Онлайн-магазин готовых решений

На рисунке показана схема устройства для предварительного отбора заряженных частиц для последующего детального исследования. Устройство представляет собой конденсатор, пластины которого изогнуты дугой радиусом R = 50 см. Предположим, что в промежуток между обкладками конденсатора из источника заряженных частиц (и.ч.) влетают ионы с зарядом -e, как показано на рисунке. Напряженность электрического поля в конденсаторе по модулю равна E = 50 кB/м. Скорость ионов v=2∙105 м/с. Ионы с каким значением массы пролетят сквозь конденсатор, не коснувшись его пластин? Считать, что расстояние между обкладками конденсатора мало, напряженность электрического поля в конденсаторе всюду одинакова по модулю, а вне конденсатора электрическое поле отсутствует. Влиянием силы тяжести пренебречь.

Проволочный виток радиусом R = 10 см, по которому течет ток силой l = 20 A (сила тока поддерживается неизменной) свободно установился в однородном магнитном поле. При повороте витка относительно диаметра на угол α = 60° была совершена работа A = 400 мкДж. Найти напряженность поля.

Уединенная металлическая сфера электроемкостью С = 10 пФ заряжена до потенциала φ = 3 кВ. Определить энергию W поля, заключенную в сферическое поле, ограниченную сферой и концентрической с ней поверхностью, радиус которой в n = 3 раза больше радиуса сферы.

Металлический стержень массой m = 7,5 г и длиной L = 30 см подвешен горизонтально на двух невесомых гибких проводниках длиной l = 15 см каждый. Стержень находится в однородном магнитном поле, индукция B = 57 мТл которого направлена вертикально. По стержню пропускают кратковременный импульс постоянного тока силой I₀ и длительностью τ = 1 с. При каком минимальном значении I0 стержень совершит полный оборот, двигаясь по окружности вокруг оси, проходящей через точки подвеса? Считать, что смещение стержня за время х ничтожно мало.

В однородном магнитном поле, индукция которого B, равномерно вращается рамка площадью S с угловой скоростью ω. Ось вращения находится в плоскости рамки и составляет угол α с направлением силовых линий магнитного поля. Найти максимальную ЭДС индукции ε_max во вращающейся рамки. Проследить, как зависит ε_max от изменяющегося параметра.

Виток радиусом R = 10 см, по которому течет ток силой I = 20 А, свободно установился в однородном магнитном поле напряженностью H = 103 А/м. Виток повернули относительно диаметра на угол φ = 60°. Определить совершенную работу.

Квадратная рамка с прямой перемычкой, соединяющей середины противоположных сторон, помещена в однородное магнитное поле B = 0,5 Тл, вектор индукции которого B перпендикулярен плоскости рамки. Рамку, сгибая вдоль перемычки, складывают вдвое так, что плоскость одной ее половины все время остается перпендикулярной B. Длина стороны рамки равна L = 10 см, сопротивление единицы длины тонкой проволоки, из которой изготовлены рамка и перемычка, равно ρ = 0,1 Ом/м. Пренебрегая индуктивностью проволоки, найти заряд, протекший через перемычку.

Цепь, изображенная на рисунке, составлена из 4 одинаковых резисторов сопротивлением R = 7,5 Ом и резистора R₁ = 1 Ом. На клеммах A и B поддерживается постоянное напряжение U = 14 В. На какую величину ΔI изменится сила тока, текущего через резистор R₁, после замыкания ключа К₁. Сопротивлением проводов и ключа пренебречь. (Оригинальное решение).

Бесконечную плоскую заряженную пластину поместили в однородное электрическое поле так, что линии поля перпендикулярны поверхности пластины. В результате напряженность поля слева от пластины стала равной |E₁| = 6·1000 B/m, а справа - |E₂| = 3·1000 B/m. Определите силу, которая действует на единицу площади пластины со стороны электрического поля.

При коротком замыкании выводов гальванической батареи сила тока в цепи 0,45 A. При подключении к выводам батареи электрической лампы сила тока в цепи 0,225 A, а напряжение на лампе 4,5 В. Найдите ЭДС гальванической батареи.

Какой вращающий момент действует на рамку с током силой 2 А при помещении её в однородное магнитное поле с индукцией 0,2 Тл, если рамка содержит 30 витков площадью 10 см², а плоскость рамки образует угол 60° с силовыми линиями поля?

