Глава 3. Электростатика. Постоянный ток.
Эти задачи мы уже решили, ищи свой шифр
Предмет: Физика
Контрольная работа по учебному пособию С.Н. Кравченко, Г.В. Яборов
цена: 100 рублей одна задача
Два точечных заряда находятся на расстоянии a друг от друга. В точке, отстоящей от заряда q1 на расстоянии r1, а от заряда q2 на r2, напряженность электрического поля равна E, а потенциал j. Определить неизвестную величину в табл.45.
Таблица 45
Шифр q1, СГСЭ q2, СГСЭ a, см r1, см r2, см E, В/см j, кВ
1 920 – 7 25 20 ? –2,7
2 –500 320 3,1 ? 2,2 – –106
3 ? –90 13 5 12 6000 –
4 –25 –5 12 15 20 ? –
5 –75 ? 5,9 3 4 – 30
Задача 3.02
Точечные заряды q1, q2, q3, q4 находятся в последовательных вершинах квадрата со стороной a. В центре квадрата напряженность электрического поля равна E, а потенциал j. Определить неизвестную величину в табл.46.
Таблица 46
Шифр q1,мкКл q2, мкКл q3, мкКл q4, мкКл a, м E, кВ/м j, кВ
1 0,15 0,27 0,32 –0,14 – ? 9
2 –9 ? 3,1 –5,2 0,9 – –75
3 2 –3,2 1,1 3,9 – 100 ?
4 2 5 –3 7 ? 4 –
5 –0,4 –0,5 0,2 0,9 0,5 ? –
.gif)
Задача 3.03
В вершинах равностороннего треугольника со стороной a находятся точечные заряды q1, q2, q3. В центре треугольника напряженность электриче-ского поля равна Е, а потенциал j. Определить неизвестную величину в табл.47.
Таблица 47
Шифр q1, мкКл q2, мкКл q3, мкКл а, м Е, кВ/м j, кВ
1 0,47 –0,12 –0,31 – ? 1,5
2 –2,9 1,8 3,4 1,5 ? –
3 4,2 –1,7 2,5 ? 15 –
4 ? –2,8 –2,5 0,75 – –24
5 0,28 –1,25 0,87 – 11 ?
Задача 3.04
По тонкому кольцу радиусом R равномерно распределен заряд q1. То-чечный заряд q2 перемещается вдоль оси кольца из точки на расстоянии h1 от плоскости кольца в точку на расстоянии h2 от нее. При этом совершается работа А против сил поля. Определить неизвестную величину в табл.48.
Таблица 48
Шифр R, см q1, СГСЭ q2, СГСЭ h1, см h2, см А, эрг
1 4,2 140 –85 6,3 ? 500
2 9,5 –120 3,6 ? 32 4
3 3,1 ? –27 17 24 –87
4 4,8 –92 ? 42 12 –92
5 5,7 78 11 15 27 ?
Задача 3.05
Вдоль отрезка длины l равномерно распределен заряд q1. На расстоянии r от середины отрезка на его продолжении находится точечный заряд q2. Сила взаимодействия между зарядами F, потенциальная энергия взаимодействия зарядов W. Определить неизвестную величину в табл.49.
Таблица 49
Шифр q1,СГСЭ q2, СГСЭ l, см r, см F, дин W, эрг
1 240 6 3,5 8,1 – ?
2 150 4,3 ? 5,2 25 –
3 ? 3,2 7,3 9,5 11 –
4 260 ? 9,1 7,8 – 90
5 110 1,4 6,2 5,4 ? –
Задача 3.06
Тонкий отрезок нити длиной l несет на себе заряд q1, равномерно распределенный по длине отрезка. На расстоянии r от середины отрезка на перпендикуляре к нему находится точечный заряд q2. Сила взаимодействия между зарядами равна F, энергия их взаимодействия W. Определить неизвестную величину в табл.50.
Таблица 50
Шифр l, см q1, СГСЭ r, см q2, СГСЭ F, дин W, эрг
1 45 730 15 – ? 100
2 17 ? 25 42 30 –
3 4 150 3,2 16 – ?
