Файл: Варианты Номера задач.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.01.2024

Просмотров: 41

Скачиваний: 1

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

Контрольная работа


Варианты
Номера задач

0
310
320
330
340
350
360
370
380

1
301
311
321
331
341
351
361
371

2
302
312
322
332
342
352
362
372

3
303
313
323
333
343
353
363
373

4
304
314
324
334
344
354
364
374

5
305
315
325
335
345
355
365
375

6
306
316
326
336
346
356
366
376

7
307
317
327
337
347
357
367
377

8
308
318
328
338
348
358
368
378

9
309
319
329
339
349
359
369
379

Задачи.

  1. Точечные заряды Q1 = 20 мкКл, Q2 = –10 мкКл находятся на расстоянии d = 5 см друг от друга. Определить напряженность поля в точке, удаленной на rl = 3 см от первого и на r2 = 4 см от второго заряда. Определить также силу F, действующую в этой точке на точечный заряд Q = l мкКл.

  2. Три одинаковых точечных заряда Q1 = Q2 = Q3 = = 2 нКл находятся в вершинах равностороннего треугольника со сторонами a = 10 см. Определить модуль и направление силы F, действующей на один из зарядов со стороны двух других.

  3. Два положительных точечных заряда Q и 9Q закреплены на расстоянии d = 100 см друг от друга. Определить, в какой точке на прямой, проходящей через заряды, следует поместить третий заряд так, чтобы он находился в равновесии. Указать, какой знак должен иметь этот заряд для того, чтобы равновесие было устойчивым, если перемещения зарядов возможны только вдоль прямой, проходящей через закрепленные заряды.

  4. Два одинаково заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол . Шарики погружают в масло. Какова плотность  масла, если угол расхождения нитей при погружении в масло остается неизменным? Плотность материала шариков 0 = l.5·103 кг/м3, диэлектричес­кая проницаемость масла  = 2.2.

  5. Четыре одинаковых заряда Q1 = Q2 = Q3 = Q4 = 40 нКл закреплены в вершинах квадрата со стороной a = 10 см. Найти силу F, действующую на один на этих зарядов со стороны трех остальных.

  6. Точечные заряды Q1 = 30 мкКл и Q2 = –20 мкКл находятся на расстоянии d = 20 см друг от друга. Определить напряженность электрического поля Е в точке, удаленной от первого заряда на расстояние r1 = 30 см, а от второго – на r2 = 15 см.

  7. В вершинах правильного треугольника со стороной a = 10 см находятся заряды Q1=10 мкКл, Q2 = 20 мкКл и Q3 = 30 мкКл. Определить силу F, действующую на заряд Q1 со стороны двух других зарядов.

  8. В вершинах квадрата находятся одинаковые заряды Q1 = Q2 = Q3 = Q4 = 810-10 Кл. Какой отрицательный заряд Q нужно поместить в центре квадрата, чтобы сила взаимного отталкивания положительных зарядов была уравновешена силой притяжения отрицательного заряда?

  9. На расстоянии d = 20 см находятся два точечных заряда: Q1 = –50 нКл и Q2 = 100 нKл. Определить силу F, действующую на заряд Q3 = –10 нКл, удаленный от обоих зарядов на одинаковое расстояние, равное d.

  10. Расстояние d между двумя точечными зарядами Q1 = 2 нКл и Q2 = 4 нКл равно 60 см. Определить точку, в которую нужно поместить третий заряд Q3 так, чтобы система зарядов находилась в равновесии. Определить заряд Q3 и его знак. Устойчивое или неустойчивое будет равновесие?

  11. Тонкий стержень длиной l = 20 см несет равномерно распределенный заряд  = 0.l мкКл. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемую распределенным зарядом в точке А, лежащей на оси стержня на расстоянии а = 20 см от его конца.

  12. По тонкому полукольцу радиуса R = 10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью  = 1 мкКл/м. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемую распределенным зарядом в точке О, совпадающей с центром кольца.

  13. Тонкое кольцо несет распределенный заряд Q = 0.2 мкКл. Определить напряженность E электрического поля, создаваемую распределенным зарядом в точке А, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние r = 20 см. Радиус кольца R = 10 см.

  14. Треть тонкого кольца радиуса R = 10 см несет распределенный заряд Q = 50 нКл. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемую распределенным зарядом в точке О, совпадающей с центром кольца.

  15. Бесконечный тонкий стержень, ограниченный с одной стороны, несет равномерно распределенный заряд с линейной плотностью  = 0.5 мкКл/м. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемую распределенным зарядом в точке А, лежащей на оси стержня на расстоянии a = 20 см от его начала.

  16. По тонкому кольцу радиусом R = 20 см равномерно распределен с линейной плотностью  = 0.2 мкКл/м заряд. Определить напряженность E электрического поля, создаваемую распределенным зарядом в точке А, находящейся на оси кольца на расстоянии h = 2R от его центра.

  17. По тонкому полукольцу равномерно распределен заряд Q = 20 мкКл с линейной плотностью  = 0.l мкКл/м. Определить напряженность E электрического поля, создаваемую распределенным зарядом в точке О, совпадающей с центром кольца.

  18. Четверть тонкого кольца радиусом R = 10 см несет равномерно распределенный заряд Q = 0.05 мкКл. Определить напряженность электрического поля, создаваемую распределенным зарядом в точке О, совпадающей с центром кольца.

  19. По тонкому кольцу равномерно распределен заряд Q = 10нКл с линейной плотностью  = 0.01 мкКл/м. Определить напряженность E электрического поля, создаваемую распределенным зарядом в точке А, лежащей на оси кольца и удаленной от его центра на расстояние, равное радиусу кольца.

  20. Две трети тонкого кольца радиусом R = 10 см несут равномерно распределенный с линейной плотностью  = 0.2 мкКл/м заряд. Определить напряженность Е электрического поля, создаваемую распределенным зарядом в точке О, совпадающей с центром кольца.

  21. На двух концентрических сферах радиусом R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями 1, и 2 (рис. 12). Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса, найти зависимость E(r) напряженности электрического поля от расстояния для трех областей: I, II и III. Принять 1 = 4, 2 = ; 2) вычислить напряженность Е в точке, удаленной от центра на расстояние r, и указать направление вектора Е. Принять  = 30 нКл/м2, r = l.5R.

Рис. 12

  1. См. условие задачи 321. В п. 1 принять 1 = , 2 = –. В п. 2 принять  = 0.l мкКл/м2, r = 3R.

  2. См. условие задачи 321. В п. 1 принять l = –4, 2 = . В п. 2 принять  = 50 нКл/м2, r =1.5R.

  3. Cм. условие задачи 321. В п. 1 принять l = –2, 2 = . В п. 2 принять  = 0.l мкКл/м2, r = 3R.

  4. На двух бесконечных параллельных плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями 1 и 2 (рис. 13). Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса и принцип суперпозиции электрических полей, найти выражение Е(х) напряженности электрического поля в трех областях: I, II и III. Принять l = 2, 2 = . 2) вычислить напряженность Е поля в точке, расположенной слева от плоскостей, и указать направление вектора Е. Принять



Рис. 13

  1. См. условие задачи 325. В п. 1 принять 1 = –4, 2 = 2. В п. 2 принять  = 40 нКл/м2 и точку расположить между плоскостями.

  2. Cм. условие задачи 325. В п. 1 принять l = , 2 = –2. В п. 2 принять  = 20 нКл/м и точку расположить справа от плоскостей.

  3. На двух коаксиальных бесконечных цилиндрах радиусами R и 2R равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями 1 и 2 (рис 14). Требуется: 1) используя теорему Остроградского-Гаусса: найти зависимость E(r) напряженности электрического поля от расстояния для трех областей: I, II и III. Принять l = –2, 2 = ; 2) вычислить напряженность Е в точке, удаленной от оси цилиндров на расстояние r, и указать направление вектора E. Принять  = 50 нКл/м2, r = 1.5R.



Рис. 14

  1. См. условие задачи 328. В п. 1 принять 1 = , 2 = –. В п. 2 принять  = 60 нKл/м2, r = 3R.

  2. См. условие задачи 328. В п. 1 принять l = –, 2 = 4. В п. 2 принять  = 30 нКл/м2, r = 4R.

  3. Два точечных заряда Q1 = 6 нКл и Q2 = 3 нКл находятся на расстоянии d = 60 см друг от друга. Какую работу необходимо совершить внешним силам, чтобы уменьшить расстояние между зарядами вдвое?

  4. Электрическое поле создано заряженным проводящим шаром, потенциал  которого 300 В. Определить работу сил поля по перемещению заряда Q = 0.2 мкКл из точки 1 в точку 2 (рис. 15а).



Рис. 15

  1. Электрическое поле создано зарядами Q1 = 2 мкКл и Q2 = –2 мкКл, находящимися на расстоянии a = 10 см друг от друга. Определить работу сил поля совершаемую при перемещении заряда Q = 0.5 мкКл из точки 1 в точку 2 (рис. 15б).

  1. Две параллельные заряженные плоскости, поверхностные плотности заряда которых 1 = 2 мкКл/м2 и 2 = –0.8 мкКл/м2, находятся на расстоянии d = 0.6 см друг от друга. Определить разность потенциалов U между плоскостями.

  2. Электростатическое поле создается шаром радиусом R = 8 см, равномерно заряженным с объемной плотностью  = 10 нКл/м3. Определить разность потенциалов между двумя точками этого поля, лежащими на расстоянии r1 = 10 см и r2 = 15 см от центра шара.

  3. Четыре одинаковых капли ртути, заряженных до потенциала  = 10 В, сливаются в одну. Каков потенциал  l образовавшейся капли?

  4. Тонкий стержень согнут в кольцо радиусом R = 10 см. Он равномерно заряжен с линейной плотностью заряда  = 800 нКл/м. Определить потенциал в точке, расположенной на оси кольца на расстоянии h = 10 см от его центра.

  5. Электростатическое поле создается положительно заряженной бесконечной нитью. Протон, двигаясь от нити под действием поля вдоль линии напряженности с расстояния r1 = 1 см до r2 = 5 см, изменил свою скорость от 1 до 10 Мм/с. Определить линейную плотность заряда нити.

  6. Электрическое поле образовано бесконечно длинной заряженной нитью, линейная плотность заряда которой  = 20 нКл/м. Определить разность потенциалов U двух точек поля, отстоящих от нити на расстоянии r1 = 8 см и r2 = 12 см.

  7. Тонкая квадратная рамка равномерно заряжена с линейной плотностью заряда  = 200 нКл/м. Определить потенциал поля в точке пересечения диагоналей.

  8. Пылинка массой m = 200 мкг, несущая на себе заряд Q = 40 нКл, влетела в электрическое поле в направлении силовых линий. После прохождения разности потенциалов U = 200 В пылинка имела скорость  = 10 м/с. Определить скоростью пылинки до того, как она влетела в поле.

  9. Электрон, обладавший кинетический энергией Т = 10 эВ, влетел в однородное электрическое поле в направлении силовых линий поля. Какой скоростью будет обладать электрон, пройдя в этом поле разность потенциалов U = 8 В?

  10. Найти отношение скоростей ионов Cu++ и К+, прошедших одинаковую разность потенциалов.

  11. Электрон с энергией Т = 400 эB (в бесконечности) движется вдоль силовой линии по направлению к поверхности металлической заряженной сферы радиусом R = 10 см. Определить минимальное расстояние а, на которое приблизится электрон к поверхности сферы, если заряд ее Q = –10 нКл.

  12. Электрон, пройдя в плоском конденсаторе путь от одной пластины до другой, приобрел скоростью  = 105 м/с. Расстояние между пластинами d = 8 мм. Найти: 1) разность потенциалов U между пластинами; 2) поверхностную плотность заряда  на пластинах.

  13. Пылинка массой m = 5 нг, несущая на себе N = 10 электронов, прошла в вакууме ускоряющую разность потенциалов U = 1 МВ. Какова кинетическая энергия Т пылинки? Какую скорость  приобрела пылинка?



Рис. 16

  1. Протон находится на расстоянии 3R от поверхности заряженного до потенциала  = 400 В металлического шара радиусом R. Какой минимальной скоростью min должен обладать протон, чтобы он мог достигнуть поверхности этого шара (рис. 16)?

  1. В однородное электрическое поле напряженностью Е = 200 В/м влетает (вдоль силовой линии) электрон со скоростью 0 = 2 Мм/с. Определить расстояние l, которое пройдет электрон до точки, в которой его скорость будет равна половине начальной.

  2. Электрическое поле создано бесконечной заряженной прямой линией с равномерно распределенным зарядом ( = 10 нКл/м). Определить кинетическую энергию T2 электрона в точке 2, если в точке 1 его кинетическая энергия T1 = 200 эВ (рис. 17).



Рис. 17

  1. Электрон движется вдоль силовой линии однородного электрического поля. В некоторой точке поля с потенциалом 1 = 100В электрон имел скорость 1 = 6 м/с. Определить потенциал 2 точки поля, дойдя до которой электрон потеряет половину своей скорости.

  2. Конденсаторы емкостью С1 = 5 мкФ и С2 = 10 мкФ заряжены до напряжений U1 = 60 В и U2 = 100 В соответственно. Определить напряжение на обкладках конденсаторов после их соединения обкладками, имеющими одноименные заряды.

