Файл: Задачник по физике.pdf

·17·

РАБОТА ФПЭ-О5. Задача 1. Взаимная ЮЩУКЦИЯ.

1. два длинных провода j)адиуСОМ 1 мм расположены в воздухе

параллельно друг другу. Расстояние между их ося,'iи равно 20 см.

Найти взаимную индукцию проводов, приходящуюся на единицу их

ДIUШЫ.

2. на общий каркас намотаны две катушки. Определить коэффициент

взаимной индукции Ка1}'ШСк, если постоянный ток СИJI9Й 5 А в первой катушке cooдaer во вropoo мamиmый пoroк сцerшеlШЯ 4'10'00.

лежат в одной плоскос..vrи, причем ближайшая к проводу сторона рамки

.1LтпnюЙ Ь параллельна проводу и ОТСТОИТ от него Н~'расстоян:ии 1.

6. Две катушки намотаны на один сердеЧНИI<, индуКТИВНОСТЬ первой

и:ндуктиБНОСТЬ, если а« в.

~сстоянии 1»R.

1О. Два круговых витка с токами 1 А и 2 А и радиусами 1О см и 0,5 см расположены так, что их цетры совпадают. а нормали образуют угол

000. Найти их взаимную И8.!J,)'Кfивность. 11. Решить задачу 1О для угла 300.

12. Решить задачу 10 ДJ1Я угла 900.

www.mitht.ru/e-library

- 18 -

РАБОТА ФПЭ-05. Задача 2. ТОК при замыкании и размыкании цепи.

подключается к источнику постоянного напряжения. Через какой

промежуroк времени сила тока в катyшI<е дocтиrнет 50% максимального

значения.

2.Цепь состоит из катушки индуктивностью 1 Гн И сопротивления 100м,

Источник oтюnoчают не разрывая цепи. Определить время по истечении

которого сила тока уменьшится до 0,001первоначального значения.

3. В задаче 1 опреде.'IИIЪ, через какой промeжyroк времени сила тока в катушке достигнет 75% максимального значения.

4.В задаче 2 определить время, по истечении KO'ropOГO сила тока

~еныlппяя до 0,1 первоначального значения.

5.Источник тока заldКН)'ЛИ на Ka'I)'IDКY с сопрarивлением 10 Ом и

JЩДYКI'ИВностью 1 Гн. Через какое время сила тока замыкания достигнет

0,9 предельного значения.

6.В цепи шел ток 50 А. Источник тока oтюnoчили от цепи не разрывая ее.

Опредemпь силу тока через 0,01 с после отключения. Сопротивление

цепи 20 Ом, ее индуктивность 0,1 Гн.

7.К источнику тока с Внуч>еННИМ сопротивлением 2 Ом подключают

катушку индуктивностью 0,5 Гн и с сопротивлением 8 Ом. НаЙIИ время

втечение которого ток в катушке нарастая, достигнет значения,

отличающего от максимального на 1%.

8. Ка'l)'ШКY индyImfвностью 0,6 Гн подключают к источнику тока. Определите сопротивление катушки, если за время 3 с сила тока через

катушку дocтиrает 80% npеде.%ного значения.

9.Катушка ШIДYКТИВностью 1,5 Гн и сопporивлснием 150 Ом и резистор сопротивлением 150 Ом соединены параллельно и подключены К источнику, электродвижущая сила которого 60 В. ОпределИIe ~яжение на зажимах Ka'I)'lIIК!f через 0,01 с после размыкания цепи.

10.Ка'l)'ШКY индyкrивностью 300 мГн И сопротивлением 140 Ом

подключили к источнику постоянного напряжения. Через сколько

времени ток чере:\ к(1)'ШКУ дОСТШ'Нет 50% максимального значения.

11.Peurnть задачу 10 для времени 0,1 с.

12.Реmить задачу 11, проведя расчет ДJlЯ 75% максимального значения.

www.mitht.ru/e-library

-19-

ЗАДАЧА ФПЭ-О6 и ЭП-2. Термоэлектронная эмиссия.

1. В электронной лампе ток насыщения достигает значения 28,6 мкА при температуре вольфрамового катода 20000 К. Найти диаметр

нити катода, если его длина 2 с,м_и..z постоянные в формуле Дешмана для вольфрама А = 60,2 Afc~ 1IJ'1Д , В =52600 К.

2. На аноде электронной лампы за 1 час работы выделилось 63 Дж

тепла при веJшчине силы тока в лампе 6,3 мА. Найти скорость

электронов катодного пучка, считая, что тепло выделяется ТОЛЬКО

за счет кинетической энергии элекrpoнов.

3.Какова работа выхода электрона из материала, если повышение

температуры нити накала, сделанной из этого металла, от 2000 К до

2001 К увеличивает ток насыщения на l%?

