Физика-10-11-Задачник-Степанова-2000-ГДЗ (991539), страница 20

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 20)

Второе решение не подходит из-запротиворечия закону сохранения импульса.923. а)К конденсатору потечет ток.б) Если раздвинуть пластины конденсатора, то уменьшится его емкость.Е.к. напряжение постоянно, уменьшится заряд, что будет зафиксированокак ток, текущий в направлении, противоположном току в п. а).924. Напряжение не изменится, т.к. конденсатор подключен к источникутока. Напряженность не изменится из-за того, что напряженностьпропорциональна напряжению. Заряд возрастет, т.к. возрастет емкость,прямо пропорциональная диэлектрической проницаемости.925.

Возрастает емкость, значит, возрастают заряд и энергия; напряжениеостается постоянным, т.к. конденсатор подключен к источнику тока.926. S = 1 см2 = 10–4 м2; d = 0,1 мм = 10–4 м; ε = 10000; С – ?C=ε ε o S 104 ⋅ 8,85 ⋅ 10−12 Ф / м ⋅ 10-4 м 2= 8,85⋅10–8 Ф.=d10-4 м927. а = 1 м; b = 10 см = 0,1 м; d = 0,1 мм = 10–4 м; ε = 3; С – ?C=ε ε o ab 3 ⋅ 8,85 ⋅ 10−12 Ф / м ⋅ 1 м ⋅ 0,1 м≈ 26,6⋅10–9 Ф.=-4мd10При сворачивании в цилиндр емкость уменьшится.928. С = 5пФ = 5⋅10–12 Ф; U = 1000В; q – ?q = CU = 5⋅10–12 Ф ⋅ 1000 В = 5⋅10–9 Кл.929.

а = 10 см = 0,1 м; d = 1 мм = 10–3 м; q = 1 нКл = 10–9 Кл; U – ?C=qqdε o a210−9 Кл ⋅ 10-3 м≈ 11 В.; U= ==C ε o a2 8,85 ⋅ 10−12 Ф / м ⋅ 0,12 м 2d181930. а = 10 см = 0,1 м; q = 1 нКл = 10–9 Кл; Q = 100 нКл = 10–7 Кл; E – ? F – ?qqdε o a2;; U= =C εo a2dUq10−9 Кл≈ 1,1⋅104 В/м;E= ==d ε o a 2 8,85 ⋅ 10-12 Ф / м ⋅ 0,12 м 2C=F = QE = 10–7 Кл ⋅ 1,1⋅104 В/м = 1,1⋅10–3 Н.В теории напряженность постоянна, а, значит, и сила не зависит отпробного заряда. На практике же напряженность спадает к краям, и сила,действующая на заряд, меньше.931. S = 625 см2 = 6,25⋅10–2 м2; d1 = 0,5 мм; U1 = 10 B; d2 = 5 мм; U2– ?q d1qd2qqε Sε S; U2 =;==C1 = o ; C 2 = o ; U 1 =Sd1d2C1 ε 0C2 ε 0 S5 ммd2= 10 В ⋅= 100 В.0,5ммd1932. U1 = 200 В; d1 = 0,2 мм; d 2 = 0,7 мм; ε1 = 1; ε 2 = 7; U2 – ?qq d2qq d1ε1 ε 0 Sε ε S; C2 = 2 0 ; U1 =;=; U2 ==C1 =d1d2C2 ε 2 ε 0 SC1 ε1 ε 0 S0,7 мм 1d 2 ε1= 200 B ⋅⋅ = 100 В .U2 = U10,2 мм 7d1 ε 2U2 = U1933.

С1 = 1 мкФ; С2 = 2 мкФ; Спосл – ? Спар – ?1=1Сп о с л C1+1C2; Сп о с л =1 мк Ф2⋅ мк ФC1 C2=≈ 0,67 мк Ф;1+мкФ+ 2 мк ФC1 C2Спар = С1 + С2 = 1 мкФ + 2 мкФ = 3 мкФ.934. С1 = 2 мкФ; Спосл = 1 мкФ; Спар = 11 мкФ; С2 – ? С3 – ?Сп ар = C1 + C2 + C3 ;111 1=++ ;C п о с л C1 C2 C3Сп ар − C1 = C2 + C3 ; C1 − Cп о с л C2 + C3=; CCC2 C 3 1 пос лC3 = Cп ар − C1 − C2 ; C1 − Cп о с л Cп ар − C1=.C2 C3 C1 Cп о с лПодставим численные значения:C3 = 9 − C2 ;C3 = 9 − C2 ;91 2 = C C ; C2 C3 = 18;2 3С2 = 3 Ф; С3 = 6 Ф или С2 = 6 Ф; С3 = 3 Ф.935. С1 = 3 мкФ; С2 = 5 мкФ; С3 = 6 мкФ; С4 = 5 мкФ; С – ?−1−1−1−1 1 1 1 1 1 1 1 1C =  +  +  +  =  +  +  +  = 4,5 мкФ. 3 6 5 5 C1 C3  C2 C4 936.

