МИРЭА
Физика ч. 2
Коллоквиум №1
Задание №1
1) Какие заряды можно рассматривать как точечные? Как взаимодействуют между собой такие заряды?
Примените соответствующие закономерности к решению следующей задачи: два заряженных шарика, подвешенных на нитях одинаковой длины, опускаются в жидкий диэлектрик (E=2). При этом угол расхождения нитей в воздухе и в диэлектрике одинаков. Плотность материалов шариков P=1.6*103 кг/м3. Определить плотность жидкого диэлектрика.
2) Что такое поток вектора напряженности? Сформулируйте теорему Гаусса. Какое число силовых линий выходит из положительного точеного заряда Q?
3) Как выражается плотность энергии w электростатического поля через соответствующие характеристики этого поля?
Плотность энергии заряженного конденсатора w = 30 Дж/м3. С какой силой взаимодействуют обкладки конденсатора, если их площадь S=10-2м2?
4) Тепловые действия электростатического тока. Какое количество тепла выделится на сопротивлении R=1 МОм, если замкнуть на заряженный до напряжения V=1кВ конденсатор? Емкость конденсатора С=1мкФ? Как зависит выделившееся количество теплоты от величины сопротивления R? Нарисуйте примерный график тока в цепи как функцию времени I=I(t)
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
МИРЭА
Физика ч. 2
Коллоквиум №1
Задание №2
1) Может ли совершить продольные и поперечные колебания точечное заряженное тело, помещенное между двумя одиночными точечными зарядами? Знаки этих зарядов противоположны знаку заряда точечного тела.
2) Как будет изменяться поток вектора напряженности электронного поля, создаваемого заряженным телом, через охватывающую тело замкнутую поверхность, в зависимости от формы этой поверхности?
Используя теорему Гаусса, определите напряженность электрического поля, создаваемого бесконечной нитью. Линейная плотность заряда нити τ, r – расстояние от нити до точки наблюдения.
3) Потенциал точек электрического поля зависит от координаты х по закону φ(x)=a*exp(b*x), где a и b – постоянные величины. Как зависит от координаты напряженность электрического поля?
4)
| P |
| R |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
МИРЭА
Физика ч. 2
Коллоквиум №1
Задание №3.
1. Сформулируйте принцип суперпозиции для напряженности электрического поля Е и потенциала ф, создаваемых системой электрических зарядов. Примените данный принцип к следующей задаче: в центр квадрата помещен отрицательный заряд, а в вершинах квадрата находятся одинаковые положительные заряды q. Система находится в равновесии. Определить величину отрицательного заряда. Является ли равновесие системы устойчивым?
2. Потенциал точек электрического поля зависит от координат по закону ф(x,y,z)=axyz, где а – постоянная величина. Как зависит от координат напряженность точек поля?
3. Два одинаковых плоских конденсатора соединены параллельно и заряжены до разности потенциалов U=150 В. Определить напряжение на конденсаторах, если после отключения их от источника тока у одного конденсатора уменьшили расстояние между пластинами в 2 раза.
4. К источнику тока с ЭДС έ и внутренним сопротивлением r подключено внешнее сопротивление нагрузки R. Какова должна быть величина R, чтобы коэффициент полезного действия (по мощности) составлял 50%?
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
МИРЭА
Физика ч. 2
Коллоквиум №1
Задание 4.
1. Заряд q расположен на одинаковом расстоянии r от двух взаимно перпендикулярных проводящих плоскостей. Чему равна работа по перемещению этого заряда из данной точки в бесконечно удаленную точку.
2. Потенциал точек электрического поля зависит от координат по закону φ(x,y,z)=1/2k(x2+y2+z2), где k – постоянная величина. Как зависит от координат напряженность Е электрического поля?
Во сколько раз изменится емкость плоского конденсатора, если поместить в середину зазора между пластинами проводящую пластину толщиной втрое меньше зазора.
4. Мощность в цепи постоянного тока. Используя соответствующие соотношения, определите ток короткого замыкания и источника ЭДС, если при силе тока I1=2 A во внешней цепи источника выделяется мощность P1=20 Вт, а при силе тока I2=1,5 A – P2=13 Вт.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
МИРЭА
Физика ч. 2
Коллоквиум №1
Задание 5.
1. Чему равно отношение зарядов двух равномерно заряженных точечных тел, если расстояние между телами равно L, а точка, в которой напряженность электрического поля равно 0, находится на расстоянии l от одного из зарядов.
2. Примените теорему Гаусса для определения напряженности электрического поля в плоском конденсаторе. Размеры обкладок конденсатора много больше расстояния между пластинами. Поверхностная плотность заряда ς на обкладках постоянна.
3. Напряженность электрического поля изменяется по закону E(x)=E0*exp(kx), где E0 и k –постоянные величины. Определите разность потенциалов между точками x1 и x2.
4. Два последовательно соединенных элементов имеют одинаковую ЭДС, но разные внутренние сопротивления r1 и r2. При каком внешнем сопротивлении разность потенциалов на зажимах одного из элементов равно нулю, и на каком?
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
МИРЭА
Физика ч. 2
Коллоквиум №1
Задание №6
1) Два параллельных идентичных тонких стержня, расположенные симметрично относительно друг друга, заряжены симметрично относительно друг друга, заряжены одинаковыми разноименными зарядами. Существуют ли точки пространства, в которых напряженность электрического поля E равна нулю?
2) Примените теорему Гаусса для нахождения напряженности электрического поля E, Создаваемого равномерно заряженным по объему шаром. Радиус шара R. Объемная плотность заряда ρ. Диэлектрическая проницаемость материала шара Є=1.
3)
| С |
| С |
| Сх |
| Є |
4) Два элемента соединены параллельно. ЭДС первого элемента равна Є1, второго Є2, внутренние сопротивления их равны. Определить разность потенциалов между зажимами элементов.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
МИРЭА
Физика ч. 2
Коллоквиум №1
Задание №7
1) Четыре одинаковых по величине Q точечных электрических заряда размещены в углах воображаемого квадрата со стороной а. один из зарядов отрицательного знака. Чему равна напряженность электрического поля и потенциал в центре квадрата? Как направлен вектор напряженности в этой точке?
2) Как изменяется напряженность электрического поля в цилиндрическом конденсаторе в зависимости от расстояния до оси симметрии данного устройства. Линейная плотность заряда на обкладках постоянна и равна τ. Радиусы обкладок конденсатора R1 и R2.
3) Напряженность электрического поля изменяется по закону E(x)*(1-k*x), где E0 и к – постоянные величины. Определить разность потенциалов между точками
с координатами х1 и х2.
4) Два элемента, ЭДС которых равны Є1=15В и Є2=2В, соединены одинаковыми полюсами. Идеальный вольтметр, подключенный к клеммам батареи, показал напряжение V=1,7В. Определить отношение внутренних сопротивлений источников.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
МИРЭА
Физика ч. 2
Коллоквиум №1
Задание №8
1)
| Е |
2) Большая капля ртути, заряженная до потенциала φ0, разлетается на N маленьких одинаковых капелек. Предполагая, что все капли сферической формы, найти потенциалы φN малых капелек.
3) Напряженность электрического поля изменяется по закону E(x)=k*x, где k – постоянная величина. Определите разность потенциалов поля между точками Х1 и Х2.
4) Плоский конденсатор заполнен средой с диэлектрической проницаемостью ε и удельным сопротивлением ρ. Чему равно сопротивление утечки конденсатора, если его емкость равна С?
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
МИРЭА
Физика ч. 2
Коллоквиум №1
Задание №9
1) Может ли совершать продольные и поперечные колебания точечное заряженное тело, помещенное между двумя одинаковыми точечными зарядами того же знака, что и тело?
2) Чему равен потенциал электрического поля в центре тонкого полукольца радиуса R, имеющего заряд q?
3) Обкладки цилиндрического конденсатора, заряжены с линейной плотностью τ. Длина конденсатора L, радиусы обкладок R1 и R2. Выразить по этим параметрам энергию электрического поля, запасенную в конденсаторе.
4) Какой ток I течет через амперметр с пренебрежительно малым внутренним сопротивлением в цепи, показанной на рисунке.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
МИРЭА
Физика ч. 2
Коллоквиум №1
Заданий 10.
1. Чему равно отношение зарядов двух равномерно заряженных точечных тел, если расстояние между телами равно L, а точка, в которой напряженность электрического поля равно нулю, находится на расстоянии l от одного из зарядов?
