ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ. 1. Hа тонких нитях длиной 12 см подвешены шарики массой по 1 г

1. Hа тонких нитях длиной 12 см подвешены шарики массой по 1 г. Точка подвеса общая. Шарикам сообщили положительный заряд и они разошлись на угол 45°. Установить электростатическую силу отталкивания, силу тяготения между шариками и величину заряда шариков.

2. Точечные заряды ‑2·10-8 Кл и +4·10-8 Кл расположены на таком расстоянии, при котором сила взаимодействия между ними равна 2·10-3 Н. С какой силой действуют эти заряды на третий +10-7 Кл, находящийся за вторым зарядом на расстоянии 3 см? Все заряды расположены на одной прямой.

3. В вершинах квадрата расположены отрицательные заряды ‑5·10-4 Кл. Определить, какой положительный заряд необходимо поместить в центре квадрата, чтобы система зарядов оказалась в равновесии.

4. Определить отношение заряда электрона к его массе, если электрон вращается по орбите радиусом 0,53·10-10 м вокруг положительного заряда 1,6·10-19 Кл. Частота вращения 0,7·1016 с-1. Заряды считать точечными.

5. Какое ускорение сообщает электрическое поле Земли, напряженность которого 130 В/м, заряженной пылинке массой 1 г? Поле действует на пылинку, несущую положительный заряд 3,2·10-8 Кл.

6. Согласно модели Резерфорда ‑ Бора атом водорода состоит из электрона и протона. Электрон вращается вокруг ядра по круговой орбите. Радиус боровской орбиты электрона в атоме водорода равен 0,53·10-10 м. Какова сила электростатического взаимодействия между протоном и электроном? Чему равна скорость электрона?

7. В воздухе на расстоянии 6 см друг от друга находятся два точечных заряда +8·10-7 Кл и ‑4·10-7 Кл. Найти напряженность и потенциал поля в точке, отстоящей от положительного заряда на расстоянии 5 см и от отрицательного на расстоянии 4 см.

8. На расстоянии 6 см друг от друга расположены два одноименных заряда, величина одного из них 6·10-9 Кл. Напряженность поля на середине линии, соединяющей заряды, 5·104 В/м. Как изменится величина напряженности поля, если ее измерять в точке, находящейся на перпендикуляре, восстановленном из середины отрезка, соединяющего эти заряды, на расстоянии 5 см?

9. В вершинах квадрата размещены одинаковые заряды по 200 электростатических единиц. Сторона квадрата 5 см. Найти величины напряженности и потенциалы в центре квадрата. Разобрать случаи, когда все заряды положительные, два соседних ‑ положительные, а остальные отрицательные.

10. Две бесконечно длинные положительно и равномерно заряженные нити расположены параллельно друг другу на расстоянии 6 см. Геометрическое место точек, где результирующая напряженность поля равна нулю, расположено в два раза дальше от нити с линейной плотностью заряда 4·10-6 Кл/м, чем от второй нити, линейную плотность заряда которой требуется определить.

11. К источнику с ЭДС 12 В подключено последовательно два сопротивления: 10 Ом и 12 Ом. Ток в цепи 0,5 А. Каково внутреннее сопротивление источника?

12. За 2 минуты через поперечное сечение проводника прошел заряд 2,4 Кл. Найти силу тока в проводнике.

13. При подключении электрической лампочки к круглой батарейке через нить накала лампочки протекает заряд 6 Кл за минуту, а при подключении к плоской батарейке – 3 Кл за 10 с. Во сколько раз увеличивается сила тока при смене батареек?

14. Конденсатор емкостью 0,5 мкФ зарядили от источника напряжением 4000 В. Определить среднюю силу тока в соединительных проводах, если время заряда равно 0,1 с.

15. На катушку намотан 1 м провода с площадью поперечного сечения 5 мм2. Определить удельное сопротивление сплава, из которого изготовлен провод, если сопротивление катушки постоянному току равно 2000 Ом.

16. Нихромовый провод сопротивлением 320 Ом имеет длину 62,8 м. Определить в миллиметрах диаметр провода. Удельное сопротивление нихрома равно 10-4 Ом·м.

17. Проводники сопротивлением 1 Ом и 2 Ом соединены последовательно. Определить силу тока в первом проводнике, если напряжение на проводнике сопротивлением 2 Ом равно 3 В.

18. Вычислить отношение электростатической и гравитационной сил взаимодействия между двумя электронами, между двумя протонами. При каком значении удельного заряда q/m частицы эти силы оказались бы равными по модулю?

19. Во сколько раз сила ньютоновского притяжения между двумя протонами меньше силы их кулоновского отталкивания? Заряд протона численно равен заряду электрона.

20. Найти скорость v электрона, прошедшего разность потенциалов U, равную 1, 5, 10, 100 В.

21. С какой силой взаимодействовали бы два медных шарика, каждый массы 1 г, находясь на расстоянии 1 м друг от друга, если бы суммарный заряд всех электронов в них отличался на 1% от суммарного заряда всех ядер?

22. Два небольших одинаково заряженных шарика, каждый массы m, подвешены к одной точке на шелковых нитях длины l. Расстояние между шариками x « l. Найти скорость утечки зарядов dq/dt с каждого шарика, если скорость их сближения меняется по закону ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ. 1. Hа тонких нитях длиной 12 см подвешены шарики массой по 1 г - student2.ru ? (a – постоянная).

23. Два положительных заряда q1 и q2находятся в точках с радиус-векторами r1 и r2. Найдите отрицательный заряд q3 и радиус-вектор r3 точки, в которую его надо поместить, чтобы сила, действующая на каждый из этих зарядов, была равна нулю.

24. Тонкое проволочное кольцо радиуса ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ. 1. Hа тонких нитях длиной 12 см подвешены шарики массой по 1 г - student2.ru имеет электрический заряд ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ. 1. Hа тонких нитях длиной 12 см подвешены шарики массой по 1 г - student2.ru . Каким будет приращение силы, растягивающей проволоку, если в центр кольца поместить точечный заряд ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ. 1. Hа тонких нитях длиной 12 см подвешены шарики массой по 1 г - student2.ru ?

25. Положительный точечный заряд 50 мкКл находиться на плоскости xy в точке с радиус-вектором r=2i+3j, где i и j ‑ орты осей x и y. Найдите напряженность электрического поля и ее модуль в точке с радиус-вектором r=8i-5j. Здесь r0 и r ‑ в метрах.

26. Тонкое полукольцо радиуса R = 20 см заряжено равномерно зарядом ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ. 1. Hа тонких нитях длиной 12 см подвешены шарики массой по 1 г - student2.ru . Найти модуль напряженности электрического поля в центре кривизны этого полукольца.

27. Кольцо радиуса r из тонкой проволоки имеет заряд на оси кольца, как функцию расстояния l до его центра. Исследовать полученную зависимость при l » r. Определить максимальное значение напряженности и соответствующее расстояние l. Изобразить примерный график функции E(l).

28. Точечный заряд q находится в центре тонкого кольца радиуса R, по которому равномерно распределен заряд ‑ q. Найти модуль напряженности электрического поля на оси кольца в точке, отстоящей от центра кольца на расстояние x, если x » R.

29. Хромель-алюминиевая термопара имеет удельную термоЭДС 41∙10‑6 В/К. Найти температуру горячего спая при условиях: температура холодного спая 20º С, сопротивление термопары 20 Ом, внутреннее сопротивление гальванометра 100 Ом. Сила тока, измеренная гальванометром, составляет 10‑5 А.

30. При повышении температуры кремниевого полупроводника от 705 К до 1450 К его проводимость возросла в 100 раз. Вычислить ширину запрещенной зоны для кремния.

31. Германий, имевший температуру 300º С, был охлажден так, что его удельное сопротивление увеличилось в 10 раз. До какой температуры он был охлажден? Ширину запрещенной зоны считать равной 0,7 эВ.

32. Ширина запрещенной зоны для кремния составляет 1,1 эВ. Начальная температура кремния равнялась 430º С. На сколько градусов был нагрет полупроводник, если его сопротивление уменьшилось в 100 раз?

33. Для полупроводника была определена постоянная ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ. 1. Hа тонких нитях длиной 12 см подвешены шарики массой по 1 г - student2.ru . Определить, чему равна плотность тока при напряженности внешнего поля 150 В/м, приложенного к полупроводнику. Вычисления сделать для температуры 700 К, ширина запрещенной зоны 1,1 эВ.

34. Плотность тока в германиевом полупроводнике с собственной проводимостью (при температуре 300 К) составляет 0,002 А/мм2, при этом напряженность внешнего поля равна 1 В/мм. Определить концентрацию электронов при условии, что сумма подвижностей электронов и дырок 0,58 м2/(В∙с).

35. Кремниевый полупроводник с собственной удельной электропроводимостью 10-3 Ом-1∙м-1 (при температуре 300 К) имеет подвижность дырок 0,05 м2/(В∙с). Считая концентрацию дырок равной 37∙1015 м-3, найти, во сколько раз подвижность электронов больше подвижности дырок.

36. В германиевом полупроводнике (при температуре 300 К) подвижность электронов составляет 0,39 м2/(В∙с), подвижность дырок 0,19 м2/(В∙с). Считая концентрацию электронов равной 22∙1018 м-3, вычислить собственную проводимость германия и напряженность поля соответствующую плотности тока в полупроводнике 10‑3 А/мм2.

37. В проводнике сопротивлением 6 Ом за 3 с выделяется 72 Дж теплоты. Найти силу тока в проводнике.

38. При прохождении по спирали кипятильника заряда 2 Кл выделяется 30 Дж теплоты. Определить напряжение, приложенное к спирали.

39. Две бесконечно длинные равномерно заряженные нити с линейной плотностью зарядов 6·10-9 Кл/м и 3·10-9 Кл/м расположены параллельно на расстоянии12 см друг от друга. Установить геометрическое место точек, где результирующая напряженность электрического поля равна нулю.

40. Один шарик радиусом 10 см имеет поверхностную плотность заряда 2,5·10-6 Кл/м2. Другой шарик, радиус которого меньше в 2,5 раза имеет заряд 10-6 Кл. Определить поверхностную плотность заряда меньшего шарика. Определить напряженность: внутри шаров, на поверхности шаров и вне шаров ‑ на расстояниях, равных радиусам этих шаров.

41. Металлический полый шар малого радиуса помещен внутри большого металлического шара. Поверхностная плотность электрического заряда малого шара 2,5·10-5 Кл/м2, а заряд большого шара 9·10-8 Кл. Какова электрическая индукция и потенциал поля: в центре малого шара, между шарами на расстоянии 4 см от центра шаров и вне шаров ‑ на расстоянии 8 см от центра. Радиус малого шара 2 см, а большого – 6 см.

42. Две бесконечно заряженные плоскости с поверхностями зарядов 5·10‑7 Кл/м2 и 3·10-7 Кл/м2 параллельны друг другу. Чему равна напряженность поля между плоскостями и вне плоскостей, если: 1) плоскости заряжены разноименно, 2) плоскости заряжены одноименно?

43. Медный шарик свободно парит в воздухе над бесконечной равномерно заряженной плоскостью в поле земного тяготения. Заряд шарика 10‑5 Кл, а его радиус 7 мм значительно меньше расстояния от шарика до плоскости. Определить поверхностную плотность заряда плоскости.

44. Установить, на каком расстоянии от заряженного цилиндра напряженность поля равна 4·105 В/м. Диаметр цилиндра равен 4 см, поверхностная плотность заряда 8,85·10-6 Кл/м2.

45. Два точечных заряда +4·10‑8 Кл и 3·10‑8 Кл удалены друг от друга на расстояние 40 см. Какую работу нужно затратить, чтобы сблизить их до расстояния15 см? Определить значения потенциалов в точках, где находятся заряды после сближения.

46. К шару радиусом 3 см с поверхностной плотностью заряда 9·10‑12 Кл/м2 приближается из бесконечности заряд 3·10‑7 Кл. Определить работу по перемещению его в точку, отстоящую от поверхности шара на 2 см.

47. Нормаль к плоскости рамки, по которой течет ток 1 А, составляла угол 30° с направлением однородного магнитного поля. На какой угол повернулась рамка по отношению к полю, если вращающий момент, действующий на рамку, уменьшился в 10 раз? (Решение пояснить рисунком).

48. Напряженность магнитного поля 50 А/м. В этом поле находится плоская рамка площадью 10 см2, которая может свободно вращаться. Плоскость рамки вначале совпадала с направлением поля. Затем по рамке кратковременно пропустили ток 1 А и рамка получила угловое ускорение 100 с‑2. Считая условно вращающий момент постоянным, найти момент инерции рамки. (µ = 1).

49. Плоская круглая рамка диаметром 10 см находится в однородном магнитном поле, и по рамке протекает ток 20 А. На сколько изменится вращающий момент, действующий на рамку, при повороте плоскости рамки на угол 60° к направлению поля? (До поворота плоскость рамки совпадала с направлением поля.) Напряженность поля 20 А/м, среда ‑ воздух.

50. Плоская круглая рамка состоит из 20 витков, радиусом 2 см, и по ней протекает ток в 1 А. Нормаль к рамке составляет угол 90° с направлением магнитного поля напряженностью 30 А/м (воздух). Как и на сколько изменится вращающий момент, действующий на рамку, если из 20 витков рамки выполнить один круглый виток? (Остальные данные считаем прежними).

51. Квадратная плоская катушка со стороной 4 см выполнена из 20 витков медной проволоки диаметром 0,4 мм. К выводам катушки приложено напряжение 1 В. Какой вращающий момент действует на катушку, плоскость которой совпадает с направлением однородного поля напряженностью 100 А/м (воздух)?

52. Круглая рамка радиусом 5 см находится в воздухе в однородном магнитном поле напряженностью 100 А/м. Плоскость рамки составляет угол a с направлением поля, ток в рамке 10 А. Вычислить вращающие моменты, действующие на рамку, для улов a, равных 0°, 10°, 20° и т.д. до угла 360°. Результаты записать в виде таблицы. Построить графическую зависимость вращающего момента от угла a.

53. Под влиянием однородного магнитного поля в нем движется с ускорением 0,2 м/с2 прямолинейный алюминиевый проводник сечением 1 мм2. По проводнику течет ток 5 А и его направление перпендикулярно полю. Вычислить индукцию поля.

54. В однородном горизонтальном магнитном поле находится в равновесии горизонтальный прямолинейный алюминиевый проводник с током 10 А, расположенный перпендикулярно полю. Определить индукцию поля, считая радиус проводника равным 2 мм.

55. Два параллельных проводника длиной 2 м находятся в однородном магнитном поле в воздухе на расстоянии 20 см друг от друга. По проводникам текут токи, равные 10 А. Внешнее однородное поле перпендикулярно плоскости проводников и индукция его 0,2 Тл. Чему равны силы, действующие на каждый проводник, когда точки текут в одинаковом и противоположном направлениях?

56. В однородном магнитном поле напряженностью 500 А/м находятся два параллельных проводника с токами 50 А одного направления и длиной 1 м. Взаимное расположение проводников остается неизменным, но плоскость проводников может принимать различные углы по отношению к направлению однородного поля. Чему равны максимальное и минимальное значения сил, действующих на проводники? Расстояние между проводниками 0,2 м.

57. Над центром кольцевого проводника радиусом 40 см, по которому течет ток 10 А, находится прямолинейный длинный проводник с током 20 А. Прямой проводник лежит в плоскости, параллельной плоскости кольца на расстоянии 30 см от нее. Вычислить напряженность магнитного поля в центре кольца. Рассмотреть четыре варианта направления тока.

58. Перпендикулярно плоскости кольцевого тока 10 А радиусом 20 см проходит изолированный длинный провод так, что он касается кольца. Ток в проводе равен 10 А. Найти суммарную напряженность магнитного поля в центре кольца.

59. Расстояние между длинными параллельными проводниками с токами 5 А и 10 А равно 16 см. Токи текут в противоположных направлениях. Как расположена линия, в каждой точке которой напряженность равна нулю? На каком расстоянии находится эта линия от провода с током 5 А?

60. Радиусы кольцевых токов 5 А и 10 А соответственно равны 12 см и 16 см. Они имеют общий центр и их плоскости составляют угол 45°. Найти индукцию магнитного поля в общем центре колец (среда ‑ воздух). Рассмотреть два случая.

61. Получить формулу и вычислить напряженность магнитного поля в центре проводника в форме дуги окружности радиусом 10 см, если длина дуги равна четверти окружности, а ток в проводнике равен 2 А.

62. Вывести формулу и определить напряженность в центре проводника в форме дуги окружности радиусом 20 см.Длина дуги равна половине окружности, а ток в проводнике 4 А.

63. По изолированному кольцевому проводнику радиусом 20 см течет ток 10 А. Перпендикулярно плоскости кольца проходят два длинных прямых провода с токами 10 А и 20 А. Прямые проводники пересекают плоскость кольца так, что они касаются кольца в точках, лежащих на противоположных концах диаметра. Определите напряженность в центре кольца в случае, когда токи в прямых проводниках текут в одном направлении и в противоположных направлениях.

64. В магнитном поле длинного прямолинейного проводника 1 с током 50 А находится отрезок прямолинейного проводника 2 длиной 40 см, по которому проходит ток 10 А. Проводники 1 и 2 параллельны друг другу и расстояние между ними 20 см (среда ‑ воздух). Какая сила действует на проводник 2? При вычислении напряженности магнитного поля на расстоянии 20 см от проводника 1 использовать циркуляцию вектора Н.

65. По изогнутому в виде угла в 120° длинному проводнику протекает ток 20 А. Определите напряженность поля на биссектрисе в точке, отстоящей от вершины угла на 15 см.

66. Прямой длинный проводник изогнут в виде угла равного 60°. По проводнику течет ток 10 А. Определить индукцию магнитного поля при µ = 1 на биссектрисе внутри угла на расстоянии 20 см от вершины угла.

67. Число витков на единицу длины соленоида 20 см1. Перпендикулярно оси соленоида, по обмотке которого течет ток 0,01 А, по диаметру проходит изолированный прямолинейный проводник большой длины с током 2 А. Определить напряженность магнитного поля на оси соленоида на расстоянии 10 см от прямого провода. Поле внутри соленоида считать однородным. Решение иллюстрировать рисунком.

68. Витки двухслойного длинного соленоида намотаны из проволоки радиусом 0,2 мм. В первом слое течет ток 3 А, во втором – 1 А. Определить напряженность поля внутри соленоида. Рассмотреть два случая: токи идут в одном и противоположном направлениях.

69. Проводник длиной 50 см, по которому течет ток 1 А, движется перпендикулярно магнитному полю напряженностью 20 А/м (µ = 1) со скоростью 50 км/ч. Определить работу перемещения проводника за 1 час движения.