U = 20000 B; C1 = 2000 пФ = 2⋅10–9 Ф; C2 = 1000 пФ = 10–9 Ф; q – ?C = C1 + C2; q = CU = (C1 + C2)U = 2000 B ⋅ (2⋅10–9 Ф + 10–9 Ф) = 6⋅10–5 Кл.182937.С1 = 1 мкФ = 10–6 Ф; С2 = 3 мкФ = 3⋅10–6 Ф;U = 220 B; U1 – ? U2 – ?C1 C 2 ; q = CU ;C1 + C 2q3 мкФ ⋅ 220 ВC1 C 2 UC 2UU 1 = = + ⋅ = + = 3 мкФ + 1ммкC1 C1 C 2 C1 C1 C 2C== 165 В;U2 = U – U1 = 220 B – 165 B = 55 B.938. С1 = 1 мкФ; С2 = 2 мкФ; U = 900 B; Uпр = 550 В;C1 C 2 ; q = CU = U C1 C 2 ;C1 + C 2C1 + C 2Т.к.

U1 > Uпр , Cто работа в данныхC=условиях невозможна из-за пробояконденсатора.939. U = 32 B; C1 = 0,1 мкФ; C2 = 0,25 мкФ; C3 = 0,5 мкФ; U1 – ? U2 – ?1C=U1 =U2 =U3 =1+1+1C1 C 2 C 3UCC1UCC2UCC3 1 1 1  + +  C1 C 2 C 3 ;C = = 32 B ⋅0,0625 мкФ= 20 В;0,1 мкФ= 32 B ⋅0,0625 мкФ= 8 В;0,25 мкФ= 32 B ⋅0,0625 мкФ= 4 В.0,5 мкФ−1 111  0,1 + 0,25 + 0,5 −1== 0,0625 мкФ ;940. С1 = 1 мкФ = 10–6 Ф; С2 = 2 мкФ = 2⋅10–6 Ф; U1 = 20 В; U2 = 50 В;U–?C = C1 + C2 ; C1 U1 + C2 U2 = CU = (C1 + C2) U;U=C1 U1 + C2 U2 10−6 Ф ⋅ 20 В + 2 ⋅ 10-6 Ф ⋅ 50 В== 40 В.C1 + C210−6 Ф + 2 ⋅ 10-6 Ф941. С1 = 20 мкФ = 10–5 Ф; U1 = 100 В; U2 = 40 В; U = 80 B; С2 – ?C = C1 + C2 ; C1 U1 + C2 U2 = CU = (C1 + C2) U;100 В − 80 ВU1 − U2= 20 мк Ф= 10 мк ФC2 = C1U − U180 В − 40 В942. С1 = 3 мкФ = 3⋅10–6 Ф; C ′ = 0,75 мкФ = 0,75⋅10–6 Ф; U1 = 20 В;C ′′ = 7 мкФ = 7⋅10–6 Ф; С2 – ? С3 – ? U2 – ? U3 – ?1111++, = C ′ C1 C2 C3C ′′ = C + C + C .123Подставим численные значения:1831 11 1 C 3 + C2 1= ++= +,,0753C2 C 3 3 C3 C27 = 3 + C + C ;324, C3 C2 = 4,1 = C 3 C24 = C + C ; C3 + C2 = 4;32C3 = 2 мк Ф; С2 = 2 мк Ф;3 мк ФC1⋅ 20 В = 30 В;С1 U1 = C2 U2 ; U3 =U1 =2 мк ФC33 мк ФC1⋅ 20 В = 30 В.U2 =U1 =2мк ФC2944. 11 C= + C1 C2 + C3 −1C1 (C2 + C3);C1 + C2 + C3ε C1 (C2 + C3);q 3 = εC =C1 + C2 + C3qε C1 C2;q 2 = ( ε − 3 ) C2 =C1C1 + C2 + C3qε C1 C2.q 3 = ( ε − 3 ) C3 =C1C1 + C2 + C3=945.

