Физика

Высшая школа технологии и энергетики СПбГУПТД

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский Государственный Технологический Университет Растительных полимеров
Кафедра физики
ФИЗИКА
часть 2
Электростатика. Постоянный ток. Электромагнетизм. Электромагнитные колебания и волны
Программа, методические указания и контрольные задания
Для студентов заочного факультета всех специальностей
Санкт-Петербург
2005

Стоимость решения одной задачи по физике от ...руб.
Стоимость одной готовой задачи составляет 70 руб

Выполнены следующие задачи:
Контрольная работа 3, задачи:
2, 4, 7, 12, 14, 17, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 32, 34, 37, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 62, 64, 67

Контрольная работа 4, задачи:
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 22, 27, 29, 32, 37, 38, 42, 43, 44, 45, 47, 49, 52, 56, 57, 58, 59, 62, 67

Контрольная работа 3

Задача 02
Два шарика одинакового объёма, обладающие массой 0,6∙10-3г каждый, подвешены на шёлковых нитях длиной 0,4м так, что их поверхности соприкасаются. Угол, на который разошлись нити при сообщении шарикам одинаковых зарядов, равен 600. Найти величину зарядов и силу электрического отталкивания между ними?

Задача 04
В элементарной теории атома водорода принимают, что электрон обращается вокруг протона по круговой орбите. Какова скорость обращения электрона, если радиус орбиты принять равным 0,53•10-10 м?

Задача 07
Два заряда взаимодействуют в вакууме на расстоянии 2,2•10-2м с такой же силой, как и в трансформаторном масле на расстоянии 1,48см. Какова диэлектрическая проницаемость трансформаторного масла?

Задача 12
Электрон движется по направлению силовых линий однородного поля напряжённостью 2,4В/м. Какое расстояние он проходит в вакууме до полной остановки, если его начальная скорость 2•105м/с? Сколько времени будет длиться полёт?

Задача 14
Расстояние между двумя точечными зарядами 3,3•10-7Кл и – 3,3•10-7Кл равно 1см. Найти напряжённость поля в точке, находящейся на перпендикуляре, восстановленном к середине линии , соединяющей оба заряда на расстоянии 1см от неё.

Задача 17
Две параллельные металлические пластины, расположенные в диэлектрике с диэлектрической проницаемостью 2,2 обладают поверхностной плотностью заряда 3 и 2 мкКл/м2. Определить напряжённость и индукцию электрического поля между пластинами и вне пластин.

Задача 21
Поверхность плотного заряда на бесконечной равномерной заряженной плоскости равна 3*10(-10) Кл/м2. Вычислить поток вектора напряженности через поверхность сферы диаметром 1 м, рассекаемой этой плоскостью пополам.

Задача 22
Электрическое поле создается тонкой бесконечно длинной нитью равномерно заряженной с линейной плотностью заряда Кл/м. Определить поток вектора напряженности через цилиндрическую поверхность длиной 2 м, ось которой совпадает с нитью.

Задача 23
Бесконечно длинный цилиндр радиусом 0,1 м заряжен с поверхностной плотностью заряда Кл/м2. Определить поток вектора напряженности через единицу длины цилиндрической коаксиальной поверхности в случаях, когда окружающая среда: 1) воздух; 2) вода.

Задача 24
Протон, двигаясь в электрическом поле, приобрел скорость 400 м/с. Какую ускоряющую разность потенциалов он пролетел?

Задача 25
Два заряда и Кл находятся на расстоянии 40 см один от другого. Какую работу надо совершить, чтобы сблизить их до расстояния 15 см?

Задача 26
Определить потенциал точки поля находящейся на расстоянии 5*10-2 м от центра заряженного шара, если напряженность поля в этой точке 5*105 В/м. Определить величину заряда шара.

Задача 27
Два равных точечных заряда по 10-8 Кл каждый находятся на расстоянии 1 м друг от друга. Вычислить напряженность E и потенциал φ в точке поля, находящейся на середине расстояния между зарядами. Какую работу надо совершить, чтобы сблизить их до расстояния 0,5 м?

Задача 28
Пылинка, несущая заряд 12,2*10-9 Кл притянулась к равномерно заряженной плоскости площадью 2 м2 с зарядом 10-5 Кл/м2. Определить, какое расстояние при этом пролетела пылинка, если работа, совершенная полем равна 56*10-5 Дж.

Задача 29
В поле заряда Кл перемещается заряд Кл. Вычислить работу, совершаемую полем, если перемещение происходило между точками с напряженностью 400 и В/м.

Задача 30
Определить потенциал в начальной точке перемещения заряда Кл, движущегося в поле заряда Кл, если энергия, затраченная на перемещение заряда, равна Дж, а потенциал конечной точки 1500 В. Установить, на каком расстоянии находились заряды в начале и конце перемещения.

Задача 32
Конденсатор с парафиновым диэлектриком ёмкостью 4,42•10-11Ф заряжен до разности потенциалов 150В. Напряжённость поля внутри конденсатора 600В/м. Определить площадь пластин конденсатора, энергию поля конденсатора и поверхностную площадь плотность заряда на пластине.

Задача 34
В горизонтально расположенном плоском воздушном конденсаторе в равновесии удерживаются пылинки с зарядом 4,8•10-19Кл. Какова масса пылинки, если разность потенциалов на пластинках 60В, а расстояние между ними 12•10-3м? Какова индукция поля?