70. Проводник длиной 0,6 м, сопротивлением 0,025 Ом движется поступательно в плоскости, перпендикулярной магнитному полю с индукцией 0,5∙10‑3 Тл. По проводнику течет ток 4 А. Скорость движения проводника 0,8 м/с. Какая мощность больше: затраченная на перемещение проводника в магнитном поле или на его нагревание? Во сколько раз?

71. В горизонтальной плоскости вращается прямолинейный проводник длиной 0,5 м вокруг оси, проходящей через конец проводника. При этом он пересекает нормально вертикальное однородное магнитное поле напряженностью 50 А/м (µ = 1). По проводнику течет ток 4 А, скорость вращения проводника 20 с-1. Вычислить работу вращения проводника за 2 минуты.

72. В плоскости, перпендикулярной магнитному полю напряженностью 100 А/м, вращается прямолинейный проводник длиной 1 м относительно оси, проходящий через конец проводника. По проводнику протекает ток 10 А, скорость вращения проводника 50 с-1. Определить работу вращения проводника за 10 минут.

73. В однородном магнитном поле напряженностью 50 Э (воздух) перемещается перпендикулярно полю прямой провод длиной 40 см и сопротивлением 10 Ом со скоростью 20 м/с. Какой ток пошел бы по проводнику, если бы его замкнули? (Влияние замыкающего провода не учитывать).

74. С какой скоростью движется перпендикулярно однородному магнитному полю напряженностью 500 А/м (µ = 1) прямой проводник длиной 30 см и сопротивлением 0,1 Ом? При замыкании проводника в нем пошел бы ток 0,01 А. (Влияние замыкающего провода не учитывать).

75. В однородном магнитном поле напряженностью 1000 А/м (в воздухе) равномерно вращается круглая рамка, имеющая 100 витков, радиус которых 6 см. Ось вращения проходит через диаметр рамки и перпендикулярна магнитному полю, сопротивление рамки 1 Ом, угловая скорость ее вращения 10 с-1. Построить график зависимости индуцируемого тока от угла поворота и найти максимальный ток в рамке.

76. Круглая рамка, имеющая 200 витков и площадь 100 см2, равномерно вращается в однородном магнитном поле вокруг оси, перпендикулярной полю и проходящей через ее диаметр. Вычислить частоту вращения при индукции поля 0,03 Тл, если максимальный ток, индуцируемый в рамке, при ее сопротивлении 20 Ом, составляет 0,02 А?

77. Круглую рамку диаметром 8 см, расположенную под углом 10º к направлению поля, деформировали так, что она стала квадратной. Затем ее повернули перпендикулярно полю, напряженность которого 5000 А/м (воздух). Какое количество электричества индуцировалось в рамке, если сопротивление рамки 0,001 Ом?

78. Число витков на единице длины однослойного соленоида без сердечника составляет 20 см-1, его длина 20 см, диаметр 2 см, сопротивление обмотки 300 Ом. В соленоиде ток увеличился от 0 до 5 А. Вычислить количество электричества, которое при этом индуцировалось.

79. Число витков в соленоиде ‑ 800, его длина 20 см, а поперечное сечение 4 см2. При какой скорости изменения силы тока в соленоиде без сердечника индуцируется ЭДС самоиндукции, равная 0,4 В?

80. В соленоиде без сердечника ток равномерно возрастает на 0,3 А/с, число витков соленоида 1100, площадь его поперечного сечения 100 см2, длина 60 см; на соленоид надето изолированное кольцо того же диаметра. Вычислить ЭДС индукции в кольце.

81. В соленоиде ток равномерно возрастает от 0 до 50 А в течении 0,5 с, при этом соленоид накапливает энергию 50 Дж. Какая ЭДС индуцируется в соленоиде?

82. Энергия поля однослойного соленоида при токе 1,2 А равна 2 Дж. Чему равна магнитная проницаемость сердечника, если плотность витков соленоида 10 см-1, длина его 1 м, а площадь поперечного сечения – 10 см2?