4 23 180 7,2 ? – 105
5 12 450 3,5 17 ? –
Задача 3.07
Металлический шар радиусом R заряжен равномерно с поверхностной плотностью s. На точечный заряд q, находящийся на расстоянии a от по-верхности шара, действует сила F (сила положитеьна, если она направлена от центра шара).Работа сил поля по перемещению заряда q из его первоначального положения на поверхность шара равна A. Определить неизвестную величину в табл.51.
Таблица 51
Шифр R, см s, мкКл/м2 q, мкКл a, см F, Н A, Дж
1 45 –170 0,5 190 – ?
2 16 ? –0,12 92 0,3 –
3 – 1200 –0,017 ? –0,009 0,12
4 48 –270 ? 75 – –1,7
5 13 750 –0,45 120 ? –
Задача 3.08
По поверхности двух концентрических сфер радиусами R1 и R2 равно-мерно распределены заряды q1 и q2. На расстоянии r от центра сфер напряженность электрического поля равна Е, а потенциал j. Напряженность поля положительна, если поле направлено от центра. Определить неизвестную величину в табл.52.
Таблица 52
Шифр R1, см R2, см q1, СГСЭ q2, СГСЭ r, см Е, кВ/м j, кВ
1 2,1 6,3 –15 32 – –35 ?
2 1,2 3,8 13 –27 – ? 0,78
3 1,7 2,3 –320 110 ? – –5,1
4 3,4 ? –2,7 4,9 2,5 – –0,16
5 2,8 5,9 ? 150 5,2 7,2 –
Задача 3.09
Заряд равномерно распределен с объемной плотностью r в шаровом слое с внутренним радиусом R1 и внешним R2. В точках на расстоянии r от центра напряженность электрического поля равна Е, а потенциал j. Определить неизвестную величину в табл.53.
Таблица 53
Шифр r, мкКл/м3 R1, см R2, см r, см Е, кВ/cм j, кВ
1 12 24 ? 370 – 1,35
2 200 0,8 4,9 ? /r>R2/ 0,15 –
3 17 2,8 9,4 7,3 ? –
4 50 1,7 2,4 1,4 – ?
5 – 2,5 3,2 2,8 ? 13
Задача 3.10
Шарик масса m с зарядом q подвешен на тонкой изолирующей нити к вертикальной плоскости, по которой равномерно распределен заряд с по-верхностной плотностью s. Нить образуют с вертикалью угол a, сила натя-жения нити равна Fн. Определить неизвестную величину в табл.54.
Таблица 54
Шифр m, г q, СГСЭ s, мкКл/м2 a, град Fн, Н
1 – 150 3,1 12 ?
2 – ? 12 65 0,23
3 14 8100 ? – 0,85
4 ? 1650 0,82 35 –
5 1,2 215 1,9 ? –
Задача 3.11
Электрон начинает движение из точки, находящейся на расстоянии r1 от тонкой длиной нити, по которой равномерно распределен заряд с линейной плотностью t. На расстоянии r2 от нити скорость электрона равна v, кинетическая энергия W. Определить неизвестную величину в табл.55.
Таблица 55
Шифр r1, см r2, см t, нКл/м v, км/с W, эВ
1 0,38 1,14 –0,12 – ?
2 1,5 3,9 –2 ? –
3 6,8 2,9 ? – 550
4 3,5 ? –18 – 260
5 ? 0,33 11 7400 –
Задача 3.12
Электрон ускоряется разностью потенциалов U0 и влетает в плоский кон-денсатор параллельно его пластинам. Длина пластин конденсатора b, рас-стояние между пластинами d, разность потенциалов между пластинами U1, расстояние от конца конденсатора до экрана l, отклонение электрона от экрана h. Определить неизвестную величину в табл.56.
Таблица 56
Шифр U0, кВ b, см d, мм U1, В l, см h, мм
1 ? 6,3 4,2 180 1,4 4,3
2 9 4,1 12 ? 3,3 5,8
3 ? 5,5 7,1 200 5,3 2,2
4 35 3,1 4,2 1200 ? 5,2
5 27 4,7 8,5 750 3,2 ?