  3. Конденсатор емкостью C1 = 10 мкФ заряжен до напряжения U = 10 В. Определить заряд на обкладках этого конденсатора после того, как параллельно ему был подключен другой, незаряженный, конденсатор емкостью С2 = 20 мкФ.

  4. Конденсаторы емкостями C1 = 2 мкФ, С2 = 5 мкФ и C3 = 10 мкФ соединены последовательно и находятся под напряжением U = 850 В. Определить напряжение и заряд на каждом из конденсаторов.

  5. Два конденсатора емкостями С1 = 2 мкФ и C2 = 5 мкФ заряжены до напряжений U1 = 100 В и U2 = 150 В соответственно. Определить напряжение на обкладках конденсаторов после их соединения обкладками, имеющими разноименные заряды.

  6. Два одинаковых плоских воздушных конденсатора емкостью С = 100 пФ каждый соединены в батарею последовательно. Определить на сколько изменится емкость батареи, если пространство между пластинами одного из конденсаторов заполнить парафином.

  7. Два конденсатора емкостями С1 = 5 мкФ и С2 = 8 мкФ соединены последовательно и присоединены к батарее с ЭДС  = 80 В. Определить заряды Q1 и Q2 конденсаторов и разности потенциалов U1 и U2 между их обкладками.

  8. Плоский конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом R = 10 см каждая. Расстояние между пластинами d = 2 мм. Конденсатор присоединен к источнику напряжения U = 80 В. Определить заряд Q и напряженность Е поля конденсатора в двух случаях: а) диэлектрик – воздух; б) диэлектрик – стекло.

  9. Два металлических шарика радиусами R1 = 5см и R2 = 10 см имеют заряды Q1 = 40нКл и Q2 = –20 нКл соответственно. Найти энергию W, которая выделится при разряде, если шары соединить проводником.

  10. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено двумя слоями диэлектрика: стекла толщиной d1 = 0.2 см и слоем парафина толщиной d2 = 0,3 см. Разность потенциалов между обкладками U = 300 В. Определить напряженность поля и падение потенциала в каждом из слоев.

  11. Плоский конденсатор с площадью пластин S = 200 см2 каждая заряжен до разности потенциалов U = 2 кВ. Расстояние между пластинами d = 2 см. Диэлектрик – стекло. Определись энергию W поля конденсатора и плотность энергии w поля.

  12. Катушка и амперметр соединены последовательно и подключены к источнику тока. К клеммам катушки присоединен вольтметр с сопротивлением r = 4 кОм. Амперметр показывает силу тока I = 0.3 А, вольтметр – напряжение U = 120 B. Определить сопротивление R катушки. Определить относительную погрешность , которая будет допущена при измерении сопротивления, если пренебречь силой тока, текущего через вольтметр.

  13. ЭДС батареи = 80 В, внутреннее сопротивление Ri = 5 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность P = 100 Вт. Определить силу тока I в цепи, напряжение U, под которым находится внешняя цепь, и ее сопротивление R.

  14. От батареи, ЭДС которой = 600 В требуется передать энергию на расстояние l = 1 км. Потребляемая мощность Р = 5 кВт. Найти минимальные потери мощности в сети, если диаметр медных подводящих проводов d = 0.5 см.

  15. При внешнем сопротивлении R1 = 8 Ом сила тока в цепи I1 = 0,8 А, при сопротивлении R2 = 15 Ом сила тока I2 = 0,5 А. Определить силу тока короткого замыкания Iкз источника ЭДС.

  16. ЭДС батареи = 24 В. Наибольшая сила тока, которую может дать батарея, Imax = 10 А. Определить максимальную мощность Рmax, которая может выделяться во внешней цепи.

  17. Аккумулятор с ЭДС = 12 В заряжается от сети постоянного тока с напряжением U = 15 В. Определить напряжение на клеммах аккумулятора, если его внутреннее сопротивление Ri = 10 Ом.

  18. От источника с напряжением U = 800 В необходимо передать потребителю мощность P = 10 кВт на некоторое расстояние. Какое наибольшее сопротивление может иметь линия передачи, чтобы потери энергии в ней не превышали 10% от передаваемой мощности?

  19. При включении электромотора в сеть с напряжением U = 220В он потребляет ток I = 5 A. Определить мощность, потребляемую мотором, и его КПД, если сопротивление R обмотки мотора равно 6 Ом.

