ГДЗ-Физика-задачник-10-11кл-Рымкевич-2003-www.frenglish.ru (991534), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Ответ:r = 6 Ом;η1 = 33%; η2 = 67%.η2 =239№ 829(819).Дано:U6,3 BРешение. R1 = 1 == 21 Oм ;ε = 2 В,I1 0 ,3 Ar = 1 Ом,U2=ε–U1 =9 B – 6,3 B = 2,7 BU1 = 6,3 B,U2 ,7 BR= R == 3 ОмI1 = 0,3 A.3 ⋅ 0,3 A3I1I2 =εR+R12+r=9B3 Ом +21 Ом2+ 10 Ом≈ 0 ,62 АP1 = U1I1 = 6,3 B ⋅ 0,3 A = 1,89 Вт22⎛ I2 ⎞⎛ 0 ,62 A ⎞P2 = ⎜ 2 ⎟ R1 = ⎜⎟ ⋅ 21 Ом = 2,02 Вт⎜ 2 ⎟⎝ 2 ⎠⎝ ⎠P2 2 ,02 Вт=≈ 1,1 .P1 1,89 ВтНайтиР2.Р1Ответ: увеличилось в 1,1 раза.№ 830(820).Дано:r, ε, R = 3r.Решение. I1 =I2 =εεε==R1 + r 9r + r 10rεεε I2ε 10r==;=⋅=5R2 + r r + r 2r I1 2r εСила тока увеличится в 5 раз.U 2 I 2 R2r 5== 5 ⋅ = ≈ 0 ,569r 9U1 I1R1Напряжение уменьшится в9= 1,8 раза.5P2 U 2 I 2 525== ⋅5 =≈ 2,89P1 U1I1 9IUPНайти 2 , 2 , 2 .I1 U1 P1Мощность увеличится в 2,8 раза.Ответ:I2= 5,I1U2≈ 0,56,U1P2≈ 2,8.P1240Магнитное полеДвижущиеся заряды (проводники с током) создают вокруг себямагнитное поле и посредством этого поля взаимодействуют другс другом.
Для описания взаимодействия магнитного поля одного заряда на другой вводят характеристику, называемую вектором магнитной индукции B . Направление магнитной индукциисовпадает с направлением от южного полюса S к северному Nмагнитной стрелки, помещенной в данное магнитное поле. Еслиу нас имеется проводник с током, то направление вектора магнитной индукции определяется правилом буравчика (правиломправого винта), суть которого состоит в следующем: если ввинчивать буравчик с правой резьбой по направлению тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика укажетнаправление вектора магнитной индукции.Для графического представления магнитных полей используютлинии магнитной индукции. Линиями магнитной индукции называют линии, проведенные так, что вектор B в каждой ее точке направлен по касательной к ней.Магнитным потоком (потоком магнитной индукции) сквозьнекоторую поверхность с площадью S называется величинаΦ = BScos α , где α — угол между направлением вектора магнитной индукции B и нормалью к поверхности.Сила FA , с которой магнитное поле действует на проводник стоком, помещенный в это поле, называется силой Ампера.
Закон Ампера утверждает, что значение силы FA , действующей намалый отрезок длины ∆L проводника с током I, находящегося вмагнитном поле B , определяется формулой: FA = IB∆lsin α ,где α — угол между направлением вектора магнитной индукции иотрезком проводника.Направление этой силы находится по правилу левой руки: еслирасположить левую руку так, чтобы нормальная составляющаявектора магнитной индукции B входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца расположить по направлению электрическоготока, то отогнутый на 90° большой палец укажет направлениесилы Ампера.241Из закона Ампера определяется модуль вектора магнитной индукции.
Он равен отношению максимальной силы Fm ,действующей со стороны магнитного поля на отрезокпроводника с током, к произведению силы тока I на длину этогоFотрезка ∆L: B = m . Следует помнить, что сила АмпераI∆lмаксимальна,когдавектормагнитнойиндукцииперпендикуляренпроводнику.Сила Fл , действующая со стороны магнитного поля на электрический заряд q, движущийся в магнитном поле B со скоростью v , называется силой Лоренца. Модуль силы Лоренца равен:Fл = qvBsin α ,где α — угол между векторами v и B .Направление этой силы находится по правилу левой руки: еслирасположить левую руку так, чтобы составляющая векторамагнитной индукции B , перпендикулярная скорости заряда,входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца расположить понаправлению движения положительного заряда (против направления движения отрицательного заряда), то отогнутый на90° большой палец укажет направление силы Лоренца.Все вещества, которые помещаются в магнитное поле, намагничиваются и затем уже сами создают собственное поле.
Вследствие этого вектор магнитной индукции B в однородной средеотличается от вектора магнитной индукции B0 в вакууме. ОтношениеB= µ характеризует магнитные свойства среды и наB0зывается магнитной проницаемостью.№ 831(821).«N» — за плоскость чертежа.№ 832(822).« + » — справа.№ 833(823).Решение.Дано:S = 1 см2 = 10 – 4 м2,M2 ⋅ 10−6 H ⋅ м−2М = 2 мкН⋅м = 2⋅10 – 6 Н⋅м, B = IS = 0,5 А ⋅ 10−4 м 2 = 4 ⋅ 10 Тл .I = 0,5 A.Найти В.Ответ: В = 4⋅10 – 2 Тл.242№ 834(824).Решение.Дано:MS = 400 см2 = 4⋅10 – 2 м2,;B=В = 0,1 Тл,ISМ = 20 мН⋅м = 2⋅10 – 2 Н⋅м.M2 ⋅ 10−2 H ⋅ мI=Найти I.=BS0,1 Тл ⋅ 4 ⋅ 10−2 м 2=5А .Ответ: I = 5 A.№ 835(825).Дано: n = 200,a = 10 см = 0,1 м,b = 0,5 см = 0,05 м,В = 0,05 Тл,I = 2 A.Найти Mmax.Решение.В=M max M max=;ISnIabnMmax = BIabn= 0,05 Тл ⋅ 2 А ⋅ 0,1 м ⋅ 0,05 м ⋅200 = 0,1 Н⋅м.Ответ: Mmax = 0,1 Н⋅м.№ 836(826).Дано:L = 8 см == 0,08 м,В = 0,2 Тл,I = 4 A,а) квадратный контур;б) круговойконтур.Решение.⎛l⎞⎝ ⎠2а) Mmax = BIS = BI ⎜ ⎟42⎛ 0 ,08 м ⎞−4⎟ ≈ 3,2 ⋅ 10 Н ⋅ м = 0,32 мН ⋅ м⎝ 4 ⎠Mmax=0,2Тл⋅4А⋅ ⎜⎛ l ⎞⎟⎝ 2π ⎠2б) Mmax = BIS = BIπ ⎜2⎛ 0,08 ⎞⎟⎟ ≈4,1⋅10 – 4 Н⋅м=⎝ 2 ⋅ 3,14 ⎠Mmax=0,2Тл⋅4А⋅3,14 ⎜⎜Найти Mmax.=0,41мН⋅м.Ответ:а) Mmax = 0,32 мН⋅м; б) Mmax = 0,41 мН⋅м.№ 837(827).Дано:Решение.Ф = BSS = 60 см2 = 6⋅10 – 3 м2,Ф = 0,3 мВб = 3⋅10 – 4 Вб.Ф 3 ⋅ 10−4 ВбВ=Найти В.S=6 ⋅ 10−3 м 2= 0,05 Тл = 50 мТл.Ответ: В = 50 мТл.243№ 838(828).Дано:S = 50 см2 = 5⋅10 – 3 м2,В = 0,4 Тл;а) α = 0°;б) α = 45°;в) α = 60°.Решение.
