ГДЗ-Физика-задачник-10-11кл-Рымкевич-2003-www.frenglish.ru (991534), страница 19
Текст из файла (страница 19)
C =ε Sd= 0 =CНайти d.№ 763(756).Дано:S = 50 см2 ==5⋅10–3м2,ε = 7,Е = 10 МВ/м == 107В/мНайти q.218d2ε ε 0π ( ) 2ε0S;d8,85 ⋅ 10−12Кл 2Н⋅м 2⋅ 5,2 ⋅ 10−2м4,6 ⋅ 10−11Ф== 0,01 м = 1 см.Ответ: d = 1см.Решение.q = CU =εε 0 SU ; U = Ed ;dq = εε 0 SE = 7 ⋅ 8,85 ⋅ 10−12= 3,1 ⋅10−6 = 3,1мкКл .Ответ: q = 3,1 мкКл.Кл 2Н ⋅ м2⋅ 5 ⋅ 10−3м 2 ⋅ 107 В/м =№ 764(757).Решение.Дано:а) Конденсатор отключили от источника питания. Вd2=3силу закона сохранения заряда q1 = q2, т.е. заряд наd1пластинах после отключения питания сохраняется.ε0Sε SU1 = ε 0 SE1 ; q2 = C2U 2 = 0 U 2 = ε 0 SE2 .d1d2q1 = C1U1 =ОтсюдаU 2 d2Eq== 3, 2 = 2 = 1U1 d1E1 q1б) Конденсатор остался подключенным к источникупитания.
Напряжение на конденсаторе поддерживается на постоянном уровне за счет источника питания, т.е. U1 = U2ε0Sε SU1 = ε 0 SE1 ; q2 = C2U 2 = 0 U 2 = ε 0 SE2 .d1d2q1 = C1U1 =ОтсюдаНайтиq2 U 2 E2., ,q1 U1 E1q2 C2 d1 1 E2 d1 1=== ;== .q1 C1 d 2 3 E1 d 2 3Ответ: а)№ 765(н).Дано:r = 10ммd = 1ммε = 2,1U = 2,4 кВq2UEq1 UE 1= 1 , 2 = 3 , 2 = 1 ; б) 2 = , 2 =1, 2 = .q1U1E1q1 3 U1E1 3Решение.εε 0 S εε 0 πr 2== 5,8пФddq = cU = 0 ,014 мкКлqUE== 0,017 кДж2c=ρ = 0 ,54 Дж / м3Найти c,q,E,ρ - ?Ответ:c = 5,8пФ, q = 0,014 мкКл,E = 0,017 кДж, ρ = 0,54 Дж / м3 .№ 766(759).Дано:С = 800 мкФ = 8⋅10–4 Ф,U = 300 B,t = 2,4 мс = 2,4⋅10–3 с.Решение.CU 28 ⋅ 10−4 Ф ⋅ (300 В) 2W=== 36 Дж;22Найти W, P.Ответ: W = 36 Дж, Р = 15 кВт.Р=W36 Дж== 15⋅103 Вт = 15 кВт.−3t2,4 ⋅ 10 с219№ 767(760).Решение.Дано:2U2⎛U2 ⎞CU 12CU 22 W2U 222= 4.⎜⎟W=;W=;==12U1⎜ U ⎟ =4 =16.W122U 12⎝ 1⎠W2 Ответ: энергия увеличится в 16 раз.Найти.W1№ 768(761).Решение.CДано: 2 =9,C1CU 2CU 22 C1U12 C2U 22 U1W1= 1 ; W2=;=;= C2 = 9 = 3 .W1=W2.U222C122НайтиU1.U2Ответ: на конденсаторе меньшей емкости (С1) надоподать в 3 раза большее напряжение.№ 769(762).Решение.Дано:С = 10 мкФ = 10–5 Ф,24 ⋅ 10−6 Клq = 4 мкКл = 4⋅10–6 Кл.
