проводящей оболочкой радиусом R2. Чему станет равен потенциал шара, если заземлить
внешнюю оболочку?
9.6.8 Двум металлическим шарам радиусом r1 и r2, соединенным длинным проводником, сообщен заряд Q. Затем шар радиусом r1 помещают внутрь металлической заземленной сферы
радиусом R = 3r1 (см. Рис.78). Какое количество электричества перейдет при этом по
соединительному проводнику?

 

9.6.9 Внутрь тонкостенной металлической сферы радиусом R = 20 см концентрически помещен
металлический шар радиусом r = 10 см. Шар через отверстие в сфере соединен с Землей
с помощью очень тонкого длинного проводника. На внешнюю сферу помещают заряд 10−8
Кл. Определить потенциал этой сферы.
9.6.10 Две металлические концентрические сферы радиусами 15 и 30 см расположены в воздухе. На внутренней сфере распределен заряд -20 нКл, а потенциал внешней сферы +450В.
Вычислить напряженность и потенциал в точках удаленных от центра сфер на 10,20 и 36
см.
9.6.11 На расстоянии r от центра изолированного металлического незаряженного шара находится точечный заряд q. Определить потенциал шара.
9.7 Электроемкость. Конденсаторы.
9.7.1 Плоский конденсатор с d = 2см заряжен до U = 3000 В. Какова будет напряженность
внутри него и заряд на пластинах, если не отключая источников напряжения, пластины
раздвинуть до расстояния в 5см?
9.7.2 В воздушный конденсатор внесена диэлектрическая пластина с ε = 2. Определить во
сколько раз изменилась емкость конденсатора?
9.7.3 Между вертикальными обкладками воздушного конденсатора на шелковой нити висит
шарик массой 1 г с зарядом 10−9Кл. Найти какую разность потенциала надо подать на
пластины, чтобы при расстоянии между ними d = 3см, нить отклонилась на 7

9.7.4 Между двумя вертикальными пластинами на расстоянии 2 см от каждой пластины подвешен шарик массой 0,1 г. При разности потенциалов на пластинахв 900В нить отклоняется
на угол 10◦
. Найти заряд шарика.
9.7.5 Пылинка массой m висит между пластинами плоского горизонтального воздушного конденсатораю Поверхностная плотность зарядов пластины σ. Найти величину заряда пластинки.
9.7.6 Заряженная капля масла ρ = 500кг/м3 радиусом r = 2 мкм несет заряд в 3 электрона.
Расстояние между пластинами горизонтального конденсатора, где висит капля, 8 мм. Какое
напряжение на пластинах?
9.7.7 В вертикальном электрическом поле между пластинами плоского конденсатора помещена капелька масла имеющая заряд −1, 6 · 10−19Кл. Напряженность электрического поля
подобрана так, что капля покоится. Найти радиус капли, если ∆ϕ = 500B, d = 0, 005м, ρ =
900кг/м3
.
9.7.8 Шар радиусом R1 = 10см зарядили до ϕ1=2700 В и отключили от источника тока. После
чего его соединили с незаряженным шаром радиуса R2 = 5см. Найти: а) начальный заряд
шара 1; б) заряды q01, q02 шаров после соединения; в)энергию шаров после соединения; г)какая энергия выделилась после соединения

9.7.9 Плоский конденсатор, пластины которого горизонтальны, наполовину залит жидким диэлектриком. Какую часть такого же конденсатора надо залить жидким диэлектриком при
вертикальном расположении пластин, чтобы емкость в обоих случаях была одинакова?
9.7.10 Воздушный конденсатор, заряженный до разности потенциалов 800В, соединяется параллельно с одинаковым по размерами незаряженным конденсатором, заполненным диэлектриком. Какова диэлектрическая проницаемость диэлектрика, если после этого соединения разность потенциалов стала равна 100В?

 

 

 

 

 

12 Магнитные явления
12.1 Магнитное поле.
12.1.10 Можно ли намотать катушку соленоида так, чтобы при подключении к нему источника
постоянного тока на обоих концах соленоида были южные полюсы? северные полюсы?
12.1.20 Может ли стальной стержень иметь на обоих концах одинаковые магнитные полюсы?
Мо- жет ли постоянный магнит иметь четное число магнитных полюсов? нечетное число?
12.1.30 Стальная ненамагниченная стрелка, находящаяся в магнитном поле Земли и подвешенная так, что может свободно вращаться в горизонтальной и вертикальной плоскостях,
устанавливается горизонтально. Всегда ли после намагничивания она остается в горизонтальном положении? Может ли она установиться вертикально?
12.1.40 Всегда ли совпадают направления, определяемые на север по магнитной стрелке и по
географическому меридиану?
12.1.5 Найти индукцию магнитного поля в точке, расположенной в воздухе на расстоянии 9.2
см от прямолинейного длинного проводника при силе тока в нем 13.2 А.
12.1.6 Индукция магнитного поля в точках, находящихся на расстоянии 4.5см от прямолинейного проводника с током, равна 0,28мТл. Определить индукцию магнитного поля в этих
точках и силу тока в проводнике.
12.1.7 На расстоянии 10см от прямолинейного длинного проводника с током индукция магнитного поля равна 160 Тл. На каком расстоянии от этого проводника индукция магнитного
поля равна 5, 03 · 10−5Тл?
12.1.8 Чему равен максимальный вращающий момент сил, действующих на прямоугольную
обмотку электродвигателя, содержащую 100 витков провода, размером 4X6 см, по которой
проходит ток 10 А, в магнитном иоле с индукцией 1,2 Тл?
12.1.9 Плоская прямоугольная катушка из 200 витков со сторонами 10 и 5 см находится в
однородном магнитном иоле с индукцией 0,05 Тл Какой максимальный вращающий момент
может действовать на катушку в этом поле, если сила тока в катушке 2 А?
12.1.10 Два параллельных проводника большой длины расположены в воздухе на расстоянии
20см один от другого. Сила тока в них 24 и 16 А. Найти геометрические места точек, в
которых индукция магнитного поля равна нулю при противоположных и при одинаковых
направлениях тока.
12.1.11 Расстояние между двумя длинными параллельными проводниками с током равно 15
см. Определить индукцию магнитного поля в точке, удаленной от обоих проводников на
такое же расстояние. Сила тока в проводниках равна 20 А. Рассмотреть случай одинаковых
и противоположных направлений тока.
12.1.12 Три параллельных проводника большой длины с токами, обозначенными на рисунке 80,
расположены в воздухе на расстояниях 15см друг от друга. Сила тока во всех проводниках

