Задачи для самостоятельного решения и контрольных заданий




1. По медному проводнику сечением 0,8 мм2 течет ток 80 мА. Найдите среднюю скорость упорядоченного движения электронов вдоль проводника, предполагая, что на каждый атом меди приходится один свободный электрон. Плотность меди ρ = 8,9 г/см3.

Ответ: 7,41 мкм/с.

 

2. Напряжение на концах проводника сопротивлением 5 Ом за 0,5 с равномерно возрастает от 0 до 20 В. Какой заряд проходит через проводник за это время?

Ответ: 1 Кл.

 

3. Определите суммарный импульс электронов в прямом проводнике длиной l = 500 м, по которому течет ток I = 20 А.

Ответ: 5,69·10-8 кг·м/с.

 

4. По алюминиевому проводу сечением S = 0,2 мм2 течет ток I = 0,2 А. Определите силу, действующую на отдельные свободные электроны со стороны электрического поля. Удельное сопротивление алюминия ρ = 26 нОм·м.

Ответ: 14,6·10-21 H.

 

5. Из материала с удельным сопротивлением ρ изготовлено плоское кольцо толщиной d. Радиусы кольца равны а и b (b > а). Между внешней и внутренней цилиндрическими поверхностями кольца поддерживается некоторая разность потенциалов. Найти сопротивление R кольца в этих условиях.

Ответ: R = (ρ/2πd)ln(b/а).

 

6. Зазор между обкладками плоского конденсатора заполнен диэлектриком, удельная проницаемость σ которого изменяется в направлении, перпендикулярном к обкладкам, по линейному закону от σ 1 = 1,0·10-12 до σ 2 = 1,0·10-11 см/м. Найти ток утечки через конденсатор при условии, что напряжение на обкладках U = 300 В. Площадь обкладок S = 100 см2, зазор между обкладками d = 2,0 мм.

Ответ: I = 5,9 нА.

 

7. Аккумулятор заряжается от сети напряжением U= 13 В током Iз = 5 А. Найти внутреннее сопротивление и ЭДС аккумулятора, если известно, что при замыкании его на внешнее сопротивление R=20 Ом в цепи течет ток разрядки Iр=0,5 А.

Ответ: 0,54 Ом, 10,27 В.

 

8. Зазор между обкладками плоского конденсатора заполнен веществом с проницаемостью ε = 7,0 и удельным сопротивлением ρ = 100 ГОм·м. Емкость конденсатора С =3000 пФ. Найти ток утечки через конденсатор при подаче на него напряжения 2000 В.

Ответ: I = 0,97 мкА.

 

9. В плоский конденсатор, расстояние между пластинами которого d =5 мм, вдвигают стеклянную пластинку (ε = 7) с постоянной скоростью υ =50мм/с. Ширина пластинки b = 4,5 мм, ЭДС батареи ε = 220 В. Определить силу тока в цепи.

Ответ: I = 52,6 нА.

10. Определить разность потенциалов между точками 1 и 2 представленной цепи: ε 1 = 2,0 В, ε 2 = 5,0 В, ε 3 = 2,0 В, R 1 = 1,0 Ом, R 2 = 2,0 Ом, R 3 = 2,0 Ом.

Ответ: φ 1φ 2 = -4,5 В.

11. Определите ЭДС источника, пренебрегая его внутренним сопротивлением, если заряд на конденсаторе Q = 2,2 мкКл, R1 = R2 = 50 Ом, R3 = 100 Ом, С = 50 нФ.

Ответ: 220В.

 

12. Определить заряд на конденсаторе, если R1=R, R2=2R, R3=3R, R4=4R.

Ответ: 17U0C/29.

 

13. Определите силу тока IG, протекающего через гальванометр, если ε = 2 В, R 1 = 60 Ом, R 2 = 40 Ом, R 3 = 20 Ом, R 4 = 20 Ом и RG =100 Ом.

Ответ: 1,49 мА.

 

14. В схеме, изображенной на рисунке, ε 1 = 10,0 В, ε 2 = 20,0 В, ε 3 = 30,0 В, R 1 = 1,0 Ом, R 2 = 2,0 Ом, R 3 = 2,0 Ом, R 4 = 4,0 Ом, R 5 = 5,0 Ом, R 6 = 6,0 Ом, R 7 = 7,0 Ом. Внутреннее сопротивление источников мало. Найти силы токов.

Ответ: I1 = 0,6 А, I2 = 2,9 А, I3 = 2,3 А.