4.Найти крутизну характеристики лампы и среднее внутреннее

п~воначальной энергией в металле 10" дж 6. Определите работу выхода электронов из металла, если плотность

тока насыще~ двухэлектродной лампы при температуре 2000 К равна 1 MкAlM , а при температуре 2500 К она возеастает на 10%.

7. Решить задачу 1, полагая температуру нити равнои 2500 К.

8. Решить задачу 4, полагая, что напряжение изменяется от 40 до 90 В, а изменение анодного тока происходит в диапазоне от 30 до 80

мА.

9. Решить задачу 5, считая работу выхода равной 1,8 эВ.

lO. Реrmпь задачу6, полагая, что плотность тока возрастает на 20%.

11. Работа выхода электрона с поверхности вольфрама равна 4,53 эВ. Определить силу тока насьпцения в элеК'lpОННОЙ лампе с вольфрамовым

катодом при таких данных: дmma и диаметр нити накала 3 см и 0,1 мм;

температура нити накала 27000 К постоянная А для вольфрама в

задачеl.

12. При какой температуре ropированный вольфрам будет давать такуи:> же удельную эмиссmo, какую дает чистый вольфрам при температуре 2500 К? Работы выхода элеК'llюна из чистого и из торированного вольфрама равны сoorветствеюlO 4,54 эВ и 2,63 эВ. Эмиссионную постоянную А

для чистого вольфра~ взять в задаче 1для торированного вольфрама

она равна 3А/см Ipaд .

www.mitht.ru/e-library

-20 -

РАБОТА ФПЭ 07. Задача 1. Магнитные свойства вещества.

1.Прямоугольный ферромanmтный брусок объet\юм 10 c~

приобрел в мa.rн:иmом поле напряженностью 800 NM магнитный

MOMeнr 0,8 A~. Опредemrrь магнитную проницаемость

ферромагнегика.

2. Oripeделитъ намагниченнOCIЪ тела при насьпцении если

:магнитный MOMeнr кажл.оrg атома равен магнетону Бора и

КОIЩентрация aroмов 6.1<r м··

3. МaгшmlаяВОСПРШfМЧИВОСТЬ марганца равна 1,21'104. Вычислить

намагниченность и молярную на\fагн:иченн:ость мaprmща в

магнитном поле напряженностью l00кNM, ПЛОТНОСТЬ марганца

найти в табтще.

5. Опредеmnъ мamитнyю восприимчивость и молярную магнитную

восприимчивость lШашны!> 3 если удельная мarниrnая

восприимчивость равна 1,3'10· м Iкr.

6. МагнИтная воспрШfМtШВOC1Ъ aлIOмшmя равна 2,1'10·5 . Определить

его удельную мarнmнyю и молярную ВОСnPШiМЧИВOCТИ.

7. Висмyroвый ~ _Q8,1:ЩYсом 1 см помещен в однородное магнитное поле (Нo='U,5 Тл). Определить магнитный момент,

приобpereнный ш"иком, если магюпная ВОСПРИИМЧИВОСТI,

висмут равна- 1,5'1О .

8. НаПряженность Manrn.тнOro поля в меди равна 1 МNM.

Определить намanшчeнность меди и магнитную индукцию, если

~'1НO, чго удельная магнитная восприимчивость равна - 1,1'10·9

м Iкг.

9 Пршmмая, чro элекrpoн в невозбуждешюм атоме водорода

'движется по круговой орбите радиусом 52,8 IIМ, определите маГШfШЫЙ MOMeнr эквивалекrного кругового тока и орБИтальный

механический MOMeнr электрона.

10. В однородное магнитное поле вносшся ДЛИННЫЙ вольфрамовый сгерженъ ( магнитная npoницаемость вольфрама равна 1,0176). Определите, кar<aя доля суммарного мarnиrноro поля в lЮм

стержне определяercя молекулярными токами.

11. По обмотке соленоида Irn..'J.YКIИВностью 3 МГ~.нзходящеroся в

диа\fагнитной среде, теЧет ток силой 0,4 А ~леноид имeer дrnmy 45 см, площадь поперечного сечения 10 см и У.шсло ВИТКОВ N = 1000. Опредemrrе внугри соленоида мarnиmyю шщукцию И

на\1агниченность.

12, На железном сердечнике в виде тора со средним диаметром 70 мм

наrvютана обмотка с общим ЧИС;1ОМ витков N = 600. В сердеЧIшке

сде:тна узкая поперечная прорезь uшpиной 1,5 мм. Мaгнmная

проmщaeмость железа для данных условий равна 500, По обмотке

теЧет ток силой 1 А Определите напряженность магнитного поля в

железе и в прорези.

www.mitht.ru/e-library