 

 

одинакова и равна 12 А. Найти индукцию магнитного поля в точке A, одинаково удаленной от всех проводников и в точке С, посередине стороны треугольника, образованного
проводниками.
12.1.13 В круговом контуре из медного проводника поперечным сечением 2,1мм2
сила тока равна 12,6 А. Определить индукцию магнитного поля в центре кругового тока, если разность
потенциалов на концах проводника равна 6,3 В.
12.1.14 Круговой виток радиусом 4,8 см и прямолинейный проводник находятся в одной плоскости (Рис. 81). Расстояние от прямолиненого проводника до центра витка 12,1 см, а сила
тока в нем 19,4 А. Определить силу тока в витке , если индукция магнитного поля в центре
120 Тл. Определить индукцию магнитного поля в той же точке, при смене направления
кругового тока на противоположенное.
12.2 Сила Ампера
12.2.10 Почему два параллельных проводника, по которым идут токи в одном направлении,
притягиваются, а два параллельных катодных пучка отталкиваются?
12.2.2 Два параллельных проводника длиной 2,8 м каждый находятся на расстоянии 12 см один
от другого и взаимно притягиваются с силой 3,4 мН. Сила тока в одном из них равна 58 А.
Определить силу тока в другом проводнике. Как направлены в проводниках электрические
токи?
12.2.3 Два длинных параллельных проводника с токами расположены в вакууме на расстоянии
4,0 см один от другого. Сила тока в них 25 и 5,0 А. Найти длину участка проводника, на
который действует сила 1.2 мН.
12.2.4 В однородном магнитном поле с индукцией 0,12 Тл под углом 30◦ к направлению поля
расположен проводник с током длиной 1.5 м. Определить силу тока в проводнике, если на
него действует сила 1.8 Н

12.2.5 В однородном магнитном поле с индукцией 0,50 Тл подвешен с помощью двух динамометров проводник длиной 0,20 м и массой 102 г. При какой силе тока в проводнике он будет
невесом? На сколько изменится показание каждого динамометра при силе тока 5,0 А?
12.2.6 В вертикальном однородном магнитном поле на двух тонких нитях подвешен горизонтально проводник длиной 0,32 м, сила тяжести которого 0.25 Н. Определить индукцию
магнитного поля, при которой нити с вертикалью образуют угол 45◦ при силе тока в проводнике 1,25 А.
12.2.7 Проводник с током длиной 0,50 м и массой 0.102 кг расположен на плоскости, образующей с горизонтом угол 30◦
, перпендикулярно однородному магнитному полю с индукцией
0,10Тл (Рис. 82). Сила тока в проводнике 10 А, максимальный коэффици- ент трения покоя
0,10. Какое усилие вдоль наклонной плоскости необходимо приложить к проводнику, чтобы
сохранить его в состоянии покоя?

 

12.2.8 Проводник ab, длина которого l и масса m, подвешен па тонких проволочках. При прохождении по нему тока I он отклонился в однородном магнитном поле(Рис. 83)так, что
нити образовали угол α с вертикалью. Какова индукция магнитного поля?
12.2.9 Прямой проводник ab (Рис. 84) длиной 20 см и массой 5 г подвешен горизонтально
на двух тонких легких нитях OA и ОВ в однородном магнитном поле, вектор индукции
которого имеет горизонтальное направление и перпендикулярен проводнику. Какой ток
надо пропустить по проводнику, чтобы одна из нитей разорвалась? Индукция магнитного
поля 0,5 Тл. Каждая нить разрывается при нагрузке 0,04 Н.
12.2.10 По проводнику, расположенному в одной плоскости (Рис.85) течет ток. Найдите индукцию магнитного поля в произвольной точке линии AB, являющейся осью симметрии
проводника.
12.2.11 Горизонтальные рельсы находятся на расстоянии l друг от друга. Перпендикулярно
рельсам лежит стержень, масса которого m. По стержню течет ток I. Коэффициент трения
стержня о рельсы равен µ. При каком минимальном значении индукции магнитного поля стержень начнет двигаться? Какой угол с вертикалью будет при этом составлять вектор
индукции магнитного поля?
 


Категория: Физика | Добавил: Админ (30.09.2016)
Просмотров: | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar