Вариант 25а

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

РГР

Электростатика и постоянный ток

1. Используя теорему Остроградского-Гаусса, получите формулу напряженности электрического поля, созданного в вакууме бесконечной равномерно заряженной нитью.

2. Расстояние d и между двумя точечными зарядами q₁=2нКл и q₂=4нКл равно 60см. Определить точку, в которую нужно поместить третий заряд q₃ так, чтобы система зарядов находилась в равновесии. Определить заряд q₃ и его знак. Устойчивое или неустойчивое будет равновесие?

3. Поле создано двумя равномерно заряженными концентрическими сферами радиусами R₁ = 5 см и R₂ = 8 см. Заряды сфер соответственно равны q₁ = 2 нКл и q₂= 1 нКл. Определить напряженность электростатического поля в точках, лежащих от центра сфер на расстояниях: 1) r₁ = 3 см; 2) r₂= 6 см; 3) r₃= 10 см. Построить график зависимости Е(r).

4. Электрон с энергией W = 400 эВ (в бесконечности) движется вдоль силовой линии по направлению к поверхности металлической заряженной сферы радиусом R = 10 см. Определить минимальное расстояние а, на которое приблизится электрон к поверхности сферы, если заряд ее q = 10 нКл.

5. Явление поляризации диэлектрика. Виды поляризации диэлектрика. Какой физической величиной описывается степень поляризации диэлектрика? Дайте определение этой физической величины.

6. Два металлических шарика радиусами R ₁= 5 см и R₂= 10 см имеют заряды q₁= 40 нКл и q₂= – 20 нКл соответственно. Найти энергию W которая выделится при разряде, если шары соединить проводником.

7. Определить количество теплоты Q, выделившееся за время t =10 с в проводнике сопротивлением R = 10 Ом, если сила тока в нем, равномерно уменьшаясь, изменилась от I₁ = 10 А до I₂ = 0.

8. За время t = 10 с при равномерно возрастающей силе тока от нуля до некоторого максимума в проводнике выделилось количество теплоты Q = 40 кДж. Определить среднюю силу тока < I > в проводнике, если его сопротивление R = 25 Ом.

9. Полупроводниковые приборы: полупроводниковый диод, стабилотрон, транзистор. Применение этих приборов и схемы их включения.

10. Три гальванических элемента с ЭДС 1,3 В, 1,4 В и 1,5 В и с внутренним сопротивлением 0,3 Ом каждый соединены параллельно и замкнуты внешним сопротивлением 0,6 Ом. Определить ток в каждом элементе.

Вариант 26а

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

РГР

Электростатика и постоянный ток

1. Используя теорему Остроградского-Гаусса, получите формулу напряженности электрического поля, созданного в вакууме бесконечной заряженной плоскостью.

2. Четыре одинаковых заряда q₁ = q₂ = q₃ = q₄ = 40кНл закреплены в вершинах квадрата со стороной a = 10 см. Найти силу F, действующую на один из этих зарядов со стороны трех остальных.

3. Фарфоровый шар радиусом R = 10 см заряжен равномерно с объемной плотностью =15 нКл/м³. Определить напряженность электростатического поля: 1) на расстоянии r₁ = 5 см от центра шара; 2) на поверхности шара; 3) на расстоянии r₂=15 см от центра шара. Построить график зависимости Е(r). Диэлектрическая проницаемость фарфора  = 5.

4. Пылинка массой т = 200 мкг, несущая на себе заряд q = 40 нКл, влетела в электрическое поле в направлении силовых линий. После прохождения разности потенциалов U = 200 В пылинка имела скорость v = 10 м/с. Определить скорость v ₀ пылинки до того, как она влетела в поле.

5. Установите связь между векторами электрического смещения и напряженности электрического поля.

6. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено двумя слоями диэлектрика: стекла толщиной d₁= 0,2 см и слоем парафина толщиной d₂= 0,3 см. Разность потенциалов между обкладками U =300 В. Определить напряженность Е поля и падение потенциала в каждом из слоев.

7. Катушка и амперметр соединены последовательно и подключены к источнику тока. К клеммам катушки присоединен вольтметр с сопротивлением r=4кОм. Амперметр показывает силу тока I = 0,3 А, вольтметр - напряжение U = 120 В. Определить сопротивление R катушки. Определить относительную погрешность , которая будет допущена при измерении сопротивления, если пренебречь силой тока, текущего через вольтметр.

8. Сила тока в проводнике сопротивлением R = 10 Ом за время t =50 c равномерно нарастает от I₁= 5 А до I₂= 10 А. Определить количество теплоты Q, выделившееся за это время в проводнике.

9. Внутренний фотоэффект в p-n переходе. Физические процессы, происходящие в p-n переходе: а) при отсутствии освещения; б) при освещении. Изобразите вольтамперную характеристику фотодиода.

10. Три резистора с сопротивлениямиR₁=6 Ом, R₂=3 Ом и R₃=2 Ом, а также источник тока 2,2 В соединены, как; показано на рис. Определитьэ.д.с. источника, который надо подключить в цепь между точками А и В так, чтобы в проводнике сопротивлением Rз шел ток силой Iз=1 А в направлении, указанном стрелкой. Внутренними сопротивлениями источников тока пренебречь.