Вариант 5а

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

РГР

Электростатика и постоянный ток

1. Электрическое поле создается в вакууме тонким стержнем, несущим равномерно распределенный по длине электрический заряд, линейная плотность которого   0. Определить напряженность электрического поля в точке, удаленной от правого конца стержня на расстояние, равное длине стержня l. Точка расположена на продолжении оси стержня.

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. Полый шар несет на себе равномерно распределенный заряд. Определить радиус шара, если потенциал в центре шара равен ₁ = 200 В, а в точке, лежащей от его центра на расстоянии r = 50 см, потенциал равен ₂ = 40 В.

4. Электрон, пройдя в плоском конденсаторе путь от одной пластины до другой, приобрел скорость v = 10⁵ м/с. Расстояние между пластинами d = 8 мм. Найти: 1) разность потенциалов U между пластинами; 2) поверхностную плотность заряда  на пластинах.

5. Сферический конденсатор состоит из двух концентрических металлических сфер, пространство между которыми заполнено диэлектриком. Получите формулу для емкости сферического конденсатора.

6. Два одинаковых плоских воздушных конденсатора емкостью С = 100 пФ каждый соединены в батарею последовательно. Определить, на сколько изменится емкость С батареи, если пространство между пластинами одного из конденсаторов заполнить парафином.

7. ЭДС батареи =24 В. Наибольшая сила тока, которую может дать батарея,I_max = 10 А. Определить максимальную мощность P_max, которая может выделяться во внешней цепи.

8. Сила тока в проводнике изменяется со временем по закону I = I₀sint. Найти заряд q проходящий через поперечное сечение проводника за время t, равное половине периода Т, если начальная сила тока I₀ = 10 А, циклическая частота  = 50 с^–1.

9. Сверхпроводимость, ее особенности и применение. Высокотемпературная сверхпроводимость.

10. Две батареи (=12 В,R₁=2 Ом, =24 В,R₂=6 Ом) и проводник сопротивлением R=16 Ом соединены, как показано на рис. Определить силу тока в батареях и реостате.

Вариант 6а

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

РГР

Электростатика и постоянный ток

1. Дайте формулировку теоремы о циркуляции вектора напряжённости электростатического поля. Как вычисляется циркуляции вектора напряжённости электростатического поля по заданному контуру?

2. Точечные заряды q₁ = 30 мкКл и q₂ = – 20 мкКл находятся на расстоянии d= 20 см друг от друга. Определить напряженность электрического поля Е в точке, удаленной от первого заряда на расстояние r₁ = 30 см, а второго — на r₂ = 15 см.

3. Электростатическое поле создается бесконечной прямой нитью, заряженной равномерно с линейной плотностью  = 50 пКл/см. Определить числовое значение и направление градиента потенциала в точке на расстоянии r = 0,5 м от нити.

4. Пылинка массой т = 5 нг, несущая на себе N =10 электронов, прошла в вакууме ускоряющую разность потенциалов U = 1 МВ. Какова кинетическая энергия T пылинки? Какую скорость v приобрела пылинка?

5. Цилиндрический конденсатор состоит из двух коаксиальных металлических цилиндров, пространство между которыми заполнено диэлектриком. Получите формулу для емкости цилиндрического конденсатора.

6. Два конденсатора емкостями С₁ = 5 мкФ и С₂ =8 мкФ соединены последовательно и присоединены к батарее с ЭДС E = 80 В. Определить заряды q₁ и q₂ конденсаторов и разности потенциалов U₁ и U₂ между их обкладками.

7. В цепь, состоящую из батареи и резистора сопротивлением R = 8 Oм, включают вольтметр, сопротивление которого R_V = 800 Ом, один раз последовательно резистору, другой раз — параллельно. Определить внутреннее сопротивление батареи, если показания вольтметра в обоих случаях одинаковы.

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. Чем обусловлена собственная проводимость полупроводников? Изобразите структуру энергетических зон полупроводника с собственной проводимостью. Как определяется энергия Ферми (уровень Ферми) для полупроводника с собственной проводимостью?

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.