С1 = 2 мкФ = 2⋅10–6 Ф С2 = 5 мкФ = 5⋅10–6 Ф; Сх – ? Сy – ?U=U=qC2qC2;U =;U =q 1 1 1 + +  C1 C x C y −1q 1 1 1 + +  Cy C1 C2  1 1 1С2 =  + +  C y C1 C2 −1=−1;; C x = C2 = 5 ⋅ 10−6 Ф;C1 C2 Cy;C1 C2 + C1 C y + C2 CyC1 C2 + C1 C y + C2 C y = C1 C y ; Cy = C2 = 2 мк Ф.q 1 = C1 ( − ε1 + U AB); q 2 = C 2 ( ε 2 − U AB); q 1 = q 2 ;946. − C1 ε 1 + C1 U AB = C 2 ε 2 − C 2 U AB ;U AB =184C 2 ε 2 + C1 ε1.C 2 + C1947. U = 600 B; v = 6 см/с = 6⋅10-2 м/с; S0 = 100 см2 = 10–2 м2;d = 0,1 см = 10–3 м; I – ?ε 0 S ε 0 S0 ε 0 vt S0;=−dddU ε 0 S0ε S ε 0 vt S0)=( S0 − vt );q = CU = U( 0 0 −dddU ε 0 S0 v∆q q ( t ) − q (0)==−=I=∆tt−0dS = S0 − vt S0 ; C ==600 В ⋅ 8,85 ⋅ 10-12 Ф / м ⋅ 10-2 м 2 ⋅ 6 ⋅ 10−2 м / с≈ 3,19 ⋅ 10−8 А.−3м10948.

q = 10–3 Кл; С = 2 мкФ = 2⋅10–6 Ф; W – ? U – ?q10−3 Кл== 500 В;C 2 ⋅ 10-6 Фq210−6 Кл 2W=== 0,25 Дж.2C 2 ⋅ 2 ⋅ 10−6 ФU=949. С = 10 мкФ = 10–5 Ф; U = 1000 B; W – ?W=C U2 10−5 Ф ⋅ 10002 В2== 5 Дж.22950. С1 = 2 мкФ = 2⋅10–6 Ф; С2 = 0,5 мкФ = 5⋅10–7 Ф; U1 = 100 B;U2 = 50 B; W – ?q1 = C1 U1 ; q 2 = C2 U2 ;W=C1 U1 C2 U2 (C1 U1 + C2 U2)C U C U ( C U + C2 U 2 )+−= 1 1+ 2 2− 1 1=222C222(C1 + C2)2222222=2 ⋅ 10−6 Ф ⋅ 1002 В2 5 ⋅ 10−7 Ф ⋅ 502 В2 (2⋅10−6 Ф⋅100 В+5⋅10-7 Ф⋅50 В)+−≈22 ⋅ (2 ⋅ 10−6 Ф + 5 ⋅ 10-7 Ф)2≈ 5 ⋅ 10−4 Дж.951. С0 = 4 мкФ = 4⋅10–6 Ф; Q = 10 Дж; N = 20; U – ?C U 2 N C0 2=U ;n =1222Q2 ⋅ 10 Дж=≈ 500 В.U=4 ⋅ 10−6 Ф ⋅ 20N C0NC = ∑ C0 = N C 0 ; Q =952.

U = 2000 B; R = 100 Ом; С1 = 2 мкФ = 2⋅10–6 Ф; ∆t = 10 c;С2 = 10 мкФ = 10–5 Ф; Q – ?185dq C2 − C1C2 − C1t; q ( t ) = C(t ) U; I =U;=∆t∆tdtR(C − C )2Q = R I 2 ∆t = U2 2 2 1 R∆t = U2 (C2 − C1) 2=∆t∆tм2 100 О= 20002 ⋅ (10−5 Ф − 2⋅10−6 Ф) ⋅= 0,00256 Дж.10 сC(t ) = C1 +953. d = 5 см = 5⋅10–2 м; S = 500 cм2 = 5⋅10–2 м; U = 2000 B;d1 = 1 см = 10–2 м; ∆W – ?C1 U2 ε 0 S U2;=22d111d′dd′d − d1d=+=+−− 1 =;ε0 Sε0 S ε0 S ε0 S ε0 Sε0 SC2 ε 0 Sd′d − d ′ − d1W0 =C2 =ε0 Sε S U2C U2; W1 = 2;= 0d − d122(d − d1)1  ε S U 2  d − d + d1 ε 0 S U2  1− = 0=2(d − d1)  d − d1 d1 2  d (d − d1) 8,85 ⋅ 10−12 Ф / м ⋅ 5 ⋅ 10-2 м 2 ⋅ 20002 В2ε S U2d1= 0=⋅2 d (d − d1)20,01 м⋅≈ 4,4 ⋅ 10−6 Дж.0,05 м ⋅ (0,05 м − 0,01 м)∆W = W1 − W0 =954.1π 2R ; S2 = ( π − ϕ ) R 2 ;22( π − ϕ) ε 0 R 2ε 0 S1 π ε 0 R 2ε S=; C1 = 0 2 =;C1 =d2dd2dS1 =1)Конденсатор не отключен от источника.π ε 0 R 2 U2C1 U2C U2; W2 = 2 ; W1 =;224d( π − ϕ) ε 0 R 2 U2ϕ ε 0 R 2 U2; A = W1 − W2 =.W2 =4d4dW1 =2) Конденсатор отключен от источника тока.186q = C1U =π ε 0 R 2U2d;W 1 =2 π ε 0 R 2UqW 2 = 2 = C 2  2dπ ε 0 R 2U 24d;2⋅12d⋅=2 (π − ϕ ) ε R 2022ε 0π R U4d (π − ϕ )2;2 2π ε 0 R 2U 2  π πε0R Uϕ− 1 =4d4d (π − ϕ )π −ϕЗакон Ома для участка цепи.

Сопротивление.955.A = W 1 −W 2 =R1  1= 1+ + 1 + 8 + 1 10 −1+ 1 = 7 Ом187−1 1 1R CD =  +  = r; R BCD = 3r + R CD = 3r + r = 4 r; 2r 2r −1−1 11  1 3=+=+ = r;R BE 4r 4r  R BCD 4 r 3 −1 1 1R AE = R AB + R BE = r + r = 2 r; R AF =  +  = r. 2r 2r Из симметрии схемы следует, что потенциалы в точках А и В равны.Значит, на участке АВ напряжение равно нулю, и ток через сопротивление2r не течет. Значит, последняя схема эквивалентна следующей:−11  1R=+ = 2 r. 3r + r 3r + r 956. Точку А можно представить в виде двух точек равного потенциала А1и А2 в силу симметрии схемы.−1r  1 1rR ACB; R ACB = +  +  + = 2 r;22  2r 2r 22r= r.R AB =2R AB =957.В силу симметрии схемы, потенциалы в точках А и В равны.

Значит, ток поучастку АВ не течет. Следовательно, эквивалентная схема имеет вид:−1 1 1 1 + + = 0,5 (Ом).R аб =  1+1 1 1+1188959. 1) Характер изменения сопротивления имеет симметричный вид отцентра к краям. У краев сопротивление Rк = 0, сопротивление в центре Rц =R R⋅2 2 = R.R R 4+2 22) Сопротивление меняется постепенно от левого конца к правому, так чтосопротивление у левого конца R л =R⋅RR= , а сопротивление уR+R 2правого конца Rп = 0.960.