Задача 37
Электрон, пролетев в поле с разностью потенциалов 104В, попадает в плоский конденсатор длиной 10см и движется в первый момент параллельно пластинам на равном расстоянии от них. Расстояние между пластинами 2см, разность потенциалов между ними 300В. Определить вертикальное смещение электрона при вылете из конденсатора.

Задача 41
Батарею из двух конденсаторов емкостью по 3*10(-10) и 4,5*10(-10) A соединили последовательно, включили в сеть с напряжением 220 В. Потом батарею отключили от сети, а конденсаторы соединили параллельно. Каково напряжение на зажимах полученной батареи конденсаторов?

Задача 42
На пластинах плоского воздушного конденсатора с площадью пластин 150 см2 находится заряд Кл. Какова сила взаимного притяжения между пластинами и объемная плотность энергии поля конденсатора?

Задача 43
Батарея из последовательно соединенных конденсаторов емкостью и Ф заряжена до напряжения 2 кВ. Какое количество электричества запасено в батарее?

Задача 44
Плотность энергии заряженного слюдяного конденсатора 106 Дж/м3. Какова напряженность поля конденсатора?

Задача 45
Воздушный конденсатор емкостью мкФ заряжен до 20 кВ. Пред-полагая, что при разряде разрядником 20% энергии рассеивается в виде звуковых и электромагнитных волн, определить количество теплоты, выделяемой в разряднике.

Задача 46
Найти энергию поляризованного слюдяного диэлектрика, находящегося в конденсаторе, если площадь пластины конденсатора 25 см2, толщина диэлектрика 9мм и пластины заряжены до напряжения 2кВ.

Задача 47
На концах проводника длиной 3 м поддерживается разность потенциалов 1,5 В. Каково удельное сопротивление проводника, если плотность тока 5•105 А/м2?

Задача 48
Источник тока, имеющий ЭДС 150 В и внутреннее сопротивление 0,4 Ом питает током 10 ламп сопротивлением по 240 Ом и 5 ламп сопротивлением 145 Ом каждая. Лампы соединены параллельно, сопротивление подводящих проводов 2,5 Ом. Найти напряжение, под которым работают лампы.

Задача 49
Три гальванических элемента (рис.3) с ЭДС 1,3, 1,4 и 1,5 В и с внутренним сопротивлением 0,3 Ом каждый соединены параллельно и замкнуты внешним сопротивлением 0,6 Ом. Определить ток в каждом элементе.

Задача 50
Напряжение на шинах электростанции равно 10 кВ. Расстояние до потребителя 500 км (линия двухпроводная). Станция должна передать потребителю мощность 100 кВт. Потери напряжения на проводах не должны превышать 4%. Вычислить вес медных проводов на участке электростанция – потребитель.

Задача 51
В электронной лампе ток идет от металлического цилиндра к нити, расположенной внутри него по оси. Определить плотность тока вблизи нити и вблизи цилиндра при следующих условиях: ток равен 3 мА, длина нити в цилиндре 2,5 см, диаметр нити 0,02 мм, диаметр цилиндра 1 см.

Задача 52
Имеется моток медной проволоки площадью поперечного сечения 0,1 мм2. Масса всей проволоки 0,3 кг. Определить сопротивление проволоки.

Задача 53
Какое напряжение можно дать на катушку, имеющую 1000 витков медного провода со средним диаметров витков см, если допустимая плотность тока А/мм2?

Задача 54
Аккумулятор замыкается один раз таким сопротивлением, что сила тока равна 3 А, второй раз таким сопротивлением, что сила тока равна 2 А. Определить ЭДС аккумулятора, если мощность тока во внешней цепи в обоих случаях одинакова, а внутреннее сопротивление аккумулятора равно 4 Ом.

Задача 55
Сколько ламп мощностью по 300 Вт, предназначенных для напряжения 110 В, можно установить параллельно в здании, если проводка от магистрали сделана медным проводом длиной 100 м и сечением 9 мм2 , а напряжение в магистрали равно 122В?

Задача 56
ЭДС батареи равна 18 В. КПД батареи составляет 0,9 при силе тока 4,5А. Чему равно внутреннее сопротивление батареи?

Задача 57
Трамвайный вагон потребляет ток 100 А при напряжении 600 В и развивает силу тяги 3000 Н. Определить скорость движения трамвая на горизонтальном участке пути, если КПД электродвигателя трамвая 80 %.

Задача 58
Обмотка электромагнитов в динамомашине сделана из медного провода и при температуре 100С имеет сопротивление 14,2 Ом. При работе сопротивление обмотки повысилось до 16,5 Ом. Какой стала температура обмотки?

Задача 59
Электропечь должна выпаривать за 5 мин 1 л воды, взятой при температуре 20С. Какова должна быть длина нихромовой проволоки с сечением 0,5 мм2, если печь работает под напряжением 120 В и ее КПД 80%?

Задача 60
В медных шинах площадью сечения 25 см2 течет ток 250 А. Определить количество теплоты, выделяющейся в единице объема за единицу времени.

Задача 62
В железном проводнике длиной 2м и площадью поперечного сечения 0,4мм2 идёт ток. при этом за минуту выделяется теплота 48Дж. Определить напряжённость электрического поля в проводнике.

Задача 64
На концах проводника длиной 6м поддерживается разность потенциалов 120В. Каково удельное сопротивление проводника, если плотность тока 5•10 -3 А/м2?

Задача 67
Найти число ионов, образующихся при рентгеновском облучении в 1м3 воздуха за 1с, если плоские электроды находятся на расстоянии 25см друг от друга, площадь их 400см2, ток 8•10-8А. Ионы считать одновалентными. Ниже указана стоимость за одну задачу: