Файл: Контрольная работа 1 Электростатика.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.11.2023

Просмотров: 107

Скачиваний: 5

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

1 задача

Контрольная работа №1 Электростатика


  1. (25 баллов) Найти силу взаимодействия равномерно заряженного стержня длины L с линейной плотностью заряда λ и точечным зарядом q , расположенным на оси стержня на расстоянии а от его конца. (Указание: разбить стержень на бесконечно малые элементы, считая их точечными зарядами).





  1.  (15 баллов)Точечный заряд находится в центре сферической поверхности, через которую проходит поток вектора напряженности Е электростатического поля. Как изменится этот поток, если

а) поверхность заменить кубом того же объ­ема, что и сфера;

б) заряд сместить из центра сферы, оставив его внутри сферы;

в) заряд вынести за пределы сферы;

г) заряд не трогать, но поместить вне сферы такой же заряд противоположного знака;


д) второй заряд поместить внутри той же гауссовой поверхности?

Ответы обосновать, используя теорему Гаусса.


  1. (20 баллов) Две концентрические проводящие сферы с радиусами R и 2R заряжены так, что на внутренней сфере заряд q, а на внешней 2q. На расстоянии 3/2R от центра сфер потенциал равен φ. Найти R.




  1. (25 баллов)Определить потенциал в центре кольца с внешним диаметром D=0,8 м и внутренним диаметром d =0,4 м, если на нем равномерно распределен заряд q= 3107 Кл



  1. (15 баллов) Потенциал, создаваемый равномерно заряженным кольцом с зарядом q и радиусом R , лежащим в плоскости х,y, на своей оси z имеет вид Найти величину и направление вектора напряженности поля в точке z.



2 задача

Контрольная работа №2 Электростатика металлов


  1. (30) Газоразрядный счетчик Гейгера элементарных частиц состоит из трубки радиусом r2 = 10 мм и натянутой по оси трубки нити радиусом r1 = 50 мкм. Длина счетчика L = 150 мм. Найти емкость счетчика.

  2. (15)Сколько электронов N проходит в единицу времени через единицу площади поперечного сечения алюминиевой проволоки длиной l = 10 м, если разность потенциалов на ее концах U = 9 В, а удельное сопротивление алюминия при данных условиях  = 2,7108 Омм?

  3. (15)Заряд q = 0,10 нКл равномерно распределен по поверхности металлического шара радиусом r = 1 см. Вычислить энергию поля, связанного с шаром, а также часть энергии , которая заключена в пределах концентрической с шаром воображаемой сферы радиусом R = 1 м. Чему равен радиус Rn сферы, в пределах которой заключена половина энергии?

  4. ( 20)При параллельном соединении двух конденсаторов, незаряженного C1 = 440 пФ и заряженного до 1500 В емкостью 666 пФ, проскакивает искра. Какое количество энергии израсходовано на искру?




  1. (
    А
     20) Вольтметр с внутренним сопротивлением Rв = 0,2 кОм подключен к участку цепи с сопротивлением R = 25 Ом, при этом напряжение на вольтметре Uв = 200 В. Оцените погрешность измерения сопротивления.


3 задача

Контрольная работа №3 Диэлектрики в поле. Энергия электростатического поля.

1 .Вблизи точки А границы раздела диэлектрик–вакуум напряженность электрического поля в вакууме равна Е0 = 10кВ/м, причем вектор Е0 составляет угол  = 45 с нормалью к поверхности раздела в данной точке. Проницаемость диэлектрика  = 3. Найти напряженность Е поля внутри диэлектрика вблизи точки А.

2. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено маслом. Расстояние между пластинами равно 1 мм. Поверхностная плотность поляризационных зарядов пол = 6,2106 Кл/м2. Найти разность потенциалов на пластинах конденсатора.