2. Определить напряженность электрического поля в центре кривизны равномерно заряженного полукольца радиусом R. Линейная плотность заряда τ.
3. Как изменится емкость плоского конденсатора, если в зазор параллельно обкладкам ввести металлическую пластину толщиной l. Расстояние между обкладками d>l. Форма пластины соответствует форме обкладок, а ее площадь равна S.
4. Электрический чайник имеет две обмотки. При включении одной из них вода в чайнике закипает через t1=15 минут, при включении другой – через t2=30 минут. Через сколько времени закипает вода в чайнике, если включить обе обмотки: а) последовательно; б)параллельно?
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
МИРЭА
Физика ч. 2
Коллоквиум №1
Задание 11.
1. Точечный электрический заряд +Q размещен на биссектрисе прямого угла, образованного двумя проводящими пластинами, на расстоянии L от пластин. Чему равна сила, действующая на этот заряд?
2. Большая пластина равномерно заряжена по объему. Объемная плотность заряда р. Толщина пластины d. Воспользовавшись теоремой Гаусса, определить напряженность электрического поля Е=Е(х) внутри и вне пластины. Диэлектрическая проницаемость έ=1. Построить примерный график Е=Е(х).
3. Пространство внутри плоского конденсатора заполнено изолятором с диэлектрической проницаемостью έ=5. Объем конденсатора V=100 см3. Поверхностная плотность заряда на обкладках конденсатора ς= 8,85 мКл/м2. Какую работу надо совершить, чтобы удалить изолятор из конденсатора? Трением о пластины можно пренебречь.
4. Два чайника одинаковой мощности Р=400 Вт при напряжении сети U=220 В закипают при последовательном и при параллельном включении за одно и то же время. Определить сопротивление r проводящих проводов.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
МИРЭА
Физика ч. 2
Коллоквиум №1
Задание 12.
1. В углах воображаемого квадрата со стороной а размещены последовательно четыре точечных заряда +q, -q, +q, -q. Определить напряженность и потенциал в центре квадрата.
2. Потенциал электрического поля изменяется в пространстве по закону ф(x,y,z)=k/(x2+y2+z2), k=9*109 м/Ф. Определить модуль напряженности электрического поля Е в точке с координатами x0=1, y0=2, z0=2.
3. К источнику с ЭДС Е=100 В подключили последовательно два воздушных конденсатора, каждый емкостью С=40 пФ. Затем один из конденсаторов заполнили однородным диэлектриком с проницаемостью έ=3,0. Во сколько раз уменьшилась напряженность электрического поля в этом конденсаторе? Какой заряд пройдет через источник?
4. Изобразите для цепи, состоящей из источника ЭДС έ и нагрузочного резистора R, качественный график зависимости тока в цепи и мощности, выделяющейся на резисторе, от сопротивления резистора. Внутреннее сопротивление источника r.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
МИРЭА
Физика ч. 2
Коллоквиум №1
Задание 13.
1. Система состоит из положительного заряда q, равномерно распределенного по полуокружности радиуса R, в центре которой находится отрицательный точечный заряд q. Определить силу, действующую на заряд, и энергию взаимодействия.
2. Электрон ускоряется силой электрического поля на участке между точками с некоторой разностью потенциалов. Как изменится скорость электрона в конечной точке участка, если разность потенциалов увеличить в n раз?
3. В плоский конденсатор (площадь пластин s, расстояние между пластинами - d) вставлена параллельно обкладкам пластинка из диэлектрика. Проницаемость пластины έ. Толщина l<d. Как изменится емкость конденсатора? Определить также плотность связанных зарядов на границах пластинки, если плотность заряда на обкладках – ς.
4. Конденсаторы С1 и С2 заряжены до напряжения и соответственно. Емкости конденсаторов одинаковы и равны С1=С2=С=1 мкФ. Определить, какое количество тепла выделится на сопротивлении R при окончании процесса протекания зарядов. Зависит ли количество выделившейся теплоты от величины сопротивления R?
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
МИРЭА
Физика ч. 2
Коллоквиум №1
Задание №14
1) Диполь помещен в однородное электрическое поле. В каком положении он будет находиться в состоянии устойчивого равновесия, а в каком – неустойчивого?
2) Определить модуль напряженности электрического поля E=E(r), в точке с координатами x0=1, у0=z0=2, если потенциал электрического поля изменяется по законуφ(r)= R/r2 k=const=9*109м2/ф.
3) Часть объема между пластинами плоского конденсатора заполнена изолирующим материалом. В какой области конденсатора плотность энергии больше? Найти отношение энергии конденсатора, заполненного диэлектриком на половину, к энергии конденсатора без изолятора. Заряд на обкладках не изменяется. Рассмотреть два случая заполнения а) и б).
| .б) |
| .а) |
4) Чему равен КПД устройства, содержащего источник э.д.с. и нагрузочный резистор, когда на резисторе выделяется максимальная тепловая мощность?
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
МИРЭА
Физика ч. 2
Коллоквиум №1
Задание №15.
1) Воспользовавшись принципом суперпозиции определить электрическое поле диполя на перпендикуляре, восстановленном в середине оси диполя. Рассмотреть случай, когда размеры диполя много меньше расстояния до точки наблюдения. Что называется электрическим (дипольным) моментом диполя?
2) Работа по перемещению заряда в электростатическом поле. Как можно сформулировать условие потенциальности электростатического поля? Примените эти понятия к решению следующей задачи: в центре полой проводящей сферы радиуса R помешен заряд q. Какую работу надо совершить, что бы перенести заряд Q на поверхность сферы?
3) Плоский конденсатор подключен к источнику э.д.с. Как изменится заряд конденсатора и запасенная в нем энергия, если расстояние между пластинами конденсатора увеличить вдвое?
4) На рисунке показана зависимость мощности, выделяемой на нагрузочном резисторе, от его сопротивления для двух источников э.д.с. У какого источника больше внутреннее сопротивление, а у какого э.д.с.?
| P |
| R |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
МИРЭА
Физика ч. 2
Коллоквиум №1
Задание №16
1) Применив закон Кулона и закон сохранения заряда, решите следующую задачу: два одинаковых проводящих заряженных шарика находятся на расстоянии r=60см. Сила отталкивания F1=70мкН. После того, как шарики привели в соприкосновение и поместили на прежнее расстояние, сила отталкивания стала F2=160мкН. Определите величину зарядов q1 и q2, которые были на шариках до соприкосновения. Диаметр шариков много меньше расстояния между ними.
2) Напряженность электрического поля изменяется по закону E(r)=kr, где k – постоянная величина. Определите разность потенциалов ∆φ между точками с координатами r1 и r2.
3) Во сколько раз изменится емкость плоского конденсатора, если поместить в середину зазора между обкладками пластинку изолятора с толщиной, втрое меньшей величины зазора? Диэлектрическая восприимчивость материала изолятора æ.
4) В каком случае тепловая мощность, выделяемая на резисторе, больше – при подключении резистора к нескольким одинаковым источникам э.д.с., соединенным последовательно или параллельно?
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
МИРЭА
Физика ч. 2
Коллоквиум №1
Задание №17
1) Что называется напряженностью электрического поля? Какой физический смысл имеет теорема Гаусса? Примените теорему Гаусса для расчета напряженности поля в цилиндрическом конденсаторе.
2) Потенциал электрического поля изменяется по закону φ®=kr2, где k– постоянная величина. Изобразите примерный график напряженности электрического поля.
3) Плоский конденсатор заполнен изолятором. Площадь пластин конденсатора S, расстояние между пластинами d, электрическая проницаемость материала изолятора ε, разность потенциалов на обкладках U. исходя из этих данных, получите выражение для плотности энергии через характеристики поля E и D.
4) Тепловые мощности, выделяемые в двух автономных источниках э.д.с. с одинаковыми внутренними сопротивлениями при коротком замыкании, отличаются в 4 раза. Определите отношение э.д.с. источников.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
МИРЭА
Физика ч. 2
Коллоквиум №1
Задание №18
1) В углах воображаемого квадрата со стороной а размещены четыре одинаковых по величине и знаку точечных заряда +q. Чему равна напряженность и потенциал в центре квадрата?
2) На тонком кольце радиуса R равномерно распределен заряд Q. Определите напряженность электрического поля Е на перпендикуляре к плоскости кольца и проходящем через центр кольца. В какой точке на перпендикуляре напряженность имеет максимальное и минимальное значение?
3) На поверхности проводника произвольной формы заряд Q распределен с поверхностной плотностью σ=σ(r), где r – координаты некоторой точки поверхности. Определите напряженность электрического поля вблизи этой точки поверхности. Ответ обосновать.
4) Два вольтметра подключают к источнику постоянного напряжения через сопротивление r: один раз последовательно, другой параллельно. В первом случае показания вольтметров U1=5В и U2=6В. Во втором U=10В. Определить ЭДС источника.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
МИРЭА
Физика ч. 2
Коллоквиум №1
Задания №19
1) Взаимодействие точечных зарядов. Принцип суперпозиции. Используя данные закономерности, решите следующую задачу: тонкий длинный стержень равномерно заряжен с линейной плотностью τ=2*105кл/м. На продолжении оси стержня на некотором расстоянии от его конца находится точечный заряд q=2*10-8кл. Найти это расстояние. Если сила взаимодействия стержня и точечного заряда F=4*10-2Н.
2) Две отличающиеся диаметрами проводящие сферы имеют одинаковые заряды. Как зависит отношение потенциалов сфер от отношения поверхностной плотности зарядов на сферах?
3) Два одинаковых плоских воздушных конденсатора соединены последовательно и подключены к источнику напряжения. Когда один из конденсаторов заполнили диэлектриком, заряды на пластинах увеличилась в η=1,5 раза. Определить диэлектрическую проницаемость диэлектрика.
4) Ток через резистор R=100м изменяется от времени как показано на рисунке. Какое количество тепла Q выделится на резисторе R?
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
МИРЭА
Физика ч. 2
Коллоквиум №1
Задание №25
1) Два одинаковых твердых стержня размещены в параллельных плоскостях и могут свободно вращаться в этих плоскостях вокруг оси, проходящей через их середины перпендикулярно стержням. Какое положение займут стержни, если их зарядить разноименными зарядами?
2) Сохраняются ли суммарный электрический заряд и суммарная электрическая энергия заряженных проводящих тел с разными потенциалами после их соединения? Окружающая среда – воздух.
3) Точечный заряд q=100мкКл находится на расстоянии 1=1,5 см от проводящей плоскости. Какую работу надо совершить против электрических сил, чтобы медленно удалить этот заряд на очень большое расстояние от плоскости?
4) Два резистора с сопротивлениями R1 и R2, причем R1>R2, могут быть подключены к общему источнику э.д.с. параллельно или последовательно. При каком подключении мощность, выделяемая на резисторе R2, больше чем мощность, выделяемая на R1?
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
МИРЭА
Физика ч. 2
Коллоквиум №1
Задание №23
1) Определить заряды двух точечных тел, если энергия взаимодействия зарядов равна W, а потенциал электрического поля в точке равноудаленной от обоих зарядов поля в точке равноудаленной от обоих зарядов на расстояние R0 и равному расстоянию между телами составляет φ0
2)
| L |
| x |
| d |
| +q |
| -q |
| A |
| B |
3) Воздушный конденсатор емкостью С и такой же конденсатор с диэлектриком внутри замкнули на одинаковые резисторы. Определить диэлектрическую проницаемость ε изолятора, если на первом конденсаторе в начальный момент напряжение U1 в n раз больше, чем на втором, а изменение температуры резисторов оказалось одинаковым. Теплоотдачей пренебречь.
4) Электродвигатель включен в сеть постоянного тока напряжением U=220В. Сопротивление обмотки двигателя r=20м. Сила тока в цепи при работающем двигателе составляет I=10А. Найти потребляемую мощность и КПД двигателя.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
МИРЭА
Физика ч. 2
Коллоквиум №1
Задание 22.
1. Четыре точечных тела массы m подвешены на невесомых и непроводящих нитях длины l в одной точке. После того, как телам сообщили одинаковые заряды q, они установились в углах условного квадрата со стороной l. Определить вес P каждого заряженного тела.
2. Электрон влетает в область электрического поля по направлению вектора напряженности. Скорость электрона в начальный момент – v0. Напряженность поля изменяется по закону E(x)=kx, где k – постоянная величина. Определить расстояние, которое электрон пролетит до точки, в которой его скорость станет равной нулю.
3. Определить емкость системы одинаковых конденсаторов.
4. Как зависит КПД устройства, содержащего источник ЭДС и нагрузочный резистор, от величины ЭДС источника?