Т.И. Трофимова, З.Г. Павлова 'Сборник задач по курсу физики c решениями' (935848), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Х;=гВ Хз =1,5 й =0,5 г, = 0,4 Два источника тока с ЗДС ~ = 2 В и ез — — 1,5 В и внутренними 61, + 41з = 0 2, 21з+ 214 = 0,2, 61~ + )01о+ 214 = 0,2; 61, +4~1~ — Ха)=0,2, 2(Х4 — Хо)+ 214 = 0,2, б Х~ + г0 Хо + 21я = 0,2; На рисунке ~ = 10 В, 'З~ = 20 В, тз = 40 В, а сопротивления Р, = !аз = !аз = Р = 10 Ом. Определите силу токов, протекающих через сопротивления Я и через источники ЭДС ( 1' ). Внутреннее сопротивле- ние источников ЭДС не учитывать.
01ПВЕт о„/о„=1,2б. 1з =3 А„ 13 —— О, 1,'=-2 А, 1, 'направлен в сторону, противоположную первоначально выбранной. ОррЫВН'а 1! =1 А, 1з =3 А, 1з =2 А, Дано 1,'=2 А, 1з — -3 А. (247~ 1з 10=20, 1,=2 А, 1, !О=ЗО, 1 =ЗА, 1! 10 + 3 10 = 40; 1,=1 А; 3.3. Электрический ток в металлах, в вакууме и газах Определите минимальную скорость электрона, необходимую для ионизации атома водорода, если потенциал ионизации атома водорода У, =13,6 В. Отношение работ выхода электронов из платины и цезия Аи/Ас, = 1,58.
Определите отношение минимальных скоростей теплового движения электронов, вылетающих из этих металлов. Работа выхода электрона из металла А = 2,5 эВ. Определите скорость вылетающего из металла электрона, если он обладает энергией И'=10 ~ Дж. А=25 эВ=4 1О "Д И'=10 ' Дж на /,, а прн температуре тз равна /з, Ответ 7' = 896 к. т! — т Ответ /гт! /з 1п~ ' /2 ! т! - т Ответ т=556 К.
Ответ д/=2 10". < 248) Термопара железо — константан, постоянная которон а = 5,3 10 ~ В/К и сопротивление /7 = 15 Ом, замкнута на гальванометр. Один спай термопары находится в сосуде с тающим льдом, а второ и помещен в среду, температура которой не известна. Определите эту температуру, если ток, протекающий через гальванометр, / = 0,2 мА, а внутреннее сопротивление гальванометра « = 150 Ом. Термопара //, железо — константан и соединенный с нею после- довательно гальванометр включены, как показано на рисунке, где д — батарея с ЭДС, равной 1,5 В. Полное сопротивление потенцнометра равно ! 5 кОм.
Холодный спай термопары находится в сосуде с тающим льдом. Постоянная термопары а = 5,3 10 з В/К. Определите температуру горячего спал термопары, если при сопротивлении /7дл -— 150 Ом сила тока в цепи гальвано- метра равна нулю. Внутренним сопротивлением батареи пренебречь. Определите работу выхода электронов из металла, если плотность тока насыщения двухэлектродной лампы при температуре 7; рав- Выведите зависимость скорости изменения плотности терм о зле к- тронного тока насыщенна от температуры. Отевт Юнас С 2Т+ А ~е А/!ьг! Ток насьпцения принесамостоятельномразряде /„= 6,4 пА. Найдите число пар ионов, создаваемых за 1 с внешним ионизатором. 3.4. Магнитное поле '/лающий момент, действующий на рамку, если по неи течет ток ! = Дано ! РЕи/ЕНИЕ Ответ т =105 кк.
~ М=)р..В], В Ответ и=2п н -',й'* ' В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,5 Тл находится РФ прямоугольная рамка длиной а = 8 см и шириной Ь = 5 см, содержащая У = 100 витков тонкой проволоки. Ток в рамке ! = 1 Л, а плоскость рамки параллельна линиям магнитной индукции. Определите. 1) магнитный момент рамки; 2) вращающий момент, действующий на рамку (е) = А, — МТ=ер 2 2е!э Т=— 3/гТ 1) р =0,4Л м'; 2) М=0,2 Н Ответ т 34 8 к ° ° ° ° $ ° ° ° $ ° ° ° ° ° ° ° ° ° $ ° ° ° $ ° ° ° ° ° ° ° ° $ ° ° ° ° ° $ ° ° ° Основные физические постоянные Электрическая постоянная г = 8,85 1О ы Ф!м Магнитная постоянная /з =4л 10 ' Гн/м Масса покоя протона ьз =1,627 1О ~ кг ~250 > 251 Потенциал ионизации атома водорода //, =13,6 В. Определит; температуру, при которой атомы имеют среднюю кинетнческу ю энергию поступательного движения, достаточную для ионизации, Определите температуру, соответствующую средней кинетической энергии поступательного движения электронов, равной работе выхода из вольфрама, если поверхностный скачок потенциала для вольфрама 4,5 В.
$ ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° $ ° ° ° Основные физические постоянные Постоянная Больцмана к =1,38 10 ' Дж/К Элементарный заряд е = 1,6 10 Кл Масса покоя электрона гл, = 9,1! 10 з' кг В=О,1 Тл ,с=25 см'=25 10 м' а= 60' Т=! А М=р Вз!па, р„= !5, Ь! = !ЯВ з!и а .