Горизонтально расположенное тонкое проволочное кольцо поместили в вертикальное магнитное поле, величина индукции которого изменяется по гармоническому закону с частотой ν = 50 Гц. За время τ = 8 с кольцо нагрелось на Δt = 1°С. Найти, за какое время τ, это кольцо нагрелось бы на столько же, если бы частота изменения индукции магнитного поля была в n = 2 раза больше. Тепловыми потерями кольца и сто индуктивностью пренебречь.

Электрический заряд q, находясь в точке электрического поля с потенциалом φ, обладает потенциальной энергией W. Определите значения величин, обозначенных «?». Во сколько раз изменится потенциал данной точки электрического поля при увеличении заряда q в α раз?

Из двух одинаковых проводников, равной длины, изготовлены два контура – квадратный и круглый. Оба контура помещены в одной плоскости в однородном, изменяющемся во времени магнитном поле. В квадратном контуре возникает постоянный ток I = 2 А. Определите силу тока в круглом контуре.

Во сколько раз изменится ёмкость вакуумного плоского конденсатора, если его пластины разместить на вдвое большем расстоянии друг от друга, заполнить пространство между ними диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε = 3 и уменьшить площадь самих пластин в 5 раз?

В цепи (рис. 3) источник идеальный, сопротивления резисторов известны. Проводят следующий эксперимент: замыкают ключ K₁, ждут в течение времени t₁, замыкают ключ К₂, ждут в течение времени t₂, размыкают ключ K₁, ждут в течение времени t₃, размыкают ключ K₂. Найдите отношение Q₁/Q₂ количеств теплоты, выделившихся за время эксперимента на резисторах R₁ и R₂ соответственно.

Пылинка, имеющая массу m = 10^-8 г и заряд q = - 1,8∙10^-14 Кл, влетает в электрическое поле конденсатора в точке, находящейся посередине между его пластинами. Чему должна быть равна минимальная скорость, с которой влетает пылинка в конденсатор, чтобы она смогла пролететь его насквозь? Длина пластин конденсатора L = 10 см, расстояние между пластинами d = 1 см, напряжение на пластинах конденсатора U = 5000 В. Силой тяжести пренебречь. Система находится в вакууме.

На какую длину волны λ настроен колебательный контур с индуктивностью L = 10 мкГн, если максимальный ток в контуре L = 0,1 A, а максимальное напряжение на конденсаторе U_m = 6,28 B? Скорость распространения электромагнитных волн c = 3∙10⁸ м/с. Активным сопротивлением в контуре пренебречь.

Чему равна магнитная индукция поля на оси кругового витка в точке, расположенной на расстоянии h = 40 см от центра, если в центре витка, радиус которого R = 30 см, индукция поля равна B = 25 мкТл?

Из однородной проволоки спаян контур в виде квадрата ABCD с диагональю AC (см. рисунок). Источник напряжения, внутренним сопротивлением которого можно пренебречь, подсоединяют к точкам A и C схемы (случай 1), а затем к точкам B и D (случай 2). Во сколько раз различаются мощности N₁ и N₂, выделяемые в контуре в этих случаях?

С какой скоростью вылетает α-частица из радиоактивного ядра, если она, попадая в однородное магнитное поле с индукцией B = 1 Тл перпендикулярно его силовым линиям, движется по дуге окружности радиусом r = 0,5 м (α-частица – ядро атома гелия, молярная масса гелия M = 0,004 кг/моль).

Катушка индуктивностью L = 3 мГн подключена к двум последовательно соединенным конденсаторам (см. рисунок), один из которых, емкостью C₁ = 10^-7 Ф, заряжен вначале до напряжения U₁ = 150 B, а второй, емкостью С₂ = 3∙10^-7 Ф, разряжен. Чему будет равна максимальная сила тока Imax в цепи после замыкания ключа? Потерями в соединительных проводах и в катушке индуктивности пренебречь.

Три незаряженные концентрические проводящие сферы радиусами r = 14,5 см, 2r и Зr находятся в вакууме. В центр сфер поместили точечный заряд q = 20 нКл, а затем среднюю сферу заземлили тонким длинным изолированным проводом, пропущенным через небольшое отверстие в сфере радиусом 3r. Найти разность потенциалов между внутренней и наружной сферами. Электрическая постоянная ε₀ = 8,85∙10^-12 Ф/м.

Найдите значение неизвестных токов в цепи, используя первый закон Кирхгофа. I₂ = 29,7 А, I₂ = 8,84 А, I₆ = 7,08 А