Ф = BS coSαа) Ф = 0,4 Тл ⋅ 5⋅10 – 3 м2 ⋅ coS 0 == 2⋅10 – 3 Вб = 2 мВбб) Ф = 0,4 Тл ⋅ 5⋅10 – 3 м2 ⋅ coS 45° == 1,4⋅10 – 3 Вб = 1,4 мВбв) Ф = 0,4 Тл ⋅ 5⋅10 – 3 м2 ⋅ coS 60° == 10 – 3 Вб = 1 мВб.Ответ:а) 2 мВб; б) 1,4 мВб; в) 1 мВб.Найти Ф.№ 839(829).а), б), в), г), з) — указать направление силы Ампера;д) — определить направление тока в проводнике;urе), ж) — определить направление магнитного поля В .FaSВFaВNSNа)б)SIFaВINВв)г)ВN244FaFaSFaд)IВе)NIFaВВSFa = 0, т.к. Fa || Iз)ж)№ 840(830).Дано:L = 5 см = 0,05 м,F = 50 мН = 0,05 Н,I = 25 A, α = 90°.Решение.F=IBL⋅SInα;Найти В.Ответ: В = 0,04 Тл.B=F0,05 H== 0,04 Тл .Ilsinα 25 A ⋅ 0,05 м ⋅ sin 90°№ 841(831).Решение.F = BILSInα== 0,01 Тл ⋅ 50 А ⋅ 0,1 м ⋅ SIn90° = 0,05 H.Дано:В = 10 мТл = 0,01 Тл,I = 50 A, L = 0,1 м,α = 90°.Найти F.Ответ: F = 0,05 H.№ 842(832).Решение.BIL = mg;Дано:L = 20 см = 0,2 м,m = 4 г, = 4⋅10 – 3 кг,I = 10 A.B=mg 4 ⋅ 10−3 кг ⋅ 10 м/с 2== 0,02 Тл =Il10 А ⋅ 0,2 м= 20 мТл.Ответ: В = 20 мТл.Найти B.№ 843(833).α245yTДано:L, m, I, α.Решение.FA = BIL;FABIl= tgα ;= tgα ;mgmgmg ⋅ tgα.Ilmg ⋅ tgα.Ответ: B =IlB=Найти В.№ 844(834).Дано:L = 8 см = 0,08 м,I = 50 A, В = 20 мТл ==0,02Тл, R=10см=0,1м.Найти А.Решение.A = ФI = BSI = BLRIA = 0,02 Тл ⋅ 0,08 м ⋅ 0,1 м ⋅ 50 А == 0,008 Дж.Ответ:А = 0,008 Дж.№ 845(835).Вниз.№ 846(836).В точке С потенциал меньше, чем в точке D.№ 847(837).Дано:q = 1,6⋅10 – 19 Кл,В = 0,2 Тл,v = 10 Мм/с = 107 м/с.Найти FЛ.246Решение.FЛ = qvB == 1,6⋅10 – 19 Кл ⋅ 0,2 Тл ⋅ 107 м/с == 3,2 ⋅ 10 – 13 Н = 0,32 пН.Ответ:FЛ = 0,32 пН.№ 848(838).Решение.Дано:v = 10 Мм/с = 107 м/с,R = 1 см = 0,01 м,q = 1,6⋅10 – 19 Кл,m = 9,1⋅10 – 31 кг.FЛ=FЦC; qvB= mB=v2;Rmv 91, ⋅10−31кг ⋅107 м/с=≈qR 1,6 ⋅10−19 Кл ⋅ 0,01 м≈ 5,6⋅10 – 3 Тл = 5,6 мТл.Ответ:В = 5,6 мТл.Найти В.№ 849(839).Дано:B = 0,01 Тл,R = 10 см = 0,1 м,q = 1,6⋅10 – 19 Кл,m = 1,67⋅10 – 27 кг.Решение.FЛ = FЦC;qvB = mv=Найти v.v2RqBr 1,6 ⋅ 10−19 Кл ⋅ 0 ,01 Тл ⋅ 0,1 м=≈96000 м/c.m1,67 ⋅ 10−27 кгОтвет:v = 96 м/c.№ 850(840).Дано:В = 10 мТл ==10 – 2 Тл,Wк = 30 кэВ == 4,8⋅10 – 15 Дж,q = 1,6⋅10 – 19 Кл,m = 9,1⋅10 – 31 кг.Решение.qvB = mR==v2mvmv 22Wк; R=; Wк =; v=m2RqB2mWкm2Wк⋅==qBmqB2 ⋅ 9 ,1 ⋅ 10−31 кг ⋅ 4 ,8 ⋅ 10−15 Дж1,6 ⋅ 10−19 Кл ⋅ 10−2 Тл=5,8⋅10–2Найти R.м=5,8см.Ответ: R = 5,8 см.247№ 851(841).Дано:mv2mvа) vp = vα ; Решение.