ОШВЕщ В =46,4 мкТл. 4п (а1'2) В= 4 — 2 совам Ио 4л (а/2) ОИЗВОт ~ = 87,8 ГКл/кг. В ОтйПП В= 57,7 мктл. 253 Зф~ ' ' В однородном магнитном поле с индукцией В = 1 Тл находится квадратная рамка со стороной а =10 см, по которой течет ток 2 = 4 А. Плоскость рамки перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определите работу А, которую необходимо затратить для поворота рамки относительно оси, проходящей через середину ее противоположных сторон: 1) на 90', 2) на 180'; 3) на Зб0'. ОиЮВЕттт 1) .4, =0,04 Д; 2) .4, =0,08 Дж; З) Л, =0.
Тонкое кольцо массой 10 г и радиусом Г = 8 см несет заряд, равномерно распределенный с линейной плотностью т =10 нКпlм. Кольцо равномерно вращается с частотой а =15 с ' относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через ее центр. Определите: 1) магнитный момент р,„кругового тока, создаваемого кольцом; 2) отношение магнитного момента к моменту импульса кольца. ОтиВВИ3 1) р 1,52 нА, мз. 2) р Принимая, что электрон в атоме водорода движется по круговой орбите, определите отношение магнитного момента р эквивален- тного кругового тока к моменту импульса В орбитального движения электрона.
Определите магнитную индукшпо В поля, создаваемого отрезком бесконечно длинного провода, в точке, равноудаленной от концов отрезка и находящейся на расстоянии и = 4 см от его середины. Длина отрезка провода ! = 20 см, а сила тока в проводе 1 =10 А. Определите индукцию магнитного поля в центре проволочной квадратной рамки со стороной а = 15 см, если по рамке течет ток 1=5 А. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводникам, расстояние между которыми В =15 см, текут токи 1, = 70 А н 1, = 50 А в противоположных направлениях.
Определите магнитную индукцию В в точке А, удаленной на Г, = 20 см от первого и «2 = 30 см от второго проводника. Ы =«~+«2+ 2«~«2 сова, г ф=180' — а, 42,8 мкТл. "з Напряженность Н магнитного поля в центре кругового витка с магнитным моментом р„= 1,5 А м'равна!50 Аlм. Определите: 1) радиус витка; 2) силу тока в витке. ОтВЕт В =120 мктл. (255« По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводам, находящимся на расстоянии В=10 см друг от друга в вакууме, текут токи 1, = 20 А и 12 = 30 А одинакового направления.
Определите маг- нитную индукцию В поля, создаваемого токами в точках, лежащих на прямой, соединяющей оба провода, если: 1) точка С лежит на расстоянии «1 = 2 см ле- вее левого провода; 2) точка 12 лежит на расстоянии «2 = 3 см правее правого провода; 3) точка С лежит на расстоянии «з = 4 см правее левого провода. Ответ 1) В~— - 0,25 мтл; 2) В~ --0,23 мтл; 3) В = О. о двум бесконечно длинным прямым параллельным проводникам,расстояние между которыми а = 20 см,текуттоки 1, = 40 А и 12 — — 80 А в одном направлении. Определите магнитную индукцию В в точке А, удаленной от первого проводника на й =12 см и от второго — на «2 = 16 см.
Ответ 1) В=11,7 см„2) 1=35,1 А. «1+ «2- И 2 2 2 сова = 2«~«2 ОтЕЕт В = 6,28 мкТл. Решение ино (2ле) (2В) бв ОтВЕт В=21,2 м«тл. 4В, В В,=~бВа=О, в=в, Ответ В=!1,2, кт., Отеет В = 4,42 мкт . Ответ а = бо'. <25б> Определите магнитную индукцию в центре кругового проволоч- ного витка радиусом В=!0 см. по которому течет ток Е =1 А. Определите магнитную индукцию на оси тонкого проволочного кольцарадиусом В=5 см, покоторомутечетток Е=10 А,вточ- ке А, расположенной на расстоянии В =10 см от центра кольца. 2вя 01 /~о ЕВ оЕ ~~о Е ' 2лВ 4.
(Р2 + Е2)ЗЕ2 4. (Ва + Е2)3)2 в,=~ —" Определите магнитную индукцию В! на оси тонкого проволоч- ного кольца радиусом В = ! 0 см, в точке, расположенной иа расстоянии В = 20 см от центра кольца, если при протекании тока по кольцу в центре кольца В= 50 мкТл. руговои виток радиусом Я= 15 см расположен относительно бесконечно длинного провода так, что его плоскость параллельна проводу.
Перпендикуляр, восставленный на провод из центра витка, является нормалью к плоскости витка. Сила тока в проводе Е, = 1 А, сила тока в витке Ет = 5 А. Расстояние от центра витка до провода г! = 20 см. Определите маг- нитную индукцию в центре витка. д ородном магнитном поле с индукцией В = 0,2 Тл находится прямой проводник длиной! =15 см, по юторому течет ток Е = 5 А. На проводник действует сила Г = 0,1 3 Н. Определите угол а между направлениями тока и вектором магнитной индукции. Контур из провода, изогнутого в форме квадрата со стороной а = 0,5 м, расположен в одной плоскости с бесконечным прямолинейным проводом с током 7 = 5 А так, что две его стороны параллельны проводу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