W= q =−5(2CНайти W.2 ⋅ 10 Ф)2=8⋅10–7 Дж=800 нДж.Ответ: W = 800 нДж.№ 770(763).Дано:СU 2 ε 0 S (Ed ) 2 ε 0 SE 2d==Решение. W =S = 200 см2 =22d2= 2⋅10–2 м2,22Кл8,85 ⋅ 10−12⋅ 2 ⋅ 10−2 м2 ⋅ 5 ⋅105 В/м ⋅10−2 мd = 1 см =0,01 м,2Н×м=Е = 500 кВ/м = W =25= 5⋅10 В/м.–4= 2,2⋅10 Дж = 220 мкДж.Найти W.Ответ: W = 220 мкДж.()№ 771(764).Дано:Решение.d = 2 мм =WCU 2 εε 0 SU 2–3ω=;W=; V = Sd;== 2⋅10 м,22dVU = 200 B,22−12 Клε = 2,2.εε 0 SU 2 εε 0U 2 2,2 ⋅ 8,85 ⋅10 Н×м2 ⋅ (200 В)ω====2d ⋅ Sd2 ⋅ (2 ⋅10−3м)22d 2Найти ω.220= 9,7⋅10–2 Дж=97 мДж.Ответ: ω = 97 мДж.№ 772(765).а) Конденсатор отключен от источника напряжения.ε Sεε SUq1 = q2; C1U1 = C2U2; 0 U 1 = 0 U 2 ; U2 = 1 ;εddW1111 U1W1 = q1U1; W2 = q2U2 = q1=.222εεТаким образом, энергия поля заряженного конденсатора после заполнения пространства между его пластинами маслом уменьшится вε = 2,5 раза за счет того, что часть энергии расходуется на поляризацию диэлектрика.б) Конденсатор остается присоединенным к источнику постоянного напряжения.qqq1q2U1 = U2; 1 = 2 ;=; q2 = εq1;C1 C 2 ε 0 S / d εε 0 S / dW1 =111q1U1; W2 = q2U2 = εq1U1 = εW1.222Таким образом, энергия поля конденсатора увеличится в ε = 2,5раза.
Энергия пополняется за счет источника напряжения.№ 773(766). а) Конденсатор отключили от источника напряжения.ε Sε SUd1= 2; q1 = q2; C1U1 = C2U2; 0 U 1 = 0 U 2 ; U2 = 1 ;d22d2d1W1 =W111 Uq1U1; W2 = q2U2 = q1 1 = 1 .22222Энергия уменьшилась в 2 раза.WW1WWWω1 = 1 = 1 ; ω2 = 2 == 1 = ω1; ω1 = ω2V1 Sd1V2 2Sd 2Sd1Плотность энергии не изменилась.б) Конденсатор остался присоединенным к источнику постоянного напряжения.qqq1q2U1 = U2; 1 = 2 ;=; q2 = q1 d1 = 2q1;C1 C 2 ε 0 S / d1 ε 0 S / d 2d2W1 =111q1U1; W2 = q2U2 = 2q1U1 = 2W1222Энергия увеличилась в 2 раза.WWW2W4W1ω1 = 1 = 1 ; ω2 = 2 = 1 == 4ω1V1 Sd1V2 Sd 2Sd1Плотность энергии увеличилась в 4 раза.221№ 774(767).Решение.Дано:С = 20 мкФ =CU 22 CU12−∆W = W2 – W1 =;= 2⋅10–5 Ф,22U2U2 = 2U1;= 2,U13C ⋅ 4U12 CU12∆W == CU12;−∆W = 0,3 Дж.222U1 =W1 =Найти U1, W1.2222 ∆W2 ⋅ 0,3 Дж== 100 B;3C3 ⋅ 2 ⋅ 10-5ФСU12 2 ⋅ 10−5Ф ⋅ (100 ⋅ В) 2= 0,1 Дж.=22Ответ:U1 = 100 B, W1 = 0,1 Дж.Законы постоянного токаТоком называется направленное движение заряженных частиц.Силой тока I называется изменение заряда ∆q за время ∆t:I = ∆q/∆t.Считается, что ток переносится положительно заряженными частицами.
В самых распространенных проводниках — металлах —ток переносится отрицательными электронами, значит направлениетока противоположно направлению движения электронов. Для постоянного тока I = const. Пусть сопротивление участка цепи R, напряжение на его концах U. Тогда сила тока выражается закономОма:I=U.RR1R2П оследовательное соединение.При последовательном соединении проводников сопротивлениемR1, R2,…, Rn суммарное сопротивление R определяется формулой R= R1 + R2 + … + Rn.
В этом случае сила тока через каждый элементцепи одинакова.R1R2П араллельное соединен иеПри параллельном соединении проводников сопротивлением R1,R2,…, Rn суммарное сопротивление R определяется формулой1111. В этом случае напряжение на каждом эле=++ ... +R R1 R2Rnменте цепи одинаково.Сопротивление R отрезка провода длины l и площади поперечного сечения S определяется формулойR=ρl,Sгде ρ ⎯ удельное сопротивление ⎯ постоянная, зависящая от родавещества.При протекании по проводнику сопротивления R тока I, ток совершает работу A, которая выражается формулойA = I2R∆t,223где ∆t ⎯ время, которое течет ток. Учитывая закон Ома, A = UI∆t == U2∆t/R, где U напряжение на концах проводника.Электрической мощностью P называется следующая физическаявеличина P = A/∆t.
Мощность P можно рассчитывать по формуламP = I2R = IU = U2/R.Пусть у нас имеется цепь, состоящая из источника ЭДС ε с внутренним сопротивлением r и резистора сопротивления R. Сила тока Iв этой цепи будет определяться законом Ома для полной цепи:εI=.R+r№ 775(н).Дано:с = 100 мкФU = 500Вt = 0,5cРешение.q = cU ⎫cU⎪= 0,1A.q ⎬ => I =tI=⎪t ⎭Найти I - ?Ответ: I = 0,1A.№ 776(768).Дано:R = 84 Ом,S = 1 мм2 = 10–6 м2,ρ = 42⋅10–8 Ом⋅м.Найти l.Решение.lRS 84 Ом ⋅ 10−6м 2R=ρ ;l== 200 м.=ρS42 ⋅ 10−8Ом ⋅ м№ 777(769).Дано:Sl1=2, 2 =2l2S1НайтиR1.R2Ответ: l = 200 м.Решение.llSlRR1 = ρ 1 ; R2 = ρ 2 ; 1 = 1 2 = 2⋅2 = 4.S1S 2 R2l 2 S1Ответ: сопротивление уменьшится в 4 раза.№ 778(н).Дано:Решение.El = 5мj = λE =U = 12Вρj=Найтиj-?224U= 4 ,8 А / мм 2 .lρОтвет: j =4,8 А/мм2.№ 779(н).Дано:Решение.l = 5 кмl⎫⎪⎪R=12Ом R = ρ Sρ l2R = ρ пл = 300кг.Vm ⎬⎪mS= =l ρплl ⎪⎭Найтиm- ?Ответ: m = 300кг.№ 780(771).а) U = IR = 5 A ⋅ 30 Ом = 150 В < 220 B.Нельзя.б) U = IR = 0,2 A ⋅ 2000 Ом = 400 В > 220 B.Можно.№ 781(772).Решение.Дано:lS = 1,4 мм2 =U IR Iρ Sρ–6 2===I ;Е== 1,4⋅10 м ,lllSI = 1 A,−8ρ = 2,8⋅10–8 Ом⋅м.
Е = 1 А ⋅ 2,8 ⋅ 10 Ом ⋅ м = 2⋅10–2 В/м = 20 мВ/м.−6 21,4 ⋅ 10 мНайти Е.Ответ: Е = 20 мВ/м.№ 782(773).Дано: l1 = 2м,S1 = 0,48 мм2 == 4,8⋅10–7 м2,ρ1=12⋅10–8Ом⋅м, l2=1 м,S2 = 0,21 мм2 == 2,1⋅10–7 м2,ρ2 = 42⋅10–8 Ом⋅м,I = 0,6 A.Найти U.Решение.U=IR=I(R1 + R2) = I ⎛⎜ ρ1 l1S1⎝+ ρ2l2 ⎞ ;⎟S2 ⎠⎛2мU = 0,6 A ⎜12 ⋅ 10−8 Ом ⋅ м+4 ,8 ⋅ 10−7 м 2⎝+ 42 ⋅ 10−8 Ом ⋅ м ⋅⎞⎟ = 1,5 B.2,1 ⋅ 10 м ⎟⎠1м-7 2Ответ:U = 1,5 B.№ 783(774).UR=;II1=I2=I3=I; R1 : R2 : R3=U1 U 2 U 3::=U1 : U2 : U3=1 : 2 : 3.III225№ 784(775).Решение.Дано:U = 24 B,UU + U 2 U − U324 B − 4 BI = 12 = 1= 2 A;==R1 = 4 Ом,R12 R1 + R2 R1 + R2 4 Ом + 6 ОмR2 = 6 Ом,U3 = 4 B.U4BR3 = 3 == 2 Ом;I2AU1 = IR1 = 2 A ⋅ 4 Ом = 8 В;U2 = IR2 = 2 A ⋅ 6 Ом = 12 В.Найти I, Ответ: I = 2 A, R3 = 2 Ом, U1 = 8 B, U2 = 12 B.R3, U1, U2.№ 785(776).Дано: R1 = 240 Ом,U1 = 120 B,U = 220 B,S = 0,55 мм2 == 5,5⋅10–7 м2,ρ = 110⋅10–8 Ом⋅м.Решение.I=U1 U 2 U − U1;==R1 R2R2R2 = ρl;SU1 U − U1=S;R1ρll = (U − U1 )R1S =U1ρ(220 B − 120 B) ⋅ 240 Ом ⋅ 5,5 ⋅ 10−7м 2=Найти l.№ 786(777).Дано: U = 45 B,U1 = 30 B,R1 = 20 Ом,а) Ra=6 Ом, Ia=2A,б) Rб = 30 Ом,Iб = 4 А,в) Rв = 800 Ом,Iв = 0,6 А.Найти I, R2.226120 В ⋅ 110 ⋅ 10−8Ом ⋅ м= 100 м.Ответ: l = 100 м.Решение.U = U1 + U2;U2 = U – U1 = 45 B – 30 B = 15 B;I=U130 B= 1,5 A;=R1 20 ОмR2 =U 2 15 B== 10 ОмI1,5 AПод пунктом а) у реостата маленькое сопротивление (Ra < R2), под пунктом в) у реостатамалая сила тока (Iв < I).
Поэтому нам подходитреостат под пунктом б).Ответ: б).№ 787(778).Дано:S1 = 0,6 мм2 == 6⋅10–7 м2,n1 = 2,S2 = 0,85 мм2 ==8,5⋅10–7 м2, n2=4,l1 = l2 = l = 1 км == 103 м,ρ1 = 12⋅10–8 Ом⋅м,ρ2 = 1,7⋅10–8 Ом⋅м,I = 0,1 A.Найти U.Решение.R1 = ρ1 l = 12⋅10–8 Ом⋅м ×n1 S1×103 м2 ⋅ 6 ⋅ 10−7 м 2R2 = ρ2=5 Ом;= 100 Ом103 мl = 1,7⋅10–8 Ом⋅м ×=4 ⋅ 8,5 ⋅ 10− 7 м 2n 2S2R1 R2100 Ом ⋅ 5 Ом=0,1 A ⋅= 0,48 B.100 Ом + 5 ОмR1 + R2Ответ: U = 0,48 B.U=IR=I№ 788(779).Лампочка не загорится, вольтметр будет показывать около 2 В, аамперметр — нуль.№ 789(780).Решение.Дано:R = 385 Ом,UшIaRniRI = 3,8⋅10–4 A, Rш = I = I − I = I − ni ;шan = 10,−410 ⋅ 3,8 ⋅ 10 A ⋅ 385 ОмI1 = 3 A,= 0,049 Ом;R1 =I2 = 10 A.3 А − 10 ⋅ 3,8 ⋅ 10−4 АR2 =Найти R1, R2.10 ⋅ 3,8 ⋅ 10−4 A ⋅ 385 Ом10 А − 10 ⋅ 3,8 ⋅ 10−4 А= 0,015 Ом.Ответ: R1 = 0,049 Ом, R2 = 0,015 Ом.№ 790(781).Решение.Дано:Rобщ = Rg + R;R = 2,3 Ом,UUU=1,4⋅10–3 B,⎛U⎞–R=– R = ⎜ − 1⎟ R;Rg = Rобщ – R =n = 10,Inu / R⎝ nu ⎠U1 = 5 B,⎛⎞5B− 1⎟⎟ ⋅ 2,3 Ом = 820 Ом;R1 = ⎜⎜U2 = 15 B.−3⎝ 10 ⋅ 1,4 ⋅ 10 B ⎠⎛⎞15 B− 1⎟⎟ ⋅ 2,3 Ом = 2460 Ом.R2 = ⎜⎜−3⎝ 10 ⋅ 1,4 ⋅ 10 B ⎠Найти R1, R2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
