Молекулярная физика и термодинамика 5 страница

Решение:
Из закона Ома для замкнутой цепи . Если из приведенного графика взять два значения сопротивления R и соответствующие им значения силы тока J и подставить их в это уравнение, то получим систему двух уравнений с двумя неизвестными. Например:
Тогда , . Решая эту систему, получим:

ЗАДАНИЕ N 28 сообщить об ошибке
Тема: Электрические и магнитные свойства вещества
Явление гистерезиса, то есть запаздывания изменения поляризованности от изменения напряженности внешнего электрического поля, имеет место в …

			сегнетоэлектриках
			полярных диэлектриках
			неполярных диэлектриках
			любых диэлектриках

Решение:
Для сегнетоэлектриков характерно явление диэлектрического гистерезиса, состоящее в различии значений поляризованности сегнетоэлектрического образца при одной и той же напряженности электрического поля в зависимости от значения предварительной поляризованности этого образца. При уменьшении напряженности внешнего электрического поля до нуля наблюдается остаточная поляризованность. Явление гистерезиса объясняется доменной структурой сегнетоэлектрика.

ЗАДАНИЕ N 19 сообщить об ошибке
Тема: Электростатическое поле в вакууме
Электростатическое поле создано положительно заряженной сферой.

Правильно отражает зависимость потенциала от расстояния рисунок …

2 |

Решение:
Потенциал поля на поверхности и внутри заряженной металлической сферы является постоянным, вне сферы убывает с расстоянием r по такому же закону, как для точечного заряда. Таким образом, график зависимости для заряженной металлической сферы радиусом R показан на рисунке 2.

ЗАДАНИЕ N 20 сообщить об ошибке
Тема: Законы постоянного тока
Птица сидит на проводе линии электропередачи, сопротивление которого 2,5·10^-5 Ом на каждый метр длины. Если по проводу течет ток силой 2 кА, а расстояние между лапами птицы составляет 5 см, то птица находится под напряжением …

			2,5мВ
			2 мкВ
			0,2 В
			40 мВ

Решение:
Из закона Ома для участка цепи . По условию для провода Ом/м. Тогда птица находится под напряжением

ЗАДАНИЕ N 21 сообщить об ошибке
Тема: Уравнения Максвелла
Полная система уравнений Максвелла для электромагнитного поля в интегральной форме имеет вид:
,
,
,
0.
Следующая система уравнений:



0 –
справедлива для …

			электромагнитного поля в отсутствие свободных зарядов и токов проводимости
			электромагнитного поля в отсутствие свободных зарядов
			электромагнитного поля в отсутствие токов проводимости
			стационарных электрических и магнитных полей

ЗАДАНИЕ N 22 сообщить об ошибке
Тема: Магнитостатика
Поле создано прямолинейным длинным проводником с током I₁. Если отрезок проводника с током I₂ расположен в одной плоскости с длинным проводником так, как показано на рисунке, то сила Ампера …

			лежит в плоскости чертежа и направлена вправо
			лежит в плоскости чертежа и направлена влево
			перпендикулярна плоскости чертежа и направлена «от нас»
			перпендикулярна плоскости чертежа и направлена «к нам»

Решение:
На проводник с током в магнитном поле действует сила Ампера. В данном случае магнитное поле создается прямолинейным длинным проводником с током I₁. В соответствии с правилом правого винта (буравчика) вектор магнитной индукции в месте расположения отрезка проводника с током I₂ направлен перпендикулярно плоскости чертежа «к нам». В случае прямолинейного отрезка проводника с током в перпендикулярном проводнику магнитном поле для нахождения направления силы Ампера удобно воспользоваться правилом левой руки, согласно которому сила Ампера лежит в плоскости чертежа и направлена вправо.

ЗАДАНИЕ N 23 сообщить об ошибке
Тема: Явление электромагнитной индукции
На рисунке представлена зависимость магнитного потока, пронизывающего некоторый контур, от времени:

График зависимости ЭДС индукции в контуре от времени представлен на рисунке …

Решение:
В соответствии с законом Фарадея для электромагнитной индукции электродвижущая сила индукции в замкнутом проводящем контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную этим контуром: . Следовательно, если магнитный поток увеличивается со временем по линейному закону в интервале 0 – 0,1 с, то ЭДС индукции будет равна отрицательной постоянной величине; если не изменяется в интервале 0,1 – 0,3 с, то ЭДС индукции равна нулю; если убывает по линейному закону в интервале 0,3 – 0,4 с, то ЭДС индукции будет равна положительной постоянной величине.

ЗАДАНИЕ N 24 сообщить об ошибке
Тема: Электрические и магнитные свойства вещества
На рисунке представлены графики, отражающие характер зависимости поляризованности Рдиэлектрика от напряженности внешнего электрического поля Е.

Полярным диэлектрикам соответствует кривая …

Решение:
К полярным диэлектрикам относятся диэлектрики, молекулы (атомы) которых обладают отличным от нуля дипольным моментом в отсутствие внешнего электрического поля. Однако в результате теплового движения молекул векторы их дипольных моментов ориентированы беспорядочно, и поляризованность Р = 0. При внесении полярного диэлектрика во внешнее электрическое поле наблюдается ориентационная поляризация: внешнее электрическое поле стремится ориентировать дипольные моменты полярных молекул по направлению вектора напряженности поля. Этому препятствует хаотическое тепловое движение молекул. В итоге совместного действия поля и теплового движения молекул имеет место преимущественная ориентация дипольных моментов в направлении поля, возрастающая с увеличением напряженности поля (и уменьшением температуры). В очень сильном электрическом поле (и при достаточно низкой температуре) дипольные моменты всех молекул располагаются практически параллельно полю. При этом поляризованность полярного диэлектрика достигает максимального значения (но существенно меньшего по сравнению с сегнетоэлектриками). Все указанные особенности поляризованности полярных диэлектриков отражает кривая 3.

ЗАДАНИЕ N 1 сообщить об ошибке
Тема: Электростатическое поле в вакууме
На рисунках представлены графики зависимости напряженности поля для различных распределений заряда:


График зависимости для заряженной металлической сферы радиуса R показан на рисунке …

2 |

Решение:
Напряженность поля внутри заряженной металлической сферы равна нулю, вне сферы убывает с расстоянием r по такому же закону, как для точечного заряда. Таким образом, график зависимости для заряженной металлической сферы радиуса R показан на рисунке 2.

ЗАДАНИЕ N 2 сообщить об ошибке
Тема: Уравнения Максвелла
Физический смысл уравнения Максвелла заключается в следующем …

			источником электрического поля являются свободные электрические заряды
			изменяющееся со временем магнитное поле порождает вихревое электрическое поле
			«магнитных зарядов» не существует: силовые линии магнитного поля замкнуты
			источником вихревого магнитного поля, помимо токов проводимости, является изменяющееся со временем электрическое поле

Решение:
Данное уравнение Максвелла является обобщением теоремы Остроградского – Гаусса для электростатического поля в среде – источником электрического поля являются свободные электрические заряды. Максвелл предположил, что она справедлива для любого электрического поля, как стационарного, так и переменного.

ЗАДАНИЕ N 3 сообщить об ошибке
Тема: Электрические и магнитные свойства вещества
Явление гистерезиса, то есть запаздывания изменения поляризованности от изменения напряженности внешнего электрического поля, имеет место в …

			сегнетоэлектриках
			полярных диэлектриках
			неполярных диэлектриках
			любых диэлектриках

Решение:
Для сегнетоэлектриков характерно явление диэлектрического гистерезиса, состоящее в различии значений поляризованности сегнетоэлектрического образца при одной и той же напряженности электрического поля в зависимости от значения предварительной поляризованности этого образца. При уменьшении напряженности внешнего электрического поля до нуля наблюдается остаточная поляризованность. Явление гистерезиса объясняется доменной структурой сегнетоэлектрика.

ЗАДАНИЕ N 4 сообщить об ошибке
Тема: Явление электромагнитной индукции
Прямоугольная проволочная рамка расположена в одной плоскости с прямолинейным длинным проводником, по которому течет ток I. Индукционный ток в рамке будет направлен по часовой стрелке при ее …

			поступательном перемещении в отрицательном направлении оси OX
			поступательном перемещении в положительном направлении оси OX
			поступательном перемещении в положительном направлении оси OY
			вращении вокруг оси, совпадающей с длинным проводником

Решение:
При изменении магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную замкнутым проводящим контуром, в нем возникает индукционный ток, направление которого можно найти по правилу Ленца, согласно которому индукционный ток имеет такое направление, что его магнитное поле противодействует изменению магнитного потока. В данном случае в прямоугольной проволочной рамке индукционный ток будет протекать по часовой стрелке при ее поступательном перемещении в отрицательном направлении оси OX.

ЗАДАНИЕ N 5 сообщить об ошибке
Тема: Магнитостатика
Два заряда и движутся параллельно в одну сторону на расстоянии r друг от друга, как показано на рисунке:

Магнитная составляющая силы, действующей на второй заряд со стороны первого заряда, имеет направление …

Решение:
Индукция магнитного поля свободно движущегося заряда равна , где заряд частицы, скорость частицы, радиус-вектор, характеризующий положение заряда относительно заряда . Используя определение векторного произведения, находим, что вектор в месте нахождения заряда направлен «от нас». Сила Лоренца по правилу левой руки имеет направление 4.

ЗАДАНИЕ N 6 сообщить об ошибке
Тема: Законы постоянного тока
Электропроводка должна выполняться из достаточно толстого провода, чтобы он сильно не нагревался и не создавал угрозы пожара. Если проводка рассчитана на максимальную силу тока 16 А и на погонном метре провода должно выделяться не более 2 Вт тепла, то диаметр медного провода (с учетом того, что удельное сопротивление меди равно 17 нОм·м) равен ______ мм.

			1,7
			0,83
			1,5
			0,97

ЗАДАНИЕ N 13 сообщить об ошибке
Тема: Явление электромагнитной индукции
Проводящий плоский контур площадью 75 см² расположен в магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Если магнитная индукция изменяется по закону мТл, то ЭДС индукции, возникающая в контуре в момент времени (в мВ), равна …

			0,18
			1,8

Решение:
В соответствии с законом Фарадея для электромагнитной индукции электродвижущая сила индукции в замкнутом проводящем контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную этим контуром: . Поскольку плоскость контура перпендикулярна линиям магнитной индукции, где S – площадь контура. Таким образом,

ЗАДАНИЕ N 14 сообщить об ошибке
Тема: Магнитостатика
Электрон влетает в магнитное поле, создаваемое прямолинейным длинным проводником с током в направлении, параллельном проводнику (см. рис.).

При этом сила Лоренца, действующая на электрон, …

			лежит в плоскости чертежа и направлена вправо
			лежит в плоскости чертежа и направлена влево
			перпендикулярна плоскости чертежа и направлена «от нас»
			перпендикулярна плоскости чертежа и направлена «к нам»

ЗАДАНИЕ N 15 сообщить об ошибке
Тема: Электрические и магнитные свойства вещества
На рисунке показана зависимость поляризованности Р в сегнетоэлектрике от напряженности Е внешнего электрического поля:

Участок соответствует …

			остаточной поляризации сегнетоэлектрика
			спонтанной поляризации сегнетоэлектрика
			коэрцитивной силе сегнетоэлектрика
			поляризации насыщения сегнетоэлектрика