  20. В сеть с напряжением U = 100 В подключили катушку с сопротивлением R1 = 2 кОм и вольтметр, соединенные последовательно. Показание вольтметра U1 = 80 В. Когда катушку заменили другой, вольтметр показал U2 = 60 В. Определить сопротивление R2 второй катушки.

  21. ЭДС батареи = 12 В. При силе тока I = 4 A КПД батареи  = 0.6. Определить внутреннее сопротивление Ri батареи.

  22. За время t = 20 с при равномерно возраставшей силе тока от нуля до некоторого максимума в проводнике сопротивлением R = 5 Ом выделилось количеством теплоты Q = 4 кДж. Определите скорость нарастания силы тока в проводнике.

  23. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону I = I0e-t, где I0 = 20 А,  = 100 с-1. Определить количество теплоты, выделившееся в проводнике за время t = 10-2 с, если сопротивление проводника R = 10 Ом.

  24. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 10 Ом за время t = 50 с равномерно нарастает от I1 = 5 A до I2 = 10 А. Определить количество теплоты Q, выделившееся за это время в проводнике.

  25. В проводнике за время t = 10 с при равномерном возрастании силы тока от I1 = 1 А до I2 = 2 А выделилось количество теплоты Q = 5 кДж. Найти сопротивление R проводника.

  26. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону I = I0sin t. Найти заряд Q, проходящий через поперечное сечение проводника за время t, равное половине периода Т, если начальная сила тока I0 = 10 А, циклическая частота  = 50 с-1.

  27. За время t = 10 с при равномерно возрастающей силе тока от нуля до некоторого максимума в проводнике выделилось количество теплоты Q = 40 кДж. Определить среднюю силу тока в проводнике, если его сопротивление R = 25 Ом.

  28. За время  = 8 с при равномерно возраставшей силе тока в проводнике, сопротивлением R = 8 Ом, выделилось количество теплоты Q = 500 Дж. Определить заряд q, проходящий в проводнике, если сила тока в начальный момент времени равна нулю.

  29. Определить количество теплоты Q, выделившееся за время t = 10 с в проводнике сопротивлением R = 10 Ом, если сила тока в нем, равномерно уменьшаясь, изменилась от I1 = 10 А до I2 = 0.

  30. Сила тока в цепи изменяется по закону I = I0sin t. Определить количество теплоты, которое выделится в проводнике сопротивлением R = 10 Ом за время, равное четверти периода (от t1 = 0 до t2 = Т/4, где T = 10 с).

  31. Сила тока в цепи изменяется по закону I = I0e-t. Определить количество теплоты, которое выделится в проводнике сопротивлением R = 20 Ом за время, в течение которого ток уменьшится в е раз. Коэффициент  принять равным 210-2 с‑1, а .


2.6.3. Промежуточная аттестация по дисциплине

Промежуточная аттестация по дисциплине проводится в форме тестирования:
Примерный тест по курсу «Электричество»


  1. Электрический диполь это …

а) Совокупность равных по величине, но противоположные по знаку двух точечных зарядов –q и + q.

б) Комбинация трёх одинаковых зарядов.

в) Электрон и нейтрон.

г) Протон и нейтрон.

  1. Теорема Гаусса для электростатического поля.

а) .

б) .

в)

г)

  1. Три одинаковых конденсатора один раз соединены последовательно, другой – параллельно. Во сколько раз и когда ёмкость батареи будет больше?

а) в 6 раз больше при параллельном соединении.

б) в 3 раза больше при последовательном соединении.

в) в 6 раза больше при последовательном соединении.

г) в 3 раз больше при параллельном соединении.

  1. Работа сил поля по перемещению заряда Q = 1 н Кл с расстояния r1= 10 см до r2= 5 см в направлении, перпендикулярном нити, равна 0,1 м Дж, тогда линейная плотность бесконечно длинной заряженной нити равна.

а) 8 мк Кл/м.

б) 1 мк Кл/м.

в) 16 мк Кл/м.

г) 32 мк Кл/м.

  1. Установите соответствие между выражением и формулой.

1. Закон Ома для неоднородного участка цепи в интегральной форме.

2. Закон Ома для замкнутой цепи.

3. Закон Джоуля – Ленца.

а) .

б) .

в)

г)

1-а, 2-б, 3-в

  1. Если во внешней цепи при силе тока I1 = 5А выделяется мощность Р1 = 10 Вт, а при силе тока I2 = 8А мощность Р2 = 12 Вт, то внутреннее сопротивление источника равно:

Смотрите также файлы