Министерство образования и науки
Донецкой Народной Республики
«Комсомольский индустриальный техникум»
СБОРНИК
задач по физике № 2
ДЛЯ СТУДЕНТОВ 1 КУРСА
Подготовила преподаватель физики
Кулага Татьяна Фёдоровна
РЕКОМЕНДАЦИИ
Задачи расположены в порядке возрастания сложности.
Задачи1.1.-1.4; 2.1.-2.4; 3.1.-3.4;предназначены для самостоятельных работ на уроке.
Задачи1.5;2.5;3.5;предназначены для домашнего задания.
Задачи1.6;2.6;3.6;решаютсяв классе.
Задачи1.7;2.7;3.7;и так далее предназначены для индивидуальной работы как в классе так и дома.
НЕ СЛЕДУЕТ ТРЕБОВАТЬ РЕШАТЬ ЗАДАЧИ ОТМЕЧЕННЫЕ *(звездочкой).
Сборник позволяет проводить самостоятельные работы по всем темам в четырёх вариантах: I -1.1; 2.1; 3.1, II -1.2; 2.2; 3.2,ит.д.
Нормы оценок соответствуют "Оцениванию контрольных работ Программы" (Программа Физика. Астрономия. 2010).
Оценка 3-студенты применяют знания при решении простых задач с использованием готовых, без преобразования формул.(1.1. -1.6.)
Оценка4-студентырешают задачи без применения ранее изученного материала; по готовым формулам с преобразованием.(2.1 -2.6.)
Оценка5- студенты могут устанавливать связь между изучаемым, ранее изучалось, а также с материалом, усвоенным при изучении других предметов.(Соответствуют задачи 3.1.-3.6.)
ОСНОВНАЯ ЛИНИЯ "СБОРНИКА РАСЧЕТНЫХ ЗАДАЧ ПО ФИЗИКЕ "- УРОВНЕВАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ СДЕЯТЕЛЬНОСТНЫМ ПОДХОДОМ ПРИ ОБУЧЕНИИ
В пособии содержатся расчетные задачи по всем разделам курса физики 10 класса. Расположение задач соответствует структуре программы (Программы и для высших учебных заведений "Физика. Уровень стандарта." Киев 2010) и учебника"Физика 9 "Кикоин И.К.Кикоин А.К.Киев. "Образование" 1993, Гончаренко С.У.Образование, 1998г.
СБОРНИКРАСЧЕТНЫХ ЗАДАЧ ПО ФИЗИКЕ10 КЛАССА
Кулага Татьяна Фёдоровна
Преподаватель Высшего учебного заведения«Комсомольский индустриальный техникум»
г. Комсомольское, Донецкой обл.
ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА
Основные положения молекулярно-кинетической теории
Масса и размеры молекул. 91Т (1-6)
91Т1.Сколько молекул содержится в одном грамме кислорода?
91Т2. Определите диаметр молекулы масла по масляному пятну площадью 5,68*10-2 м2, разлитому по поверхности воды, если образовался слой в одну молекулу. Масса капли масла 0,022*10-6 кг, а плотность масла 900 кг/м3.
91Т3. Зная, что в одном моле любого вещества 6,02*1023 молекул, найдите массу молекулы кислорода, если известно, что µ=0,032 кг/моль.
91Т4. За 5 суток полностью испарилось 5*10-2 кг воды. Сколько в среднем молекул вылетало с поверхности воды за 1 с?
91Т5. Какую массу имеют 2*1023 молекул азота?
91Т6.Один моль газа при нормальных условиях занимает объем 22,4л. Сколько молекул содержится в 1м3 газа при нормальных условиях?
ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ. ТЕРМОДИНАМИКА
Температура. Тепловое равновесие. 92Т (1-6)
92Т.1 1) Можно ли обычным термометром измерить температуру одной капли горячей воды? Ответ обоснуйте.
2) Приведите примеры теплового равновесия между телами.
92Т2. 1) Почему металл кажется холоднее дерева той же температуры? При какой температуре и металл, и дерево будут казаться на ощупь одинаково нагретыми?
2) Каковы необходимые и достаточные условия для протекания процесса теплообмена?
92Т3.1) Когда лед может быть нагревателем?
2) Может ли разность температур иметь место в пределах одного конкретного тела? Приведите примеры и поясните ответ.
92Т4. 1) При каких условиях чай, налитый в стакан, может находиться в равновесии с окружающей средой?
2) Загорится ли бумажная коробка, наполненная водой до краев, если ее поставить в пламя спиртовки? Ответ поясните.
92Т5. 1) Почему в пламени спиртовки проволока не нагревается выше определенной температуры?
2) От чего зависит быстрота установления теплового равновесия?
92Т6. 1) Космический корабль находится в космосе. Существует ли тепловое равновесие между его поверхностью и окружающим корабль пространством?
2) Какие физические явления можно использовать для измерения температуры?
Закон Бойля-Мариотта. 93Т (1-6). 94Т. (1-6)
93Т1. 1) Начертите график изометрического процесса в координатах V, t.
2) Почему увеличивается объем пузырька воздуха при всплытии со дна сосуда, наполненного водой, на поверхность? Температура воды постоянна.
93Т2. 1) Определите величины, отложенные по осям координат (см. рис.), в которых изображен изометрический процесс.
О
2) Почему баллоны со сжатым газом взрывоопасны, а труба с водой под большим давлением взрывобезопасна?
93Т3. 1) Начертите график изометрического процесса в координатах p, V.
2) Два разных по объему сосуда сообщаются с трубкой. В одном из них находится газ под давлением p, а другой пустой. Каким будет давление в сосудах, если открыть кран в соединительной трубке? Температура газа в сосудах, если открыть кран в соединительной трубке? Температура газа в сосудах постоянна.
93Т4.1)Изобразите графически зависимость между давлением и температурой для изотермического процесса.
2) При каких условиях правильно выражение: «Произведение объема газа на его давление есть величина постоянная»?
93Т5. 1) Какой процесс представлен графиком, изображенным на рисунке?
2) Может ли график, изображающий изотермический процесс в координатах p, V, пересекать оси координат? Ответ объясните.
V
t
93Т6. 1) На рисунке изображены две изотермы одной и той же массы газа. Чем отличаются изотермические процессы, представленные данными изотермами?
p
0 V
2) Какие процессы изменения состояния газа называют изотермическими?
94Т1. При каком давлении газ, занимавший объем 2,3*10-4 м3, будет сжат до объема 2,25*10-4м3, если температура останется неизменной? Первоначальное давление газа равно 0,95*105 Па.
94Т2. Собрано 5*10-4 м3 водорода при давлении 0,96*105Па. Какой объем будет иметь водород при давлении0,98*105 Па, если температура остается постоянной?
94Т3. Посередине цилиндра, закрытого с обоих концов, находится поршень. Давление газа в обеих половинах цилиндра 105 Па. Поршень переместили так, что объем одной части уменьшился вдвое. Какова разность давления по обе стороны поршня, если температура газа не изменилась?
94Т4. Газ сжат изометрически от объема 8*10-3 м3до объема 6*10-3 м3. Каким было первоначальное давление газа, если после сжатия оно стало равно 1,6*104 Па?
94Т5. 0,01 м3 воздуха находится под нормальным атмосферным давлением. Под каким давлением окажется газ, если он изотермически расширится до объема 1,9*10-3 м3?
94Т6. Каким станет давление газа в цилиндре, если поршень переместить так, что газ займет объем, равный объема цилиндра? Температура газа постоянна.
Закон Гей-Люссака. 95Т (1-6)
95Т1.1) Газ занимает объем 2,1*10-3 м3 при температуре 00С. На сколько градусов нагревается газ при изобарном расширении до объема 3*10-3 м3?
2) Пользуясь графиком (см. рис.), определите, чем отличаются состояния одной и той же массы газа, соответствующие точкамАи В.
V A
В
t
95Т2. 1) В цилиндре под поршнем находится 6*10-3 м3 газа при температуре 323 К. До какого объема необходимо изобарно сжать этот газ, что бы его температура понизилась до 223 К?
2) Начертите график изобарного процесса в координатах t, p.
95Т3. 1) Газ, занимающий объем 2*10-3 м3 при температуре 280 К, изобарно расширяется до объема 3*10-3 м3. Какой станет температура газа?
2) На рисунке дан график изобарного процесса. Объясните, что произошло с газом. р
1 2
V
95Т4. 1) Газ занимал объем 2*10-3 м3 при температуре 546 К. После изобарного сжатия температура газа понизилась до 182 К. До какого объема сжали газ?
2) Начертите изобару газа в координатах t, V.
95Т5. 1) На сколько градусов надо изобарно нагреть газ, что бы он занял объем, вдвое больше по сравнению с объемом, занимаемым при температуре 0 оС?
2) Пользуясь графиком (см. рис.), объясните изменения, происшедшие в состоянии газа.
р
1 2
Т
95Т6. 1) Воздух в мастерской занимал объем 400 м3 и имел температуру 17оС. Во время работы температура в мастерской поднялась до 22 оС. Какой объем воздуха вышел из мастерской?
2) Начертите изобару в координатах V, p.
Уравнение состояния идеального газа. 96 (1-6), 97 (1-9)
96Т1. При температуре 0 0С и давлении 105 Па воздух занимает объем 5*10-3м3. Каким будет объем данной массы воздуха при давлении 1,05*105 Па и температуре 20 0С?
96Т2. Перед тактом сжатия давления смеси в цилиндре двигателя внутреннего сгорания равно 0,8*105 Па, а температура 50 0С. Определите температуру смеси в конце такта сжатия, если объем смеси в процессе сжатия уменьшился в 5 раз, а давление увеличилось до 7*105 Па.