qvB = R ; R = qB ;б) Wp = Wα ,mα ⋅ vα ⋅ q p ⋅ B mα q p 4Rmα = 4mp,== =2а) α =Rq α ⋅ B ⋅ m p ⋅ v p m pq α 2pqα = 2qp.б)mα ⋅ vα ⋅ q p ⋅ BRαv== 2 α 4; Wα = WpRpqα ⋅ B ⋅ mp ⋅ vpvp2mpm α vα2 m p v p vα11 1 Rα=;=== ;= 2⋅ =1.vpmα4 2 Rp222НайтиR α Ответ: а) 2; б) 1..Rp№ 852(842).Дано:В = 4 мТл == 4⋅10 – 3 Тл,q = 1,6⋅10 – 19 Кл,m = 9,1⋅10 – 31 кг.Найти Т.mv 2qBR 2ππ;v=;=RmT2πm2 ⋅ 3,14 ⋅ 9,1 ⋅ 10−31 кг=T==qB1,6 ⋅ 10−19 Кл ⋅ 4 ⋅ 10−3 Тл= 8,9⋅10 – 9 с = 8,9 нс.Ответ: Т = 8,9 нс.Решение.
qvB =№ 853(843).Решение.Дано:Е = 1 кВ/м = 103 В/м,E 103 В / м= 106 м / с .В = 1 мТл = 10 – 3 Тл. Fэл = FЛ; eE = evB; v = B = −3Найти v.248Ответ: v = 106 м/с.10 Тл№ 854(844).Дано:B, R, U.Решение.A = Wк;qU =mv2;2FЛ = FЦС;qvB = mv=qv2;RBR;mqq 2 B2 R 2= 2⋅;m m2Uq2U= 2 2.m B RНайтиq.mОтвет:q2U=.m B2R2№ 855(н).Дано:α =60ºr = 5смT=60мксРешение.Найтиv, B.Ответ:v = 6 км/с,B =0,6мкТл.T=2πm2πm<=> B == 0,6 мкТлqBqTFл = qvB sin α⎫qBr⎪3mv 2 sin 2 α ⎬ => v = m sin α = 6 ⋅10 м / сma =⎪r⎭№ 856(846).Дано:1) В0 = 0,4 мТл = 4⋅10 – 4 Тл,В = 0,8 Тл;2) В0 = 1,2 мТл = 1,2⋅10 – 3 Тл,В = 1,2 Тл.Найти µ.Решение.B0 ,8Тл== 2000B0 4 ⋅ 10−4 ТлB1,2Тл2) µ === 1000 .B0 1,2 ⋅ 10−3 Тл1) µ =Ответ:1) 2000;2) 1000.249№ 857(847).Дано:В0 = 2,2 мТл = 2,2⋅10 – 3 Тл,В1 = 0,8 Тл, В2 = 1,4 Тл.Решение.Ф1 = В1S;Ф2 = В2 SВ1,4ТлФ2= 2 == 1,75 .В1 0,8ТлФ1НайтиФ2.Ф1Ответ:увеличится в 1,75 раза.№ 858(н).Дано: В0=2 мТл=2⋅10–3 Тл,S=100 см2=0,01 м2, В=0,8 Тл.Найти Ф.250Решение.Ф = ВS = 0,8 Тл ⋅ 0,01 м2 == 8⋅10 – 3 Вб = 8 мВб.Ответ:Ф = 8 мВб.Электрический токв различных средахЭкспериментально было доказано, что носителями тока вметаллах являются электроны.