83. Объемная плотность энергии однородного магнитного поля в воздухе 500 Дж/м3. В этом поле перпендикулярно ему расположен прямолинейный проводник с током 50 А. С какой силой поле действует на единицу длины этого проводника?

84. По обмотке соленоида (без сердечника) длиной 0,6 м протекает ток 0,8 А при напряжении 8 В, при этом внутри соленоида создается магнитное поле напряженностью 1600 А/м. Определить диаметр соленоида при условии, что за 0,001 с в обмотке соленоида выделяется такое количество тепла, которое равно энергии магнитного поля соленоида. (Магнитное поле считать однородным).

85. Через небольшое отверстие в боковой поверхности соленоида в направлении его диаметра начинают влетать электроны со скоростью 104 м/с. Ток в обмотке соленоида 0,8 А, число витков соленоида 10 на 1 мм длины, соленоид находится в вакууме. Вычислить силу, действующую на электроны.

86. В магнитное поле, образованное в вакууме, перпендикулярно линиям индукции влетают электроны с энергией 1,0 эВ. Напряженность поля 1000 А/м. Вычислить силу Лоренца и радиус траектории движения электронов.

87. Протоны в магнитном поле с индукцией 5∙10‑2 Тл движутся в вакууме по дуге окружности радиусом 50 см. Какую ускоряющую разность потенциалов они должны были пройти?

88. Протон движется в вакууме во взаимно перпендикулярных электрическом и магнитном полях с соответствующими напряженностями 1200 В/м и 300 А/м. Каковы должны быть направление и величина скорости протона, чтобы его траектория движения была прямолинейной?

89. Заряд движется в вакууме прямолинейно со скоростью 105 м/с во взаимно перпендикулярных магнитном и электрическом полях. Каково должно быть отношение напряженностей этих полей, чтобы имело место такое движение? Как направлена скорость заряда?

90. В электронном пучке два электрона движутся по параллельным прямолинейным траекториям со скоростью 105 м/с. Расстояние между двумя электронами, считая по перпендикуляру к траекториям, равно 5∙10-8 см. Принимая электроны за точечные заряды, найти силу их магнитного взаимодействия.

91. По условию предыдущей задачи (90) найти отношение силы электрического взаимодействия электронов к силе магнитного взаимодействия. Как направлены составляющие этих сил Лоренца?

92. Считая протон точечным зарядом, вычислить максимальную напряженность магнитного поля, создаваемого протоном в точке, отстоящей от прямолинейной траектории протона на расстоянии 10‑8 см. Скорость протона 5∙106 см/с.

93. Найти магнитный поток, пронизывающий рамку площадью 50 см2, если магнитная индукция равна 0,4 Тл. Поверхность рамки перпендикулярна к линиям магнитной индукции.

94. Найти энергию магнитного поля соленоида, в котором при силе тока 10 А возникает магнитный поток 0,5 Вб.

95. Сила тока в контуре меняется по закону ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ. 1. Hа тонких нитях длиной 12 см подвешены шарики массой по 1 г - student2.ru , где t ‑ время в секундах. Найти магнитный поток, пронизывающий контур в конце 18‑ой секунды, если при t = 0 поток равен 0,1 Вб.

96. Поток магнитной индукции, сцепленный с контуром индуктивностью 0,01 Гн, равен 0,6 Вб. Найти силу тока в контуре.

97. Определить силу тока, протекающего по катушке с индуктивностью 0,25 мГн, если энергия магнитного поля катушки равна 2 мДж.

98. Зависимость энергии магнитного поля от силы тока в катушке имеет вид ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ. 1. Hа тонких нитях длиной 12 см подвешены шарики массой по 1 г - student2.ru , где I ‑ сила тока в амперах, W ‑ энергия в джоулях. Определить индуктивность катушки.