96Т3. При давлении 105 Па и температуре 15 0С воздух имеет объем 2*10-3 м3. При каком давлении данная масса воздуха займет объем 4*10-3 м3, если температура его станет 20 0С?
96Т4. Объем водорода при температуре 50 0С и давлении 0,98*105Па равен 2,5*10 -3 м3. Каков объем той же массы водорода при температуре 0 0С и давлении 105 Па?
96Т5. Внутренний объем цилиндра двигателя внутреннего сгорания равен 0,93*10-3 м3. Какой объем займут при нормальных условиях выхлопные газы, выбрасываемые за один ход поршня, если к моменту открытия выпускного клапана температура газа в цилиндре 1000 0С, а давление 5*105 Па?
96Т6. Воздушный шар, наполненный газом при давлении 1,05*105 Па и температуре 70 0С, поднялся в слой воздуха, где давление оказалось 0,66*105Па, а температура -28 0С. Во сколько раз увеличился объем газа, наполняющего шар? Шар изготовлен из эластичной пленки.
97Т1. Определите массу водорода, находящегося в баллоне емкостью 2*10-2м3 под давлением 8,3*106Па при температуре 17 0С. Молярная масса водорода µ=0,032 кг/моль.
97Т2. Какова температура 1,6*10-2 кг кислорода, находящегося под давлением 106 Па и занимающего объем 1,6*10-3 м3? Молярная масса кислорода µ=0,032 кг/моль.
97Т3. Под каким давлением находится воздух в сосуде объемом 2*10-3 м3, если его масса 1,2*10-2 кг, температура 27 0С, а молярная масса 0,029 кг/моль.
97Т4. Сосуд емкостью 2*10-3м3наполнен азотом под давлением 2*105Па при температуре 27 0С. Определите массу азота в сосуде, если его молярная масса 0,028 кг/моль?
97Т5. В баллоне находится метан под давлением 2*106Па и температуре 47 0С. Масса метана 3кг. Определите объем баллона, если молярная масса метана 0,016 кг/моль.
97Т6. Определите давление в сосуде объемом 3*10-3 м3, который наполнен аргоном при температуре 0 0С. Молярная масса аргона 0,04 кг/моль, а масса аргона в сосуде 5,1*10-3кг.
97Т7*. Закрытый с обоих концов цилиндр наполнен газом и разделен легкоподвижным поршнем на две равные части длиной по 0,34м каждая. Температура газа 27 0С. На сколько градусов надо нагреть газ в одной половине цилиндра, что бы поршень сместился на 0,1 м?
98Т8*. В закрытом цилиндре по одну сторону легкоподвижного поршня имеется некоторая масса газа при температуре -70 0С, по другую сторону- такая же масса этого газа при температуре +25 0С. Поршень находится в равновесии. Общий объем газа 4*10-4 м3. Определите объем газа в каждой из частей цилиндра.
Закон Шарля. 98Т (1-6)
98Т1. 1) Давление газа в сосуде при температуре 0 0С равно 2*105Па. Какое давление установится в сосуде при повышении температуры до 100 0С?
2) Какой процесс предоставлен графиком (см. рис.)?
V
O T
98Т2. 1) Кислород при температуре 27 0С и давлении 5*105Па изохорно охладили, после чего давление стало равно 4*105 Па. До какой температуры охладили кислород?
2) Начертите изохору в координатахp, V.
98Т3. 1) Давление воздуха в велосипедной шине при температуре 42 0С равно 1,7*105 Па. Каким станет давление воздуха в шине при понижении температуры до 12 0С?
2) Пользуясь графиком, изображенным на рисунке, объясните изменения, происшедшие в состоянии газа.
p
1
2
0 V
98Т4. 1) При заполнении баллона газом до давления 1,65*107 Па температура газа повысилась до 50 0С. Каким станет давление газа после охлаждения баллона до 20 0С?
2) Пользуясь графиком (см. рис.), определите, чем отличаются состояния одной и той же массы газа, соответствующие точкамС и D.
р
C D
Т
98Т5. 1) Баллон, содержащий газ под давлением 2,8*106 Па, находился на складе при температуре 70С. Когда баллон унесли в помещение, давление газа в баллоне стало 3*106 Па. Какова была температура в помещении?
2) Начертите изохору в координатах р, Т.
98Т6. 1) Каким будет давление газа после его изохорного нагревания до 50 0С, если при 20 0С давление газа было равно 105 Па?
2) Пользуясь графиком, изображенным на рисунке, объясните изменения, происшедшие в состоянии газа.
V
1 2
0 p
Работа в термодинамике. 99Т (1-6)
99Т1. Газ, расширяясь изобарно при давлении 2*105 Па, совершает работу 0,2кДж. Определите первоначальный объем газа, если его конечный объем оказался равным 2,5*10-3 м3.
99Т2. Находясь под давлением 3*105 Па, воздух изобарно расширился, и при этом была совершена работа 1,5 кДж. Определите увеличение объема воздуха.
99Т3. Воздух находится под давлением 105 Па и занимает объем 0,6 м3. Какая работа будет совершена при уменьшении его объема до 0,2 м3?
99Т4. При изобарном нагревании газа была совершена работа 270 Дж. Под каким давлением находится газ, если при расширении его объем увеличился на 3*10-3 м3?
99Т5. В цилиндре объемом 0,024 м3 находится газ, который изобарно расширяется под давлением 5*105 Па. Определите конечный объем газа, если при его расширении совершается работа в 1,5 кДж.
99Т6. Определите давление газа в цилиндре, если при его изобарном нагревании была совершена работа 5 кДж, а объем увеличился на первоначального, равного 1 м3.
Теплоемкость тел. 910Т (1-6)
910Т1. До какой температуры нагрелась во время работы стальная фреза массой 1кг, если после опускания ее в калориметр температура 1 л воды повысилась от 12 до 30 0С? Теплоемкость калориметра не учитывать.
910Т2. В стеклянный стакан массой 0,12 кг при температуре 15 0С налили 0,2кг воды при температуре 100 0С. При какой температуре установится тепловое равновесие?
910Т3. Медное тело, нагретое до 100 0С, внесено в воду, масса которой равна массе медного тела. Тепловое равновесие наступило при температуре 30 0С. Определите первоначальную температуру воды.
910Т4. Серебряную ложку массой 50 г опустили в сосуд, содержащий 250 г воды при температуре 90 0С. Определите удельную теплоемкость серебра, если первоначальная температура ложки 30 0С, температура теплового равновесия 89,3 0С. Теплоемкость сосуда (без воды) 130 Дж/К.
910Т5. В 0,4 кг воды при 20 0С поместили кусок меди массой 0,2 кг при температуре -8 0С. При какой температуре установится тепловое равновесие?
910Т6. В ванну налито 210 л воды при 10 0С. Сколько воды при 100 0С нужно добавить в ванну, что бы тепловое равновесие установилось при 37 0С?
Первый закон термодинамики. 911Т (1-7)
911Т1. В цилиндре под поршнем находится 1,25 кг воздуха. Для его нагревания на 4 0С при постоянном давлении было затрачено 5 кДж теплоты. Определите изменение внутренней энергии воздуха (µ=0,029 кг/моль).
911Т2. 0,02 кг углекислого газа нагревают при постоянном объеме. Определите изменение внутренней энергии газа при нагревании от 20 до 1080С (Сv=655 Дж/(кг*К)).
911Т3. В теплоизолированном цилиндре с поршнем находится азот массой 0,3 кг при температуре 20 0С. Азот, расширяясь, совершает работу 6705 Дж. Определите изменение внутренней энергии азота и его температуру после расширения (СV=745 Дж/(кг*К))?
911Т4. 0,2 кг азота нагревают при постоянном давлении от 20 до 80 0С. Какое количество теплоты поглощается при этом? Какую работу производит газ (Ср=103 Дж/(кг*К))?
911Т5. В цилиндре под поршнем находится 1,5 кг кислорода. Поршень неподвижен. Какое количество теплоты необходимо сообщить газу, что бы его температура повысилась на 8 0С? Чему равно изменение внутренней энергии (Cv=675 Дж/(кг*К))?
911Т6. При изобарном расширении 0,04 кг кислорода его температура изменяется на 6 0С. Величина работы, совершенная во время этого процесса, равна 250 Дж. Какое количество теплоты было передано газу и чему равно изменение его внутренней энергии (Ср=916 Дж/(кг*К))?
911Т7*. Чтобы повысить температуру газа массой 15 кг на 40 0С при постоянном давлении, необходимо затратить 6*105 Дж теплоты. Какое количество теплоты следует отнять от этого газа при постоянном объеме, чтобы его температура понизилась на 40 0С(µ=0,028 кг/моль)?
КПД тепловых двигателей. 912Т (1-6)
912Т1. Температура нагревателя тепловой машины 150 0С, а холодильника 25 0С. Машина получила от нагревателя 4*104 Дж энергии. Как велика работа, произведенная машиной?
912Т2. Вычислить КПД идеальной тепловой машины, если температура нагревателя 420 0С, а холодильника 130 0С. Какую часть всей полученной от нагревателя теплоты машина отдает холодильнику?
912Т3. В идеальной тепловой машине, КПД которой 30%, газ получил от нагревателя 10 кДж теплоты. Какова температура нагревателя, если температура холодильника 20 0С? Сколько джоулей теплоты машина отдала холодильнику.
912Т4. Температура пара, поступающего в турбину, 227 0С, а температура холодильника30 0С. Определите КПД турбины и количество теплоты, получаемой от нагревателя каждую секунду, если за это время бесполезно теряется 12 кДж энергии.
912Т5. Определите КПД тепловой машины и величину работы, совершенной за счет каждого килоджоуля энергии, получаемой от нагревателя, если температура нагревателя 140 0С, а холодильника 17 0С.
912Т6.КПД идеальной паровой турбины 60%, температура нагревателя 4800С. Какова температура холодильника и какая часть теплоты, получаемой от нагревателя, уходит в холодильник?
Контрольная работа по теме «Тепловые явления. Термодинамика». 913К (1-6)
913К1. 1) Цилиндр, объем которого5*10-2 м3, наполнен кислородом. Определите массу этого кислорода, если температура газа в цилиндре 20 0С, давление 1,02*105 Па, молярная масса кислорода µ=0,032 кг/моль.
2) В закрытом сосуде находится газ под давлением 5*105 Па. Какое давление установится в сосуде, если после открытия крана массы газа выйдет из сосуда?
3) Почему при вколачивании гвоздя в дерево шляпка его мало нагревается, а когда гвоздь вбит, достаточно нескольких ударов, чтобы сильно нагреть шляпку?
913К2. 1) Объем углекислоты при нормальных условиях равен 10-3 м3. Определите объем этой углекислоты при температуре 40 0С и давлении 0,97*105 Па.
2) Идеальная тепловая машина отдает холодильнику 75% количества теплоты, получаемой от нагревателя. Температура нагревателя 150 0С. Вычислите температуру холодильника.
3) За счет какой энергии нагревается газ при сжатии?
913К3. 1) Вычислите молярную массу бензола, 0,2*10-3 м3который при температуре 87 0С и давлении 0,82*105 Па имеет массу 2,6*10-3кг.
2) Какое количество теплоты требуется для того, что бы воздух массой 5*10-3 кг и температурой 17 0С нагреть при постоянном давлении на столько, что бы его объем увеличился в два раза? Ср=1018 Дж/(кг*К).
3) Для получения газированной воды через воду пропускают сжатый углекислый газ. Почему температура воды при этом несколько понижается?
913К4. 1) Определите, под каким давлением находится ацетилен в баллоне емкостью 2*10-2 м3, если при нормальных условиях его объем 2м3. Температура ацетилена в баллоне 12 0С.
2) В идеальной тепловой машине за счет каждого килоджоуля энергии, получаемой от нагревателя, совершается 300 Дж работы. Определите КПД машины и температуру нагревателя, если температура холодильника 17 0С.
3) Два одинаковых стальных шарика упали с одной и той же высоты. Первый упал в мягкий, вязкий грунт, а второй, ударившись о камень, отскочил и был пойман рукой на некоторой высоте. У какого шарика энергия изменилась больше?
913К5. 1) Определите давление 4 кг кислорода, находящегося в сосуде емкостью 2 м3. Температура кислорода 29 0С, молярная масса 0,032 кг/моль.
2) 15 м3 воздуха имеет температуру 0 0С. Какую работу совершит воздух, расширяясь изобарно при давлении 2*105 Па, если его нагреть на 17 0С?
3) Всегда ли газ при охлаждении отдает такое же количество теплоты, какое было затрачено на его нагревание, если изменение температуры одинаково в обоих случаях?
913К6. 1) В баллоне содержится газ при температуре 27 0С и давлении 6*106Па. Каково будет давление этого газа, когда температура понизится до -730С?
2) КПД идеальной тепловой машины25%. Какова температура нагревателя, если температура холодильника 22 0С?
3) Почему при выпуске газа из баллона вентиль покрывается росой или доже инеем?
МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА
Температура-мера средней кинетической энергии хаотического движения молекул. 914Т (1-6)
914Т1. В сосуде находится газ при температуре 273 0С. Определите среднюю кинетическую энергию хаотического движения молекул газа.
914Т2. При какой температуре находится газ, если средняя кинетическая энергия хаотического движения его молекул на 20% больше, чем при 0 0С?
914Т3. Определите температуру газа, если средняя кинетическая энергия хаотического движения его молекул равна 5,6*10-21 Дж.
914Т4.При понижении температуры газа с 300 до 200К средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул уменьшилась на 10-20Дж. Какой была Е газа при температуре 300 К?
914Т5. Сравните, как изменилась средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул газа, если его температура уменьшилась на 50 0С. Первоначальная температура газа 70 0С.
914Т6. При какой температуре находится газ, если средняя кинетическая энергия хаотического движения его молекул равна 10,23*10-21 Дж?
Основное уравнение молекулярно-кинетической теории. 915К (1-7)
915К1. Определите среднюю квадратичную скорость молекул водорода при нормальных условиях (плотность водорода р=0,09 кг/м3).
915К2. Чему равна средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул аргона, если 2 кг его, находясь в сосуде объемом 2 м3, оказывают давление 3*105 Па (µ=0,04 кг/моль)?
915К3. Какой объем занимает газ при давлении 2*105 Па, если масса его 1 кг, а средняя квадратичная скорость молекул 600 м/с?
915К4.Какова средняя квадратичная скорость движения молекул газа, который занимает объем 5 м3 при давлении 2*105Па и имеет массу6 кг?
915К5.В 1м3 газа при давлении1,5*105 Па содержится 2*1025 молекул. Определите среднюю кинетическую энергию хаотического движения этих молекул.
915К6.Какое давление на стенки сосуда производят молекулы газа, если масса газа 3*10-3 кг, объем 0,5*10-3 м3, средняя квадратичная скорость молекул 500 м/с?
915К7*.Найдите среднюю квадратичную скорость молекул водорода при 0 0С, если известно, что масса молекул водорода 3,4*10-27 кг.
ВЗАИМНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ.
СВОЙСТВА ПАРОВ
Испарение жидкостей. 916Т (1-8)
916Т1. Алюминиевый калориметр массой 50 г содержит 250 г воды при 160С. Какое количество пара при температуре 100 0С следует ввести в калориметр, что бы температура воды в нем повысилась до 90 0С?
916Т2. В 500 г воды, взятой при 18 0С, выпускают 75 г водяного пара при 1000С, который обращается в воду. Найдите температуру воды после установления теплового равновесия.
916Т3. В сосуд, содержащий 400 г воды при 17 0С, вводят 10 г пара при 100 0С, который превращается в воду. Определите конечную температуру воды. Теплоемкостью сосуда пренебречь.
916Т4. В латунный калориметр массой 150 г налито 300 г воды при 35 0С. Какое количество водяного пара при 100 0С надо впустить в калориметр, что бы температура воды поднялась до 60 0С?
916Т5. В сосуд, содержащий 30 кг воды, впускают 1,8 кг водяного пара при 100 0С. После конденсации водяного пара температура воды в сосуде повысилась до 37 0С. Найдите первоначальную температуру воды. Теплоемкостью сосуда пренебречь.
916Т6. В сосуд, содержащий 2,8 кг воды при 20 0С, бросают кусок стали, который передает воде 4,6*106 Дж энергии. Вода нагревается до 100 0С и часть ее испаряется. Найдите массу воды, обратившейся в пар. Теплоемкостью сосуда пренебречь.
916Т7*. Колбу с 600 г воды при 10 0С нагревают на спиртовке с КПД 35%. Определите, через сколько времени вода закипит. Какое количество ее при кипении будет ежесекундно обращаться в пар, если известно, что за 1 мин сгорает 2г спирта? Теплота сгорания спирта 2,7*107 Дж/К.
916Т8*. На электроплитке мощностью 600 Вт, имеющей КПД 45 %, нагрелось 1,5 л воды, взятой при 10 0С, до кипения, и 5% ее обратилось в пар. Как долго длилось нагревание?
Влажность воздуха. 917Т (1-6)
917Т1. Относительная влажность воздуха в комнате равна 80%, температура воздуха 15 0С. Какова упругость водяного пара?
917Т2. В 6 м3 воздуха содержится 51 г водяного пара. Температура воздуха 19 0С. Определите упругость водяного пара при данной температуре и относительную влажность воздуха.
917Т3. Над поверхностью моря при температуре 25 0С относительная влажность воздуха оказалась равной 95%. При какой температуре можно ожидать появление тумана?
917Т4. При какой температуре воздуха его относительная влажность равна 50%, если известно, что в состояние насыщения водяные пары, содержащиеся в воздухе, переходят при 7 0С?
917Т5. Относительная влажность воздуха в комнате 43%, а температура 190С. Какую температуру показывает влажный термометр психрометра?
917Т6. Определите упругость водяного пара и относительную влажность воздуха в помещении, если известно, что его температура 18 0С, а температура, при которой водяные пары переходят в состояние насыщения, 8 0С.
Контрольная работа по теме «Взаимные превращения жидкостей и газов. Свойства паров». 918К (1-6)
918К1. 1) В 0,5 кг воды, взятой при 16 0С, впускают 75 г водяного пара при 100 0С, который обращается в воду. Определите, как нагреется вода в результате конденсации пара.
2) Температура воздуха 23 0С, относительная влажность 45%. Найдите упругость водяного пара.
3) Почему кипящая вода не поднимается за поршнем всасывающего насоса при медленном подъеме поршня?
918К2. 1) Сколько теплоты выделится при конденсации 0,2 кг водяного пара, имеющего температуру 100 0С, и при охлаждении полученной из него воды до 20 0С?
2) При какой температуре водяные пары перейдут в состояние насыщения, если при температуре воздуха 19 0С относительная влажность составляет 70%?
3) Можно ли применить законы Бойля-Мариотта, Гей-Люссака и Шарля к насыщенным парам? Ответ объясните.
918К3. 1) 1 кг пара при 100 0С впускают в холодную воду, масса которой 12кг. Температура воды в результате конденсации в ней пара поднялась до 700С. Какова была первоначальная температура воды?
2) Вечером на берегу озера при температуре 18 0С относительная влажность воздуха75 %. При каком понижении температуры к утру можно ожидать появление тумана?
3) Почему запотевают очки, когда человек с мороза входит в дом?
918К4. 1) 1,5 кг воды, находящейся при 20 0С, сообщили 6,3*105Дж теплоты. Вода, нагревшись до 100 0С, закипела, и часть ее обратилась в пар. Определите массу испарившейся воды.
2) Температура воздуха 25 0С, относительная влажность 60%. При какой температуре водяные пары перейдут в состояние насыщения?
3) Трубка, один конец которой запаян, заполнена водой и открытым концом погружена в сосуд с водой. Что произойдет с водой в бутылке, если воду в трубке и в сосуде нагреть до кипения?
918К5. 1)В сосуд, содержащий 2,8 кг воды при 20 0С, бросают кусок стали, нагретый до 600 0С. Вода при этом нагревается до 100 0С, и 30 г ее испаряется. Определите массу куска стали.
2) При температуре воздуха300С, относительная влажность равна 70%. Какова упругость водяного пара?
3) Чем объяснить появления инея зимой на оконных стеклах? С какой стороны он появляется?
918К6.1) В сосуд, содержащий 0,3 кг воды при температуре 5 0С, впускают 5 г водяного пара при 100 0С.Какая температура установится в сосуде после впуска пара? Теплоемкостью сосуда пренебречь.
2) Вечером температура воздуха 20 0С, относительная влажность 60%. Какова должна быть температура ночью, чтобы водяные пары перешли в насыщенное состояние?
3) Когда кипящий чайник выпускает пар в воздух, мы видим белые клубы. Правильно ли их назвать паром?
ПОВЕРНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ ЖИДКОСТЕЙ
Сила поверхностного натяжения. 919Т (1-6)
919Т1. 1) Какую работу нужно произвести, чтобы выдуть мыльный пузырь диаметром 0,14 м, если процесс раздувания изотермический?
2) Почему полотно палатки сильно натягивается после дождя?
919Т2. 1) На сколько уменьшится поверхностная энергия мыльной пленки при сокращении ее площади вдвое? Первоначальная площадь пленки 4*10-3м3, температура постоянна.
2) Почему из мыльной воды можно выдуть пузырь, а из чистой нельзя?
919Т3. 1) С помощью пипетки отметили 152 капли минерального масла. Их масса оказалась равной 1,82 г. Определите диаметр шейки пипетки, если коэффициент поверхностного натяжения минерального масла 3*10-2 Н/м.
2) Почему кусочки камфоры, брошенные в воду, начинают двигаться по ее поверхности?
919Т4. 1) При перемещении одной стороны (длиной 0,03 м) проволочной прямоугольной рамки, затянутой мыльной пленкой, на 0,02м совершается работа 5*10-5 Дж. Определите коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора.
2)Какова форма капель воды, из которых состоит туман?
919Т5. 1) Какую массу имеет капля воды, вытекающая из стеклянной трубки диаметром 10-3 м, если считать, что диаметр шейки капли равен диаметру трубки?
2) В каком случае из крана падают более тяжелые капли: когда капает холодная или горячая вода?
919Т6. 1) Вычислите коэффициент поверхностного натяжения масла, если при пропускании через пипетку 3,6*10-3 кг масла получено 304 капли. Диаметр шейки пипетки 1,2*10-3 м.
2) Чем объяснить, что при оплавлении конца стеклянной трубки острые края ее делаются закругленными?
Капиллярные явления. 920Т (1-6)
920Т1. 1) В спирт опущена трубка. Диаметр ее внутреннего канала равен 5*10-4 м. На какую высоту поднимется спирт в трубке? Плотность спирта 800кг/м3.
2) За счет какой энергии поднимается жидкость в капилляре?
920Т2. 1) Керосин поднялся по капиллярной трубке на 15*10-3 м. Определите радиус трубки, если коэффициент поверхностного натяжения керосина24*10-3 Н/м, а его плотность 800 кг/м3.
2) В засуху слежавшаяся почва высыхает сильно, а вспаханная – слабо. Почему?
920Т3. 1) Определите коэффициент поверхностного натяжения ртути, если при погружении в нее трубки диаметром 0,5*10-3 м ртуть опускается в трубке на 2,5*10-2 м. Плотность ртути 13600 кг/м3.
2) Как изменится высота уровня моря в капилляре, если при прочих равных условиях перенести опыт на луну?
920Т4. 1) Каким должен быть диаметр капиллярной трубки, что бы вода поднималась в ней на 10-2 м?
2) Сообщающиеся капиллярные трубки разного диаметра заполнены водой. Как изменится разность уровней воды в трубках при нагревании воды?
920Т5. 1) В капиллярной трубке радиусом 0,5*10-3 м жидкость поднялась на 11*10-3 м. Определите плотность данной жидкости, если ее коэффициент поверхностного натяжения 0,022 Н/м.
2) Если положить кусок мела на мокрую губку, он намокнет. Если же сухую губку положить на мокрый мел, она останется сухой. Почему?
920Т6. 1) Определите коэффициент поверхностного натяжения эфира, если он в капиллярной трубке диаметром 0,5*10-3 м поднимается на 2*10-2 м. Плотность эфира 700 кг/м3.
2) Как изменится высота уровня воды в капилляре, если при прочих равных условиях понизить температуру воды?
ТВЕРДЫЕ ТЕЛА
Закон Гука. 921 (1-6)
921Т1. Вычислите модуль упругости для железа, если известно, что железная проволока длиной 1,5 м и сечением 10-6 м2 под действием силы в 200 Н удлинилась на 1,5*10-3 м.
921Т2. Верхний конец стержня закреплен, а к нижнему подвешен груз 20 кН. Длина стержня 5 м, сечение 4*10-4 м2. Определите напряжение материала и абсолютное удлинение стержня, если Е= 2*1011 Н/м2.
921Т3. Какого диаметра нужно взять стальной стержень, чтобы при нагрузке 25 кН растягивающее напряжение равнялось 6*107 Н/м2?
921Т4. Какую растягивающую силу надо приложить к стальной проволоке длиной 3,6 м и площадью поперечного сечения 10-6м2 для удлинения ее на 2*10-3 м?
921Т5. Круглый стальной брус диаметром 2*10-2 м и длиной 16 м растягивают силой 36 кН. Найдите абсолютное удлинение этого бруса и напряжение в нем.
921Т6. Под действием сил в 50 Н проволока длиной 2,5 м и площадью поперечного сечения 2,5*10-6 м2 удлинилась на 10-3 м. Определите модуль Юнга.
Механические свойства твердых тел. 922Т (1 – 6)
922Т1. 1) Стальную полосу шириной 0,16 м и толщиной 0,012 м растягивают силой 200 кН. С каким запасом прочности работает полоса, если граница прочности стали, из которой она изготовлена, равняется Н/м2?
2) Почему раму велосипеда можно сделать трубчатой, не уменьшая прочность?
922Т2. 1) Для подъема черпака с углем массой 10 т служит трос, свитый из 200 железных проволок. Каков диаметр каждой проволоки, если запас прочности 5? Предел прочности проволокиН/м2.
2) Какой потолок более прочный: плоский или сводчатый? Материал потолка в обоих случаях одинаков.
922Т3.1) Какой запас прочности обеспечен на тепловозе в прицепном приспособлении, если его сечение 10-2м2, а предел прочности Н/м2, сила тяги тепловоза 75 кН?
2) Какие части железобетонной балки, работающей на изгиб, нужно армировать больше?
922Т4. 1) Какого диаметра должен быть стальной стержень для крюка подъемного крана грузоподъемностью 80 кН при восьмикратном запасе прочности? Предел прочности стержня Н/м2.
2) Почему можно сплошные брусья, подвергающиеся изгибу, заменять трубами, не уменьшая прочности?
922Т5.1) Какой груз можно подвесить на стальном тросе диаметром 3*10-2мпри запасе прочности, равном 10, если предел прочности Н/м2?
2) Какая из двух колб, изготовленных из одного и того же стекла и имеющих одинаковую толщину стенок, выдержит большее давление снаружи: круглая или плоскодонная?
922Т6. 1) Какого поперечного пересечения нужно взять железный стержень, чтобы подвесить к потолку люстру массой 250кг при запасе прочности 2,5? Предел прочности стержня Н/м2.
2) Из двух стальных валов одинакового веса, полого и трубчатого, более прочным является полый. Однако это справедливо лишь при достаточной толщине его стенок. Почему?
Тепловое расширение твердых и жидких тел. 923Т| (1 – 7)
923Т1. Железная балка наглухо заложена между двумя стенами при 00С. Определите напряжение, которое возникает в балке при повышении температуры до 200С.
923Т2. Какое растягивающее напряжение нужно приложить к стальному стержню, чтобы он получил такое же относительное удлинение, которое возникло бы при его нагревании от 0 до 80 0С?
923Т3. С какой силой давит на стену наглухо закрепленный в ней железный стержень площадью поперечного сечения 2•10-3м2 при повышении температуры на 30 0С?
923Т4. На сколько градусов нужно нагреть медную проволоку сечением 10-6м2, чтобы она приняла ту же длину, что и под действием растягивающей нагрузки в 50Н?
923Т5. Какую силу нужно приложить к стальному стержню сечением 10-4 м2, чтобы растянуть его на столько, на сколько он удлиняется при нагревании на 10С?
923Т6. Стальной провод сечением 2·10-6м2 при температуре 30°С натянут горизонтально и закреплен своими концами между двумя неподвижными опорами. С какой силой будет действовать провод на точки закрепления при снижении температуры до -10°С?
923Т7*. При температуре 0°С объем стеклянного баллона 100 см3. При этой температуре в баллон налили 96 см3 ртути. При нагревании до 270°С ртуть заполнила весь баллон. Найдите по этим данным коэффициент линейного расширения стекла, если коэффициент объемного расширения ртути а = 18· 10-5 0С-1.
ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ
Закон Кулона. 924Т| (1 - 7)
924Т1. Два заряда, находясь в воздухе на расстоянии 0,05 м, действуют друг на друга с силой 1,2·10-4 Н, а в некоторой непроводящей жидкости на расстоянии 0,12 м с силой 1,5 ·10-5 Н. Какова диэлектрическая проницаемость жидкости?
924Т2. Заряд в 1,3·10-9 Кл в керосине на расстоянии 0,005 м притягивает к себе второй заряд с силой 2·10-4 Н. Найдите величину второго заряда. Диэлектрическая проницаемость керосина равняется 2.
924ТЗ. На каком расстоянии друг от друга нужно расположить два заряда по 5·10-6 Кл, чтобы в керосине сила взаимодействия между ними оказалась равной 0,5 Н? Диэлектрическая проницаемость керосина равняется 2.
924Т4. Два одинаковых точечных заряда взаимодействуют в вакууме на расстоянии 0,1м с такой же силой, как в скипидаре на расстоянии 0,07м. Определите диэлектрическую проницаемость скипидара.
924Т5. Два заряда по 3,3·10-8 Кл, разделенные слоем слюды, взаимодействуют с силой 5·10-2 Н. Определите толщину слоя слюды, если ее диэлектрическая проницаемость равняется 8.
924Т6. Определите расстояние r1 между двумя одинаковыми электрическими зарядами, которые находятся в масле с диэлектрической проницаемостью 3, если сила взаимодействия между ними такая же, как в пустоте на расстоянии r2 = 0,3м.
924Т7*. Три отрицательных заряда величиной по 3·10-9 Кл каждый расположенные в вершинах равностороннего треугольника. Какой заряд q нужно поместить в центре треугольника, чтобы система находилась в равновесии.
Напряженность электрического поля. 925Т| (1 - 8)
925Т1. Два заряда q1 = +3 · 10-7 Кл и q2 = -2 · 10-7 Кл находятся в вакууме на расстоянии 0,2м друг от друга. Определите напряженность поля в точке С, расположенной на линии, соединяющей заряды, на расстоянии 0,05м вправо от заряда q2.
925Т2. В некоторой точке поля на заряд 5 · 10-9 Кл действует сила 3·10-4 Н. Найдите напряженность поля в этой точке и определите величину заряда, который создает поле, если точка удалена от него на 0,1м.
925ТЗ. Два заряда q1 = +2·10-7 Кл и q2 = -2·10-7 Кл расположены в керосине на расстоянии 0,2м один от другого. Какая напряженность поля в точке, которая находится между зарядами на расстоянии 0,08м от положительного заряда на линии, которая соединяет центры зарядов?
925Т4. Напряженность поля в керосине, образованного точечным зарядом 10-10 Кл на некотором расстоянии от него равняется 5 Н/Кл. Определите расстояние от заряда к данной точке поля и силу, с которой поле действует на заряд 3·10-6 Кл, помещенный в данную точку.
925Т5. Какова напряженность электрического поля, созданного двумя зарядами 6·10-9 и 2·10-8 Кл в точке, находящейся между зарядами на расстоянии 0,03м от первого заряда на линии, соединяющей заряды? Расстояние между зарядами 0,05м, и находятся они в среде с диэлектрической проницаемостью 2.
925Т6. Определите величину точечного заряда, образующего поле в вакууме, если на расстоянии 0,09м от него напряженность поля составляет 4 · 105 Н/Кл. На сколько ближе к заряду будет находиться точка, в которой напряженность окажется прежней, если заряд поместить в среду с диэлектрической проницаемостью 2?
925Т7*.В вершинах острых углов ромба со стороной а помещены положительные заряды q, а в вершине одного из тупых углов —положительный заряд Q. Определите напряженность электрического поля в четвертой вершине ромба, если меньшая диагональ ромба равняется его стороне.
925Т8*.Металлический шар диаметром 4см погружен в парафин. Поверхностная плотность заряда на шаре 0,8·10-5Кл/м2. Какая напряженность поля в парафине на расстоянии 20см от поверхности шара?
Разность потенциалов. 926Т| (1 - 8)
926Т1. Какова разность потенциалов начальной и конечной точек пути электрона в электрическом поле, если на этом пути он увеличил свою скорость с 107 до 2 · 107 м/с?
926Т2. В поле точечного заряда 10-7 Кл две точки расположены на расстоянии 0,15 и 0,2м от заряда. Найдите разность потенциалов этих точек.
926ТЗ. Электрон летит из точки А к точке В, между которыми разность потенциалов равняется 100 В. Какую скорость будет иметь электрон в точке B, если в точке А его скорость равнялась нулю?
926Т4. Два точечных заряда7 · 10-9и 14 · 10-9 Кл находятся на расстоянии 0,4м. Какую работу нужно совершить, чтобы сблизить их до расстояния 0,25м?
926 Т5. Из ядра атома радия со скоростью 2 ·107м/с вылетает а - частица массой 6,67 ·10-27кг. Определите энергию частицы и разность потенциалов, которая бы обеспечила частице такую энергию. Заряд частицы 3,2 · 10-19 Кл.
926Т6.Поле образовано зарядом 17 · 10-9 Кл. Какую работу нужно совершить, чтобы одноименный заряд 4·10-9 Кл перенести из точки, удаленной от первого заряда на 0,5м, в точку, удаленную от того же заряда на 0,05м?
926Т7*.Какую работу надо совершить, чтобы перенести точечный заряд 7 · 10-9Кл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии 0,1м от поверхности металлического шарика? Потенциал шарика 200 В, его радиус 0,02м. Шарик находится в воздухе.
926Т8*.На поверхности шара радиусом 0,02м равномерно распределен заряд 10-10 Кл. Электрон, находящийся очень далеко от шара, имеет начальную скорость v0 = 0. С какой скоростью он приблизится к шару? Масса электрона 9,1 · 10-31кг, а его заряд 1,6 · 10-19 Кл.
Связь между напряженностью электрического поля
и разностью потенциалов. 927Т| (1 - 6)
927Т1. Между параллельными заряженными пластинами, расположенными горизонтально, содержится в равновесии пылинка массой 10-12кг с зарядом -5 · 10-16 Кл. Определите разность потенциалов между пластинами, если расстояние между ними 10-2м.
927Т2. Определите количество электронов, образующих заряд пылинки массой 5 · 10-12кг, если она находится в равновесии в электрическом поле, созданном двумя заряженными пластинами. Разность потенциалов между пластинами 3000 В, а расстояние между ними 0,02м. Заряд электрона равен 1,6 · 10-19 Кл.
927ТЗ.Между двумя горизонтально расположенными пластинами, заряженными до 6000 В, содержится в равновесии пылинка массой 3· 10-11кг. Определите заряд пылинки, если расстояние между пластинами 0,1м.
927Т4. Электрон влетает в однородное поле, образованное параллельными заряженными пластинами, по направлению линий индукции и теряет свою скорость, пройдя путь от одной пластины к другой. Определите напряженность поля, если расстояние между пластинами 2см. Заряд электрона 1,6 · 10-19 Кл, его масса 9,1 · 10-31кг, а начальная скорость 12*106м/с.
927Т5. В однородном электрическом поле между двумя горизонтально расположенными разноименно заряженными пластинами находится пылинка массой 10-11кг. Разница потенциалов между пластинами 500 В, расстояние 0,1м. Определите заряд пылинки, если она в электрическом поле удерживается в равновесии.
927Т6. До какой разности потенциалов нужно зарядить горизонтально расположенные на расстоянии 0,04м друг от друга пластины, чтобы пылинка массой 3·10-11кг, несущая на себе 1000 избыточных электронов, находилась в равновесии между этими пластинами? Заряд электрона 1,6·10-19 Кл.
Электроемкость проводника.
Единицы электроемкости. 928Т| (1 - 6)
928 Т1. На шаре сосредоточен заряд 6· 10-8 Кл, а потенциал его 18 кВ. Найдите радиус шара, если он находится в вакууме.
928Т2. До какого потенциала зарядится проводник емкостью 10см, если ему сообщить заряд 2 · 10-10 Кл?
928ТЗ. Каким должен быть радиус шара, чтобы его емкость в вакууме равнялась 1 Ф?
928Т4. Определите электроемкость уединенного металлического шара в фарадах, если радиус его10см, а шар находится в вакууме, опущен в воду.
928Т5. Определите электроемкость проводящего шара в фарадах (в вакууме), если его радиус 3· 102м.
928Т6. Сообщив проводнику заряд 10-8 Кл, его потенциал увеличили на 100 В. Определите электроемкость проводника и выразите ее в сантиметрах.
Емкость плоского конденсатора. 929Т| (1 - 6)
929 Т1. Определите толщину диэлектрика конденсатора, емкость которого 1400 пФ, площадь перекрывающих друг друга пластин 1,4· 10-3м2. Диэлектрик - слюда (е = 6).
929Т2. Плоский воздушный конденсатор образован двумя квадратными пластинами, отдаленными друг от друга на расстояние 10-3м. Какой должна быть ширина каждой из этих пластин, чтобы емкость конденсатора равнялась 1Ф?
929 ТЗ. Какой наибольшей емкости можно сделать конденсатор, использовав в качестве диэлектрика отмытую от эмульсии фотопластинку размером 9 •12см и толщиной 1,5 · 10-3м (е = 7)?
929Т4. Конденсатор сделан из листов станиоля, проложенных пластинками слюды толщиной 10-3м и площадью 9 · 10-4м2. Сколько листов станиоля нужно взять, чтобы получить электроемкость 9 · 104см (е = 6)?
929Т5. Плоский конденсатор состоит из двух круглых пластин диаметром 0,22м каждая, отделенных друг от друга слоем воздуха толщиной 3 · 10-3м. Напряжение на пластинах конденсатора 120 В.Какой заряд сосредоточен на каждой пластине?
929Т6. Плоский воздушный конденсатор состоит из двух пластин. Определите емкость конденсатора, если площадь каждой пластины 10-2м2, а расстояние между ними 0,5 · 10-2м. Как измерять емкость конденсатора при погружении его в глицерин (е = 56,2)?
Контрольная работа по теме «Электрическое поле». 930К| (1 - 6)
930К1. 1) Маленький шарик массой 0,4г подвешен на тонкой шелковой нити и имеет заряд 4 · 10-7 Кл. На какое расстояние снизу к нему следует поднести другой шарик с одноименным зарядом 6 · 10-8 Кл, чтобы натяжение нити стало вдвое меньше?
2)Два металлических шара разных диаметров заряжены до одинакового потенциала относительно Земли. Одинаковы ли заряды на шарах? Будут ли переходить заряды от одного шара к другому при соединении их проводом?
930К2.1) Два проводящих шара радиусами R1= 8см и R2 = 20см находятся на большом расстоянии друг от друга и имеют заряды + 14·10-9 и -7·10-9 Кл. Как перераспределятся заряды, если шары соединить очень тонким проводником?
2) Изменится ли напряженность однородного электрического поля между двумя разноименно заряженными плоскостями|, если расстояние между ними увеличить в два раза?
930КЗ. 1) Какую нужно сделать роботу, чтобы два заряда по +3·10-6 Кл, находящиеся в воздухе на расстоянии 0,6м друг от друга, сблизить до 0,2м?
2) При каком условии заряженная пылинка |будет «висеть» между двумя горизонтальными плоскостями|, заряженными разноименно? Что произойдет с пылинкой|, если заряд ее уменьшится?
930 К4. 1) Плоский конденсатор с размерами пластин 25 * 25см и расстоянием между ними 0,5мм заряжен до разности потенциалов 10 В и отключен от источника. Какова будет разность потенциалов, если пластины раздвинуть до расстояния 5мм?
2) Электрическое поле создано точечным зарядом. Определите работу, совершаемую при перемещении некоторого заряда из точки А в точку В(см. рис.).
[pic]
930К5. 1) В точках А и В, отдаленных друг от друга на 0,1м, находятся одноименные точечные заряды по 10-8 Кл. Найдите напряженность поля в точке С, которая находится на расстоянии 0,05м от основания перпендикуляра, восстановленного из середины отрезка АВ.
2) Два одинаковых проводящих уединенных шара в вакууме получили различные заряды. Что можно сказать о потенциалах шаров?
930К6.1) Шару диаметром 20см сообщили заряд 5,4· 10-8 Кл. Какой величины заряд нужно добавить, чтобы потенциал шара стал равен 18 кВ?
2) В каком случае напряженность электрического поля в какой - либо|какой-нибудь|точке и сила, действующая на пробный заряд в этой же точке, будут иметь противоположные знаки?
ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК
Зависимость сопротивления проводника от температуры. 931Т| (1-6)
931 Т1. При 20 °С сопротивление медного провода электромагнита было 1,2 Ом, а после длительной работы под нагрузкой сопротивление обмотки оказалось равным 1,5 Ом. До какой температуры нагрелась обмотка (а = 0,004 °С-1)?
931Т2. Вольфрамовая нить газополой электрической лампы при температуре 2900 °С обладает сопротивлением 260 Ом. Определите ее сопротивление при температуре +20 °С (а = 0,0042 °С-1).
931ТЗ.Сопротивление медного провода при 10 °С равняется 60 Ом. Определите его сопротивление при -40°С (а = 0,004 °С-1).
931Т4. Сопротивление платинового провода при температуре 20 °С равняется 20 Ом, а при температуре 500 °С равно59 Ом. Найдите по этим данным значение температурного коэффициента сопротивления платины.
931Т5. Эталон сопротивления в 100 Ом изготовлен из манганиновой проволоки при 15 °С. Каково будет сопротивление этого эталона при 5 °С(а = 0,000015 °С-1)?
931Т6. Сопротивление телеграфной линии при температуре -20 °С равняется 88 Ом. Каково ее сопротивление при температуре 0 и +20 °С, если провода линии стальные (а = 0,006 °С-1)?
Соединение проводников. 932Т| (1-8) [pic]
932Т1. Найдите сопротивление участка цепи, изображенного на рисунке, если R1 = 4 Ом,R2 = 6 Ом, R3 = 3 Ом.
[pic]
932Т2.Четыре опоры R1= 1 Ом, R2= 2 Ом, R3= 3 Ом и R4= 4 Ом соединены по схеме, изображенной
на рисунке. Определите общее сопротивление этой цепи.
932ТЗ. Проводники с сопротивлениями [pic]
R1 = 2 Ом, R2 = 3 Ом, R3 = 5 Ом
соединены по схеме, изображенной на рисунке. Найдите сопротивление этой цепи.
932Т4. Почему равно общее сопротивление участка цепи, изображенного на рисунке, [pic]
еслиR1= 2 Ом, R2= 10 Ом, R3= 15 Ом, R4= 1 Ом?
932Т5.Чему равно общее сопротивление участка, изображенного на рисунке, если R1 = 60 Ом, R2 = 12 Ом, R3 = 15 Ом и R4 = 3 Ом?
R1 R3
I
R2 R4
I [pic]
932Т6.Вычислите общее сопротивление участка цепи, изображенного на рисунке, если R1=6 Ом, R2= 3 Ом, R3=5 Ом, R4= 24 Ом.
932Т7*. Из 12 одинаковых сопротивлений спаян куб. Найдите сопротивление этого каркаса при включении его в цепь вершинами А и В (см. рис.).
[pic]
932Т8*.Определите сопротивление участка цепи, изображенного на рисунке, между точками С и D, если R1 = 2 Ом, R2 = 5 Ом, R3 = 20 Ом, R4 = 5 0м, R5 = 10 Ом.
Работа и мощность постоянного тока. 933Т| (1-6)
933Т1. Лампа, рассчитанная на напряжение 127 В, потребляет мощность 50 Вт. Какое дополнительное сопротивление нужно присоединить к лампе, чтобы включить ее в сеть с напряжением 220 В?
933Т2. Две лампы мощностью 90 и 40 Вт включенные параллельно в сеть с напряжением 220 В. Определите сопротивление каждой лампы и ток, протекающий через каждую лампу.
9ЗЗТЗ. В школе одновременно включены 20 ламп по 60 Вт и 10 ламп по 40 Вт. Определите ток в общей части цепи для напряжения 220 В.
933Т4. Кинопроекционная лампа мощностью 300 Вт рассчитана на напряжение 110 В. Определите величину дополнительного сопротивления, позволяющего включать ее в сеть с напряжением127 В.
933 Т5. Во сколько раз сопротивление лампы, рассчитанной на напряжение 220 В, должно быть больше сопротивления лампы такой же мощности но рассчитанной на 127 В?
933Т6. Электровоз имеет три электродвигателя мощностью по 340 кВт каждый с КПД 92%. Напряжение в линии 1500 В. Найдите величину потребляемого тока.
Закон Джоуля - Ленца. 934Т| (1-8)
934Т1. На плитке мощностью 0,5 кВт нагревается чайник, в который налито1лводы при температуре 16 °С. Вода в чайнике закипела через 20 мин после включения плитки. Какой процент тепла потерян при этом на нагревание самого чайника, на излучение и т.п.? Какой КПД установки?
934Т2. Два проводника, сопротивление которых 5 и 7 Ом, соединяют параллельно и подключают к источнику электрической энергии. В первом выделилось 17,64 Дж энергии. Какое количество энергии выделилось во втором проводнике за это же время?
934ТЗ. В кипятильнике емкостью 5л из КПД 70% вода нагревается от 10 до 100 °С за 20мин. Какой силы ток проходит по обмотке нагревателя, если разность потенциалов между его концами равна220 В?
934 Т4. Два проводника сопротивлением 10 и 23 Ом включены в сеть напряжением 100 В.Какое количество теплоты выделится за 1 с в каждом проводнике, если их соединить:
а) последовательно, бб|)параллельно?
934Т5. Сколько времени будет нагреваться 1,5лводы от 20 до 100 °С в электрическом чайнике мощностью 600 Вт, если КПД его 80%?
934Т6. Определите, на какое напряжение рассчитан электрокипятильник, который за 5 мин нагревает 0,2кгводы от 14 °С до кипения, при условии, что по его обмотке протекает ток 2 А. Потерями энергии пренебречь.
934Т7 *.За время t1 = 40 с в цепи, состоящей из трех одинаковых проводников, соединенных параллельно и включенных в сеть, выделилось некоторое количество теплоты. За какое время выделится такое же количество теплоты, если проводники соединить последовательно?
934Т8 *. Определите напряжение на зажимах источника тока, если он обеспечивает в цепи ток 2 А. Цепь состоит из двух параллельно включенных ламп мощностью 30 Вт каждая. Потери мощности в подводящих проводах составляют 10% полезной мощности.
Закон Ома для полной цепи. 935 Г (1-8)
935Т1. ЭДС батарейки карманного фонарика равняется 3,7 В, внутреннее сопротивление 1,5 Ом. Батарейка замкнута на сопротивление 11,7 Ом. Какое напряжение на зажимах батарейки?
935Т2. Напряжение на зажимах генератора 36В, а сопротивление внешней цепи в 9 раз больше внутреннего сопротивления. Какова ЭДС генератора?
935Т3.Источник тока с ЭДС 2Ви внутренним сопротивлением 0,8 Ом замкнут никелиновой проволокой длиной 2,1ми сечением 0,21 мм2. Определите напряжение на зажимах источника тока.
935Т4. Найдите ЭДС и внутреннее сопротивление гальванического элемента, если при сопротивлении внешней цепи 2 Ом ток равняется 0,6 А, а при сопротивлении1 Ом ток равняется 1 А.
935Т5. Определите силу тока при коротком замыкании батареи из ЭДС 9 В, если при замыкании ее на внешнее сопротивление 3 Ом ток в цепи равняется 2 А.
935Т6. Проводник какого сопротивления нужно включить во внешнюю цепь генератора с ЭДС 220 В и внутренним сопротивлением 0,1 Ом, чтобы на его зажимах напряжение оказалось ровным 210 В?
935 Т7 *. Два элемента соединены параллельно. Первый элемент имеет ЭДС 2 В и внутреннее сопротивление 0,6 Ом. Второй имеет ЭДС 1,5 В и внутреннее сопротивление 0,4 Ом. Определите напряжение на зажимах батареи. [pic]
935Т8*. Чему равна разность потенциалов между точками А и В, если ЭДС источников Е1 = 1,8 В и Е2 = 1,3 В, а сопротивление цепи R1= 10 Ом и R2= 5 Ом? Внутренним сопротивлением источников пренебречь.
Электрический ток в электролитах.
Законы Фарадея. 936Т| (1-8)
936Т1. 1) При серебрении изделия за 3чна катоде отложилось 4,55г серебра. Определите силу тока при серебрении (к = 1,118 · 10-6 кг/Кл.).
2)До каких пор будет продолжаться процесс электролиза медного купороса, если взяты угольные электроды? Медные электроды?
936Т2. 1) Определите массу серебра, которое выделилось на катоде при электролизе азотнокислого серебра за 2ч, если к раствору приложено напряжение 2 В, а его сопротивление 5 Ом (к = 1,118 · 10-6 кг/Кл).
2)Можно ли на основании законов Фарадея сделать выводы, что для электролитического выделения одинаковых количеств вещества нужна затрата |расход|равных |равных|количеств энергии тока?
936ТЗ. 1) В электролитической ванне с раствором медного купороса на катоде за 20 мин выделилось 1,64 г меди. Амперметр, включенный в цепь последовательно с ванной, показал ток 3,8 А. Правильно ли проградуирован амперметр (к = 0,33 · 10-6 кг/Кл)? [pic]
2)Что будет оседать на электродах при прохождении электрического тока через указанные на рисунке растворы?
937Т5. От чего зависит величина тока насыщения на участке АВ (см. рис.): от прилагаемого напряжения или от действия ионизатора? [pic]
937 Т6. Разным участкам вольт - амперной характеристики газов (см. рис.) отвечают разные значения сопротивления. Почему сопротивление газа изменяется? [pic]
Электрический ток в вакууме. 938Т| (1-6) [pic]
938Т1. По вольт - амперной характеристике диода (см. рис.) определите ток насыщения и внутреннее сопротивление диода при анодном напряжении 40 В.
938Т2. На рисунке даны графики зависимости анодного тока от анодного напряжения при различных температурах вольфрамового катода двухэлектродной лампы. Определите анодный ток при анодном напряжении 40 В, а также ток насыщения при той и другой температуре катода. Как зависит ток насыщения от температуры нити накаливания? [pic]
[pic]
938ТЗ. По приведенной на рисунке вольт - амперной характеристике кенотрона 5Ц4С найдите внутреннее сопротивление лампы для анодных напряжений 80 и 120 В. Почему внутреннее сопротивление не постоянно?
938Т4. По вольт - амперной характеристике диода (см.рис.) определите его внутреннее сопротивление для напряжений 20 и 50 В, а также ток насыщения. [pic]
938Т5. На рисунке схематически показан график, который иллюстрирует изменение потенциала поля между электродами внутри диода при холодном (А) и нагретом (В) катоде. В обоих случаях приложено одинаковое анодное напряжение. Чем объяснить различия в ходе изменения потенциала? Для упрощения задания оба электрода берутся плоскими (образуют плоский конденсатор). Пластина, служащая началом отсчета расстояния, считается заряженной отрицательно и заземлена. [pic]
938Т6.На рисунке сплошной кривой изображена зависимость анодного тока диода IА от напряжения между анодом и катодом UA при неизменной температуре нити накала. Дайте ответы на следующие вопросы: а) Подчиняется ли ток в вакууме закону Ома? б) Почему для UA> UH график параллельный оси UA ? в)Как изменится характеристика диода для более высокихили низких температур нитинакала? [pic]
Электрический ток в полупроводниках. 939Т| (1 – 6)
939Т1. На графиках приведены зависимости сопротивлений металла (рис. а) и полупроводника (рис.б) от температуры. Чем объясняется такое различие данных зависимостей?
[pic]
939Т2.На рисунке изображена вольт - амперная характеристика германиевого диода. Определите прямой ток при U=0,5 B, обратный ток при U=-10 B, внутреннее сопротивление диода при U= 1 B.
[pic]
939Т3. На рисунке изображенная вольт - амперная характеристика германиевого диода. Какая ее часть характеризует прямой ток? Обратный ток? Найдите внутреннее сопротивление диода при прямом напряжении 0,4 В и обратном напряжении400В.
[pic]
939Т4. На рисунке изображена вольт - амперная характеристика фоторезистора, на котором график I относится к освещенному, а график II – к затемненному фоторезистору. Почему в случае затемнения фоторезистора его сопротивление больше? Чему равен фототок при напряжении 6, 10 В ?
[pic]
939Т5. На рисунке приведена зависимость силы тока I от напряжения U для фотосопротивления при некоторой освещенности E0. Как будет меняться эта зависимость при изменении освещенности?
[pic]
939Т6. На рисунке изображенная вольт - амперная характеристика термистора. Определите сопротивление термистора при напряжении 50, 30 В. Почему ответы не однозначны?
[pic]
Контрольная работа по теме
«Постоянный электрический ток». 940К|(1 – 6)
940К1. 1) В сеть с напряжением 120 В включены две электрические лампы сопротивлением по 200 Ом каждая. Какой ток пойдет через каждую лампу при параллельном и последовательном их соединении?
2) Сколько цинка получено при электролизе раствора, если затрачено 3,6 • 106 Дж энергии при разности потенциалов между зажимами ванны 2 В (k=0.34*10-6 кг/Кл)?
3) На рисунке дана схема включения диода. Какая роль батарей БА и БН ? Будет ли ток в анодной цепи, если поменять местами полюса БН и БА ? Ответы обоснуйте.
[pic]
940К2. 1) Батарея аккумуляторов с внутренним сопротивлением 0,2 Ом питает десять параллельно соединенных ламп сопротивлением 250 Ом каждая. Определите ЭДС батареи, если ток в каждой лампе 0,5 А.
2) Амперметр, включенный в цепь с электролитической ванной, показал 0,2 А. Правильно ли показание амперметра, если на катоде ванны за 25 мин выделилось 0,25г серебра ?
3) Возникнет ли ток, если замкнуть анодную цепь (см. рис.)? Ответ обоснуйте.
[pic]
940К3. 1) Генератор с ЭДС 130 В и внутренним сопротивлением 1,8 Ом питает током несколько параллельно соединенных ламп общим сопротивлением 24 Ом. Сопротивление проводящих проводов 0,2 Ом. Определите ток в цепи и напряжение на лампах.
2) При электролизе раствора серной кислоты за 50 мин выделилось 3г водорода. Определите мощность, расходуемую на нагревание электролита, если его сопротивление 0,4 Ом .
3) Изобразите на графике зависимость тока от напряжения в газах для случая, когда интенсивность ионизатора остается неизменной. Объясните каждый участок графика.
940К4. 1) Генератор тока, который имеет ЭДС 150 В и внутреннее сопротивление 0,4 Ом, питает током 5 ламп сопротивлением 145 Ом каждая, соединенных параллельно. Сопротивление проводящих проводов 2,5 Ом. Определите напряжение, под которым находятся лампы.
2) При электролизе раствора серной кислоты за 2,5 ч выделилось 0,45г водорода. Определите сопротивление раствора, если мощность тока 32,5 Вт.
3) Объясните, почему при питании электрической дуги постоянным током положительный угольный электрод берется более толще отрицательного? Нужно ли это делать при питании дуги переменным |изменяемым|током?
940К5. 1) Батарея элементов с ЭДС 21 В и внутренним сопротивлением 0,5 Ом подключена к внешней цепи, состоящей из трех параллельно соединенных проводников сопротивлением 2, 6, и 12 Ом. Определите силу тока в проводнике сопротивлением 6 Ом.
2) Какие расходы энергии на получение 1кг алюминия, если электролиз соли алюминия ведется под напряжением 5,5 В?
3) Почему катод электронной лампы быстро разрушается, если внутри находится небольшое количество воздуха?
940К6. 1) Внутреннее сопротивление генератора 0,2 Ом, а напряжение на его зажимах 110 В. Цепь состоит из 100 параллельно включенных ламп сопротивлением 400 Ом каждая. Определите ЭДС генератора.
2) При токе 2,5 А за 20 мин в электролитической ванне выделилось 1,017г двухвалентного металла. Какова его атомная масса?
3) Какой вред наносят искры и электрические дуги ножам рубильников, контактам выключателей, токоснимателям трамваев, троллейбусов и электропоездов?
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ТОКОВ|токів|
Магнитное взаимодействие. 941Т| (1 – 6)
941Т1. 1) Как направлен ток в проводах, если силы взаимодействия направлены так, как показано на рисунке?
[pic]
2) В каком направлении повернется магнитная стрелка в контуре, по которому протекает ток указанного на рисунке направления? [pic]
941Т2. 1) В каком направлении должен протекать ток в соленоиде (см. рис.), чтобы наблюдалось отталкивание соленоида от магнита?
