zadacha02 (Задания 2-го семестра)

Задачи по физике на 2 семестр

• 1. По тонкому кольцу радиусом R = 10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью  = 10 нКл/м. Определить потенциал  в точке, лежащей на оси кольца, на расстоянии а = 5 см от центра.

• 2. Две длинные тонкостенные коаксиальные трубки радиусами R₁ = 2 см и R₂ = 4 см несут заряды, равномерно распределенные по длине с линейными плотностями ₁ = 1 нКл/м и ₂ = – 5нКл/м. Пространство между трубок заполнено эбонитом. Определить напряженность Е поля в точках. Находящихся на расстоянии r₁ = 1 см, r₂ = 3 см, r₃ = 5 см от оси трубок.

• 3. Эбонитовый сплошной шар радиусом R = 5 см несет заряд, равномерно распределенный с объемной плотностью . Определить напряженность Е и смещение D электрического поля в точках: 1) на расстоянии r₁ = 3 см от центра сферы; 2) на расстоянии r₂ = 10 см от центра сферы.

• 4. Два металлических шара радиусами R₁ = 2 см и R₂ = 6 см соединены проводник, емкостью которого можно пренебречь. Шарам сообщен заряд Q = 1 нКл. Найти поверхностную плотность  зарядов на шарах.

• 5. Плоский воздушный конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом r = 10 см каждая. Расстояние d₁ между пластинами равно 1 см. Конденсатор зарядили до разности потенциалов U = 1,2 кВ и отключили от источника тока. Какую работу А нужно совершить, чтобы, удаляя пластины друг от друга, увеличить расстояние между ними до d₂ = 3,5 см?

• 6. Три батареи с ЭДС ₁ = 12 В, ₂ = 5 В и ₃ = 12 В и одинаковыми внутренними сопротивлениями r, равными 1 Ом, соединены между собой одноименными полюсами. Сопротивление соединительных проводов ничтожно мало. Определить силы токов I_i идущих через каждую батарею.

• 7. По двум бесконечно длинным прямым проводам текут токи I₁ = 50 А и I₂ = 100 А в противоположных направлениях. Расстояние d между проводами равно 20 см. Определить магнитную индукцию в точке, удаленной на r₁ = 20 см от первого и на r₂ = 40 см от второго провода.

• 8. Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что две ее стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи I = 1 кА. Определить силу F, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится на расстоянии, ровном ее длине.

• 9. Виток, по которому течет ток I = 25 А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,016 Тл. Диаметр d витка равен 10 см. Определить работу А, которую нужно совершить, чтобы повернуть виток на угол  = /2 относительно оси, совпадающей с витком.

• 10. Вычислить скорость v и кинетическую энергию Т -частиц, выходящих из циклотрона, если подходя к выходному окну, ионы движутся по окружности радиусом R = 50 см. Индукция В магнитного поля циклотрона равно 1,7 Тл.

• 11. В однородном электромагнитном поле с индукцией В = 0,35 Тл равномерно с частотой вращается рамка, содержащая N = 500 витков площадью S = 50 см². Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям индукции. Определить максимальную ЭДС индукции _max, возникающую в рамке.

• 12. К источнику тока с внутренним сопротивлением R_i = 2 Ом подключают катушку индуктивностью L = 0,5 Гн и сопротивлением R = 8 Ом. Найти время t, в течение которого ток в катушке, нарастая, достигнет значения, отличающегося от максимального на 1%.