Задача 3.13
Расстояние между обкладками плоского конденсатора равна d. Между ними находится пластинка из диэлектрика с диэлектрической проницаемостью e1 толщиной d1. Напряжение на конденсаторе равно U0. Если вынуть диэлектрик, то напряжение на конденсаторе станет равным U. Определить неизвестную величину в табл.57.
Таблица 57
Шифр d, мм d1, мм e1 U0, В U, В
1 15 ? 9,4 150 590
2 1,9 1,8 5,7 150 ?
3 ? 6,5 2,1 85 110
4 7,5 6 ? 220 650
5 13 6,1 7,4 ? 150
Задача 3.14
Расстояние между обкладками плоского конденсатора равна d, разность потенциалов U. На нижней обкладке лежит пластина из диэлектрика с диэлектрической проницаемостью e1 толщиной d1. Напряженность электрического поля в диэлектрике равна E1, в воздухе E2. Определить неизвестную величину в табл.58.
Таблица 58
Шифр d, мм U, кВ e1 d1, мм E1, кВ/см E2, кВ/см
1 8,3 0,7 ? 4,9 – 1,7
2 ? 2,1 – 1,3 7,5 21
3 6,7 ? 7,3 2,6 3,1 –
4 2,4 2,9 3,7 ? – 16
5 1,3 3,2 4,1 0,5 ? –
Задача 3.15
Цилиндрический конденсатор имеет радиус внутренней обкладки R1, внешней R3. Конденсатор содержит два цилиндрических слоя диэлектрика: внутренний с диэлектрической проницаемостью e1 и внешней с e2. Радиус поверхности, разделяющей слои диэлектрика, равен R2. Емкость конденсатора на единицу длины равна C. Определить неизвестную величину в табл.59.
Таблица 59
Шифр R1, см R2, см R3, см e1 e2 C, пФ/см
1 3,9 4,1 4,4 8,1 3,4 ?
2 4,2 4,7 4,9 5,4 ? 12,4
3 1,4 1,7 ? 7,8 6 7,2
4 2,4 2,9 3 ? 2,5 9,5
5 1,5 2,1 2,3 2 7 ?
Задача 3.16
Два шара радиусами R1 и R2 имели заряды q1 и q2. После того, как шары соединили тонкой проволокой, их потенциалы стали одинаковыми и равными j. Определить неизвестную величину в табл.60.
Таблица 60
Шифр R1, см R2, см q1, нКл q2, нКл j, кВ
1 9,1 4,7 ? 10 –2,2
2 12 ? 810 –300 7,5
3 3,2 2,6 –6,5 ? –0,24
4 1,2 2,5 –6 9,6 ?
5 0,5 1,1 3,7 ? 0,67
Задача 3.17
У конденсаторов емкостью C1 и C2, заряженных до напряжения U1 и U2 соответственно, соединили между собой разноименно заряженные обкладки. Напряжение на конденсаторах после соединения стало равным U.(U считается положительным, если совпадает по знаку с U1). При разряде выделилась энергия DW. Определить неизвестную величину в табл.61.
Таблица 61
Шифр C1, пФ C2, пФ U1, В U2, В DW, эрг U, В
1 130 270 – 1700 ? –700
2 9300 5400 120 300 ? –
3 ? 190 620 410 – 75
4 680 710 400 ? – –250
5 350 170 670 500 – ?
Задача 3.18
Пластины плоского воздушного конденсатора площадью S раздвигаются, оставаясь подключенными к батарее с напряжением U. Расстояние между пластинами меняется при этом от d1 до d2. Работа внешних сил по раздвиганию пластин равна A. Определить неизвестную величину в табл.62.
Таблица 62
Шифр S, см2 U, В d1, мм d2, мм A, эрг
1 350 130 ? 8,7 15
2 ? 85 3,2 5,6 0,72
3 270 380 1,3 ? 90
4 460 ? 2,5 4,7 120
5 140 250 12 17 ?
Задача 3.19
Две батарее с электродвижущими силами e1 и e2 внутренними сопротивле-ниями r1 и r2 соединены одноименными полюсами. Вольтметр с очень большим внутренним сопротивлением, подключенный к полюсам батарей, показывает разность потенциалов U. Определить неизвестную величину в табл.63.
Таблица 63
Шифр e1, В e2, В r1, Ом r2, Ом U, В
1 ? 17 3,8 2,9 30
2 2,4 ? 0,11 0,18 3,9
3 9,6 7,2 ? 0,25 8,7
4 57 84 95 ? 73
5 4,7 1,5 1,4 2,2 ?
Задача 3.20
Две батареи с электродвижущими силами e1 и e2 и внутренними сопротив-лениями r1 и r2 соединены разноименными полюсами. Вольтметр с очень боль-шим внутренним сопротивлением, подключенный к полюсам батарей, показывает разность потенциалов U. разность потенциалов положительна, если клемма “плюс” вольтметра подсоединена к положительному полюсу батареи e1. Определить неизвестную величину в табл.64.
Таблица 64
Шифр e1, В e2, В r1, Ом r2, Ом U, В
1 105 63 32 ? –22
2 37 68 ? 50 11
3 4,9 5,1 0,84 0,63 ?
4 ? 9,8 1,75 0,95 4
5 7,5 ? 0,25 0,48 –1,7
Задача 3.21
Два источника тока с электродвижущими силами e1 и e2 соединены одно-именными полюсами и подключены к внешнему сопротивлению R. Внутренние сопротивления источников r1 и r2, токи в ветвях цепи I1, I2 и I. Определить неиз-вестную величину в табл.65.
Таблица 65
Шифр e1, В e2, В r1, ОМ r2, Ом R, Ом I1, А I2, А I, А
1 2,3 2 19 37 12 ? – –
2 1,9 2,4 17 13 ? 0,087 – –
3 ? 1,8 12 45 21 0,017 – –
4 1,7 ? 24 33 15 – 0,022 –
5 5 1,5 11 15 12 – – ?
Задача 3.22
Две батареи с электродвижущими силами e1 и e2 и внутренними сопротив-лениями r1 и r2 соединены одноименными полюсами и подключены к внешнему сопротивлению R. Токи в ветвях цепи равны I1, I2 и I. Ток I положителен, если он течет по сопротивлению R от положительного полюса батареи e1 к отрицательному. Определить неизвестную величину в табл.66.
Таблица 66
Шифр e1, В e2, В r1, Ом r2, Ом R, Ом I1, А I2, А I, А
1 30 14 4,1 4,3 1,9 – ? –
2 ? 7,4 1,2 0,7 – 5,2 – –1,28
3 2,9 1,8 44 13 – ? 0,11 –
4 3,2 ? 42 11 37 – 0,23 –
5 2,1 1,9 14 17 21 – – ?
Задача 3.23
Три источника тока с электродвижущими силами e1, e2 и e3 и внутренним сопротивлениями r1, r2 и r3 соединены одноименными полюсами. Токи, текущие через источники, равны соответственно I1, I2 и I3. Определить неизвестную вели-чину в табл.67.
Таблица 67
Шифр e1, В e2, В e3, В r1, Ом r2, Ом r3, Ом I1, А I2, А I3, А
1 1,8 ? 1,4 0,7 0,9 0,3 – 0,2 –
2 1,6 1,1 ? 0,2 0,6 0,4 1,5 – –
3 2,2 1,9 2,2 1,3 0,5 0,9 – – ?
4 1,6 2 1,4 0,3 ? 0,5 –1,1 – –
5 1,8 1,4 1,15 0,4 0,6 0,2 – ? –
Задача 3.24
Батарея с электродвижущей силой e и внутренним сопротивлением r отдает во внешнюю цепь при токе I1 мощность P1, а при токе I2 мощность P2. Определить неизвестную величину в табл.68.
Таблица 68
Шифр e, В r, Ом I1, А P1, Вт I2, А P2, Вт
1 9,9 – 6,1 10,5 4,2 ?
2 4,5 – 5,2 ? 4,1 16,5
3 – ? 8,3 7,9 3,3 7
4 – 0,012 6,3 15 3,9 ?
5 ? – 5,1 9,2 8,2 7