99. На катушке с сопротивлением 5 Ом и индуктивностью 25 мГн поддерживается постоянное напряжение. Определить значение этого напряжения, если при размыкании цепи в катушке выделилась энергия, равная 1,25 Дж.

100. Во сколько раз уменьшится энергия магнитного поля соленоида, если силу тока в нем уменьшить на 50%?

Экзаменационные вопросы

по курсу “Электричество и магнетизм”

для студентов 1 курса специальности 1-53 01 02 АСОИ (ФЗО)

На 2006-2007 г.г.

1. Роль электромагнитных явлений в природе.

2. Микроскопические носители заряда. Заряд и его инвариантность.

3. Закон Кулона и его полевая трактовка.

4. Принцип суперпозиции.

5. Случай точечного заряда.

6. Система точечных зарядов.

7. Непрерывно распределенный заряд.

8. Дифференциальная формулировка закона Кулона.

9. Интегральная и дифференциальная формулировки потенциальности.

10. Скалярный потенциал, его неоднозначность и нормировка.

11. Разность потенциалов.

12. Потенциал точечного заряда, системы зарядов и непрерывно распределенного заряда.

13. Основные свойства металла в электрическом поле.

14. Поле вблизи поверхности проводника.

15. Емкость уединенного проводника.

16. Конденсаторы.

17. Поляризованность. Влияние поляризации на электрическое поле.

18. Электростатическая теорема Гаусса при наличии диэлектриков.

19. Электрическое смещение и диэлектрическая проницаемость.

20. Преломление силовых линий на границе раздела диэлектриков. Граничные условия.

21. Полярные и неполярные диэлектрики.

22. Основные сведения о сегнетоэлектриках и пьезоэлектриках.

23. Пьезоэлектричество.

24. Энергия взаимодействия зарядов.

25. Объемная плотность энергии.

26. Энергия диполя во внешнем поле.

27. Силы в электрическом поле.

28. Сила тока и плотность тока.

29. Сторонние ЭДС.

30. Дифференциальная форма закона Ома и закона Джоуля-Ленца.

31. Линейные цепи. Правила Кирхгофа.

32. Классическая теория и ее затруднения.

33. Понятие о зонной теории твердых тел.

34. Собственная и примесная проводимость полупроводников.

35. Контактная разность потенциалов.

36. Термо-ЭДС.

37. Эффект Пельтье и эффект Томсона.

38. Полупроводниковый диод и транзистор.

39. Электрический ток в газах. Основные типы газового разряда.

40. Электролиты. Законы электролиза Фарадея.

41. Плазма. Термоэлектронная эмиссия.

42. Закон Био-Савара-Лапласа-Ампера

43. Полевая трактовка магнитного взаимодействия.

44. Магнитное поле прямого бесконечного проводника с током.

45. Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции.

46. Дифференциальная формулировка закона полного тока.

47. Вихревой характер магнитного поля.

48. Магнитный момент и поле элементарного тока.

49. Вектор намагниченности и вектор напряженности.

50. Граничные условия для векторов поля.

51. Энергия магнитного поля. Плотность энергии. Силы в магнитном поле.

52. Классификация магнетиков.

53. Природа диамагнетизма, ларморова прецессия.

54. Парамагнетики. Закон Кюри.

55. Ферромагнетики. Закон Кюри-Вейсса.

56. Возникновение ЭДС в движущихся проводниках.

57. Закон электромагнитной индукции Фарадея и его дифференциальная формулировка.

58. Вихревой характер индукционного электрического поля.

59. Цепи квазистационарного тока. Релаксационные процессы. Закон Ома для цепи переменного тока.

60. Резонансы в цепи переменного тока.

61. Мощность переменного тока.

62. Принцип действия трансформатора.

63. Ток смещения.

64. Система уравнений Максвелла и их физический смысл.

65. Материальные уравнения.

66. Электромагнитные волны.

67. Энергия электромагнитного поля. Вектор Умова-Пойнтинга.

Наши рекомендации