3. Внутри шара из однородного изотропного диэлектрика с  = 5 создано однородное электрическое поле Е = 200 В/м. Найти максимальную плотность индуцированных связанных зарядов пол.
4. Определить энергию заряженного проводящего шара, окруженного слоем диэлектрика толщиной 10 см с ε=5, если заряд шара Q=10-8Кл, а его радиус R=10см.



5.Одной из пластин плоского конденсатора площадью S = 0,2 м3 сообщили заряд q = 109 Кл. Другая пластина соединена с землей (см. рисунок). Между пластинами находится стеклянная (1 = 7) и фарфоровая (2 = 3) пластинки одинаковой толщины. Определить напряженности электрического поля в стекле и фарфоре.

4 задача

Контрольная работа №4 «МАГНИТОСТАТИКА»


1.Расстояние d между двумя длинными параллельными проводами равно 5 см. По проводам в одном направлнии текут одинаковые токи силой I = 30 A каждый. Найти индукцию В магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии r1 = 4 см от одного и r2 = 8 см от другого провода. (сделать рисунок!)


2.Заряженная частица, обладающая скоростью v = 2⋅106 м/с влетела в однородное магнитное поле с индукцией
B = 0,52 Тл. Найти отношение Q/m заряда частицы к ее массе, если частица в поле описала дугу окружности радиусом R = 4 см. По этому отношению определить, какая

это частица. (сделать рисунок!)
3.В однородном магнитном поле (линии индукции вертикальны) на двух тонких невесомых нитях подвешен горизонтально проводник массой 0,16 кг и длиной 79 см. Концы проводника при

помощи гибких проводов, находящихся вне поля, подсоединены к источнику тока. Найти угол, на который отклоняются нити подвеса от вертикали, если по проводнику течет ток 2 А, а индукция магнитного поля 0,57 Тл. (сделать рисунок!).

4. По гибкому круговому проводу радиуса R, лежащему в горизонтальной плоскости бежит ток I. В вертикальном направлении приложено однородное магнитное поле с индукцией В. Какую работу нужно совершить, чтобы придать проводу форму квадрата, лежащего в той же плоскости. Упругими силами пренебречь. (сделать рисунок!)

5.На тонкий железный сердечник в виде кольца радиуса R=8 см намотана катушка с числом витков n=300. По катушке пропускают ток равный 2 А. По известной зависимости В(Н) для железа определить магнитную проницаемость сердечника.


5 задача

Контрольная работа №5 Электромагнитная индукция, колебания, электромагнитные волны

1. (20 баллов) Источник тока замкнули на катушку сопротивлением R=20 Oм. Через время t=0,1 с сила тока I замыкания достигла 0,95 предельного значения. Найти индуктивность L катушки.




2.(20 баллов) Из провода длиной 100м и диаметром 1.2 мм на стальной сердечник диаметром 5 см навита катушка, витки которой плотно примыкают друг к другу. По катушке течет ток, создающий в катушке магнитное поле напряженностью 600 А/м. На сколько изменится индуктивность катушки, если ток увеличить так, что напряженность поля возрастет до 2600 А/м?
3. (20 баллов) Индуктивность колебательного контура радиоприемника равна 0,5 мГн. Какова диэлектрическая проницаемость диэлектрика толщины 0,1 мм, разделяющего две пластины конденсатора площадью 100 см
2, если контур резонирует на радиоволны длины 300 м ?
4. (20 баллов).Из тонкого медного провода (удельное сопротивление  0,017 Ом∙мм2/м, плотность 9 г/см3) массой m=2г изготовлен замкнутый квадрат, помещенный в однородное магнитное поле (В=0,1 Тл) так, что его плоскость перпендикулярна линиям магнитного поля. Определить заряд Q,который протечет по проводнику, если квадрат, потянув за противоположные вершины, вытянуть в линию.
5.(20 баллов) В каком случае уравнений Максвелла для электромагнитного поля приобретает вид:



Разъяснить физический смысл первого уравнения. Записать это уравнение в дифференциальной форме.

Пример дополнительных задач

Смотрите также файлы