Для регулирования напряжения на лампе Uл изменяется от 0 до U0.961. 1) При ввинчивании и вывинчивании ламп сопротивление меняется,т.к. они включены параллельно.2) Вместо этого нужно замкнуть ключи для регулировки сопротивления.Преимущества: всегда видно, какое сопротивление (по количеству горящихламп).Недостатки: от включения и выключения лампы могут перегореть;сопротивление меняется дискретно.962. R – сопротивление одной жилы.ρlπ d2;S =;S44ρl 4 ⋅ 0,017 Ом ⋅ м / мм2 ⋅ 30 мR=== 0,38 Ом.π d23,14 ⋅ 1,32R=Т.к.удлинительимеетдвежилы,тоегосопротивлениеR ′ = R + R = 0,38 + 0,38 = 0,76 (Ом) .∆U = R ′ ⋅ I = 0,76 ⋅ 10 = 7,6 (B).963. Заменим сопротивления лампы Rл и вольтметра Rв эквивалентнымсопротивлением R =Rл Rв.Rл + RвU U( R л + R в );=RRл RвI R л R в = U R л + U R в ; R л ( I R в − U) = U R в ;50 ⋅ 40000U Rв=≈ 1000 Ом.Rл =I R в − U 0,5 ⋅ 40000 − 50I=189∆ Uл 40 B== 3,33 Ом;I12 AR = R л + R л + R ′ = 2 R л + R ′;964.U 110 BR= == 9,17 Ом;I 12 AR ′ = R − 2 R л = 9,17 − 2 ⋅ 3,33 = 2,5 Ом.Rл =965.∆ Uл = I л R л ; ∆ Uл1 = U − IR − IR = U − 2IR;( R + R л + R) Rл(2 R + R л ) R лU+ R = 2R +=; R о б щ= R +I=()RR2( R + R л )+++Rо б щRлRл(2 ⋅ 1,5 + 36)36= 2 ⋅ 1,5 += 21,72 Ом.2(1,5 + 36)12 ВI=≈ 0,55 А;21,72 Ом∆ Uл1 = 12 − 2 ⋅ 0,55 ⋅ 1,5 = 10,4 B;∆ Uл1 10,4== 0,29 A;I1 =36RлI 2 = I − I1 = 0,55 − 0,29 = 0,26 A;∆ Uл2 = I 2 R л = 0,26 ⋅ 36 = 9,4 B.966.UU;=(+R1 R 2 R1 n + 1)U n + 1 I 2 ( n +1) 2; =.=nR1 n I1R 2 = n R1 ; I1 =I2 =190UR1 R 2R1 + R 2967.nвыключаютзакорачивают11гаснет212гаснет23гаснет31гаснет12в 3 раза3в 3 раза3разав4313раза43разав2вгаснет23раза22разав332гаснет2гаснет3гаснет3гаснетв1гаснетв2раза3968.

R – сопротивление I и II, 4R – сопротивление III.R ⋅ 4RR2 R3= R+= 1,8R;4R + RR2 + R390UI=== 0,5; R = 100 Ом;R о б щ 1,8R4R = 400 Ом; R I = 100 Ом; R II = 100 Ом; R III = 400 Ом;UI = R I I I = 0,5 ⋅ 100 = 50 B;UII = UIII = 90 − 50 = 40 B;4040UIIU== 0,4 A; I III = III == 0,1 A.I II =100400R IIR IIIR о б щ= R1 +969.I1 = I 2 =U; R о б щ= R + R +( R + R + R) R2,75R = 2,75 ⋅ 2 = 5,5 Ом;( R + R + R) + RRо б щ55 В= 10 А;I1 = I 2 =5,5 ОмU1 = U2 = I1 ⋅ R = 10 ⋅ 2 = 20 B;U3 = U − U1 − U2 = 55 − 20 − 20 = 15 B;U3 15 B== 7,5 Ом;I3 =R2I 4 = I5 = I 6 = I1 − I 3 = 10 − 7,5 = 2,5 A;U4 = U5 = U6 = I 4 ⋅ R = 2,5 ⋅ 2 = 5 B.191970.2,5U1 3,5U== 10 Ом; R 2 = 2 == 5 Ом;I1 0,35I 2 0,5U1 + U2 = 3,5 + 2,5 = 6 B.R1 =Отсюда следует, что лампы нужно включить последовательно, но первуюлампу нужно догрузить реостатом на 0,15 А.R 1 I1 = R p I p ; R p =R1 I1 10 Ом ⋅ 0,35 А=≈ 23 Ом;0,15 АIp23<30, следовательно, цепь рассчитана верно.971.U BP = U1 − U4 = I1 R1 − I 4 R 4 = 0;UU; I4 =;I1 =R3 + R4R1 + R 2U R1U R4−= 0;R1 + R 2 R 3 + R 4( R R + R 1 R 4 − R1 R 4 − R 2 R 4 )U 1 3= 0;( R1 + R 2)( R 3 + R 4)R1 R 3 − R 2 R 4 = 0.973.

Характеристики

Список файлов книги