2) Почему сужается струя расплавленного металла при пропускании через нее тока?
[pic]
941Т3. 1) Как расположены магнитные полюса соленоида, по обмотке которого течет ток указанного на рисунке направления?
2) Как взаимодействуют токи, направленные так, как указано на рисунке?
[pic]
941Т4. 1) Направление тока в обмотке подковообразного электромагнита показано стрелками (см. рис.). Определите полюса сердечника.
[pic]
2) Как взаимодействуют два воздушных провода |проволоки|троллейбусной |троллейбус|линии: притягиваются или отталкиваются?
941Т5. 1). Определите направление магнитного поля тока, который протекает по рамке так, как показано на рисунке.
[pic]
2) Шнур настольной лампы, питаемой постоянным током, поднесли|возводят| к |до|магнитной стрелке. Окажет ли магнитное поле тока действие на стрелку?
941Т6. 1) Круглый виток провода свободно висит на проводах, проводящих ток (см. рис.). По витку течет ток указанного на рисунке направления. Как поведет себя виток, если к нему подвести магнит южным полюсом от читателя к рисунку?
[pic]
2) Один конец легкого спирального провода закреплен в штативе, а другой погружен в чашку с ртутью (см. рис.). Какое будет наблюдаться явление при замыкании цепи?
[pic]
Закон Ампера. 942 (1 -6)
942Т1. В однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Т перпендикулярно линиям индукции находится проводник длиной 70см по которому течет ток силой 70А. Определите силу, действующую на проводник.
942Т2. В однородном магнитном поле с индукцией 0,8Т на проводник с током в 30А, длина активной части которого10см, действует сила 1,5Н. Под каким углом к вектору индукции расположено проводник?
942Т3. Какая сила тока в проводнике, находящемся в однородном поле с индукцией 2Т, если длина активной части проводника 20см, сила, действующая на проводник, 0,75Н, а угол между направлением линий индукции и током 490?
942Т4. Какая сила действует на проводник длиной 10см в однородном поле с индукцией 2,6Т, если ток в проводнике 12А, а угол между направлением тока и линиями индукции 300?
942Т5. На проводник длиной 50см с током 2А в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Т действует сила 0,05Н. Определите угол между направлением тока и вектором индукции.
942Т6. Какова индукция магнитного поля, в котором на проводник с током в 25А действует сила 0,05Н? Длина активной части проводника 5см. Направления линий индукции и тока взаимно перпендикулярны.
Сила Лоренца. 943 (1 – 6)
943Т1. В однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции влетает электрон со скоростью 107 м/с. Определите индукцию магнитного поля, если электрон описал круг радиусом 1см.
943Т2. Электрон двигается в вакууме со скоростью в однородном магнитном поле с магнитной индукцией 0,1Т. Чему равняется сила, которая действует на электрон, если угол между направлением скорости электрона и линиями индукции равняется 900?
943Т3. Протон в однородном магнитном поле с индукцией 0,01Т описал круг радиусом 10см. Найдите скорость движения протона.
943Т4. В однородное магнитное поле с индукцией 0,085Т влетает электрон со скоростью направленной перпендикулярно линиям индукции поля. Определите радиус окружности, по которой движется электрон.
943Т5. Электрон движется в однородном магнитном поле в вакууме перпендикулярно линиям индукции по окружности радиусом 1см. Определите скорость движения электрона, если магнитная индукция поля 0,2Т.
943Т6. Электрон и протон, двигаясь с одинаковой скоростью, попадают в однородное магнитное поле. Сравните радиусы кривизны траекторий протона и электрона.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ.
Явление электромагнитной индукции. 944 (1 – 6)
944Т1. Северный полюс магнита удаляется от металлического кольца, как показано на рисунке. Определите направление индукционного тока в кольце.
[pic]
944Т2. Два одинаковых подковообразных магнита составлены разноименными полюсами так, как показано на рисунке. Что произойдет в момент отрыва одного магнита от другого и в момент их соединения? Ответ объясните.
[pic]
944Т3. В вертикальной плоскости подвешено на двух нитях медное кольцо. В него один раз вдвигают стальной стержень, в другой раз – магнит (см. рис.). Влияет ли движение стержня и магнита на положение кольца?
[pic]
944Т4. Какое направление индукционного тока в проводнике CD (см. рис.) при замыкании и размыкании ключа К?
[pic]
944Т5. Сквозь отверстие катушки падает прямой магнит. С одинаковым ускорением ли он движется при замкнутой и разомкнутой обмотках катушки?
944Т6. Какого направления ток будет индуцироваться в катушке В (см. рис.) при замыкании и размыкании ключа?
[pic]
Величина ЭДС индукции. 945Т| (1 – 6)
945Т1. В контуре проводника за 0,3с магнитный поток изменился на 0,06 Вб. Какова скорость изменения магнитного потока? Какова ЭДС индукции в контуре? При каком условии ЭДС индукции в данном контуре будет постоянной?
945Т2.С какой скоростью нужно перемещать проводник, длина активной части которого 1м, под углом 600 к вектору магнитной индукции, модуль которого равняется 0,2Т,чтобы в проводнике возбудилась ЭДС индукции 1 В?
945Т3. Магнитный поток, пронизывающий контур проводника, равномерно изменился на 0,6 Вб так, что ЭДС индукции оказалась равной 1,2 В. Найдите время изменения магнитного потока и силу индукционного тока, если сопротивление проводника 0,24 Ом .
945Т4. Найдите ЭДС индукции на концах крыльев ТУ – 104 (размах крыльев 36,5м), летящего горизонтально со скоростью 900 км/ч, если вертикальная составляющая вектора индукции магнитного поля Земли Т.
945Т5. Какую длину активной части должен иметь проводник, чтобы при перемещении его со скоростью 15 м/с перпендикулярно вектору магнитной индукции, равной 0,4Т, в нем возбуждалась ЭДС индукции 3В?
945Т6. Какова индукция магнитного поля, если в проводнике с длиной активной части 50см, перемещаемся со скоростью 10м/с перпендикулярно вектору индукции, возбуждалась ЭДС индукции 1,5В?
Индуктивность. 946Т| (1 – 6)
946Т1. Какова индуктивность катушки, если при равномерном изменении в ней тока от 5 к 10А за 0,1с возникает ЭДС самоиндукции, равная 20 В?
946Т2. В катушке сопротивлением 5 Ом течет ток 17А. Индуктивность катушки 50 мГ. Каким будет напряжение на зажимах катушки, если ток в ней равномерно растет со скоростью 1000 А/с?
946Т3. Какой величины ЭДС самоиндукции возбуждается в обмотке электромагнита с индуктивностью 0,4Г при равномерном изменении силы тока в ней на 5 Аза 0,02 с?
946Т4. Найдите индуктивность проводника, в котором равномерное изменение силы тока на 2 А в течение 0,25 с возбуждает ЭДС самоиндукции 20 В.
946Т5. Какая скорость изменения силы тока в обмотке реле с индуктивностью 3,5Г, если в ней возбуждается ЭДС самоиндукции 105 В?
946Т6. Какая индуктивность витка проволоки, если при силе тока 6 А создается магнитный поток Вб? Зависит ли индуктивность витка от силы тока в нем?
Магнитное поле токов.
Электромагнитная индукция. 947Т| (1 – 6)
947Т1. 1) На прямой проводник длиной 0,5м, расположенный перпендикулярно вектору магнитной индукции, равнойТ, действует сила 0,15 Н. Найдите величину тока, протекающего в проводнике.
2) Что произойдет в кольце, когда в него введут магнит, если кольцо сделано из: а) непроводника, б) проводника, в) сверхпроводника?
947Т2. 1) Определите индуктивность катушки с железным сердечником, если за время 0,5 с ток в цепи изменился с 10 до 5 А, а наведенная при этом ЭДС на концах катушки оказалась равной 25 В.
2) Будет ли в витке бронированного (покрытого стальной| оболочкой) провода, находящегося в изменяющемся |изменяемом|магнитном поле, индуцироваться ЭДС? Не будет ли броня и магнитной защитой?
947Т3. 1) В однородном магнитном поле перпендикулярно направлению вектора индукции, модуль которого 0,1Т, двигается провод длиной 2м со скоростью 5 м/с. Какая ЭДС индукции наводится в проводнике?
2) Электромагнит с разомкнутым сердечником включен в цепь постоянного тока. При замыкании |запирании|сердечника якорем происходит кратковременное изменение силы тока в цепи. Почему?
947Т4. 1) В однородном магнитном поле с индукцией 1Т находится прямой проводник с активной длиной 20см. На проводник действует сила 2,5 Н. Под каким углом к вектору магнитной индукции поля расположен проводник, если по нему течет ток 25 А?
2) Почему отключение от питающей сети мощных электродвигателей проводится плавно и медленно|исподволь| с помощью |посредством|реостата?
947Т5. 1) Вертикальная составляющая вектора магнитной индукции Земли равняется Т. Горизонтальный металлический стержень движется в направлении, перпендикулярном вектору индукции. Какой должна быть его скорость, чтобы между его концами возникла разность потенциалов в 1 В? Длина стержня 1м.
2)Между полюсами подковообразного магнита вращается алюминиевый диск в направлении, указанном стрелкой (см. рис.). Определите направление индукционного тока, возникающего в диске.
[pic]
947Т6. 1) Виток, площадь которогом2, расположен перпендикулярно вектору индукции магнитного однородного поля. Чему равняется индуктируемая в витке ЭДС, если за 0,06 с магнитная индукция равномерно убывает с 0,5 до 0,1 Т?
2)В каком направлении пройдет через амперметр ток в момент размыкания цепи, изображенной на рисунке?
[pic]
43