 

 

15. На рисунке ε 1 = 10 В, ε 2 = 20 В, ε 3 = 40 В, а сопротивление R 1 = R 2 = R 3 = 10 Ом. Определить силы токов I1 и I2 через сопротивления и источники ЭДС соответсвенно.

Ответ: I1 = 1 А, I2 = 3 А, I3 = 3 А, I 1 = 2 А, I 2 = 0, I 3 = 3 А.

 

 

16. Обкладкам конденсатора емкостью С = 2 мкФ сообщаются разноименные заряды величиной q 0 = 1 мКл. Затем обкладки замыкаются через сопротивление R = 5000 Ом. Найти: а) закон изменения тока, текущего через сопротивление; б) заряд q, прошедший через сопротивление за 2 мс; в) количество тепла, выделившееся в сопротивление за то же время.

Ответ: а) I = (q 0/ RC)exp(- t / RC); б) q = 0,18 мКл; в) Q = 92 мДж.

 

17. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 15 Ом равномерно возрастает от I 0 = 0 до некоторого максимального значения в течение времени τ = 5 с. За это время в проводнике выделилось количество теплоты Q =10 кДж. Найти среднюю силу тока в проводнике за этот промежуток времени.

Ответ: 10 А.

 

18. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 120 Ом равномерно возрастает от I0 =0 до Imax = 5 А за время τ = 30 с. Определите выделившееся за это время в проводнике количество теплоты.

Ответ: 100 кДж.

 

БИБЛИОГРФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1. Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики / В.С. Волькенштейн. - С.-Пб: спец.Лит, 2002 - 327 с.

2. Чертов А.Г. Задачник по физике / А.Г. Чертов, А.А. Воробьев – М.: Интеграл Пресс, 1997. – 544 с.

3. Трофимова Г.И. Сборник задач по физике с решениями / Г.И. Трофимова, З.Г. Павлова – М.: Высш.шк.. – 2004. 591 с.

4. Новиков С.М. Сборник заданий по общей физике: учеб. пособие для студентов вузов / С.М. Новиков. – М.: ООО «Мир и Образование», 2006, - 512 с.

5. Иродов И.Е. Задачи по общей физике / И.Е. Иродов. – М: Лаборатория Базовых Знаний. 2001 – 432 с.

6. Гладской В.М. Сборник задач по физике с решениями: пособие для втузов / В.М. Гладской, П.И. Самойленко. – М.: Дрофа, 2004. – 288 с.

 

 

Содержание.

 

1. Электростатическое поле в вакууме.. 3

1.1. Основные законы и формулы.. 3

1.2. Качественные задачи.. 4

1.3. Основные типы задач и методы их решения. 5

1.4.Задачи для самостоятельного решения и контрольных заданий.. 11

2. Проводники и диэлектрики в электрическом поле.. 17

2.1. Основные законы и формулы.. 17

2.2. Качественные задачи.. 18

2.3. Основные типы задач и методы их решения. 19

2.4. Задачи для самостоятельного решения и контрольных заданий.. 22

3. ЭЛЕКТРОЁМКОСТЬ. ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ.. 25

3.1. Основные законы и формулы.. 25

3.2 Качественные задачи.. 26

3.3. Основные типы задач и методы их решения. 27

3.4. Задачи для самостоятельного решения и контрольных заданий.. 32

4. ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК.. 36

4.1 Основные законы и формулы.. 36

4.2 Качественные задачи.. 37

4.3 Основные типы задач и методы их решения. 38

4.4 Задачи для самостоятельного решения и контрольных заданий.. 43

бИБЛИОГРФИЧЕСКИЙ СПИСОК.. 47

 

методические указания

к решению задач по электростатике и постоянному току

по дисциплине “Общая физика”

для студентов физико-технического факультета

очной формы обучения

 

 

Составители:

Москаленко Александр Георгиевич

Матовых Николай Васильевич

Гаршина Мария Николаевна

Татьянина Елена Павловна

Железный Владимир Семенович

 

В авторской редакции

 

Компьютерный набор

Е.П. Татьяниной

 

 

Подписано в печать 29.05.2007

Формат 60 34/16. Бумага для множительных аппаратов.

Усл. печ. л. 3,0. Уч.-изд. л. 2,8. Тираж 100 экз. «С»

Заказ №

 

ГОУВПО «Воронежский государственный

технический университет»

394026 Воронеж, Московский просп., 14



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-02 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: