Вариант 2

1. Два шарика радиусом 0,4 см и массой 0,2 г подвешены на нитях длиной 10 см так, что в незаряженном состоянии они соприкасаются. До какого потенциала были заряжены шарики, если они разошлись на угол 60⁰?

2. По тонкому кольцу радиусом 6 см равномерно распределен заряд в 24 нКл. Какова напряженность поля в точке, находящейся на оси кольца на расстоянии 18 см от центра кольца? Найти также силу, действующую в этой точке на точечный заряд в 510^-10 Кл.

3. Десять шаровых капель ртути радиусом 0,8 мм заряжены до одинакового потенциала 12 В. Все капли сливаются в одну большую. Определить ее потенциал и изменение энергии поля.

4. Электростатическое поле создается положительно заряженной и бесконечной нитью с постоянной линейной плотностью 1 нКл/см. Какую скорость приобретет электрон, приблизившись под действием поля к нити вдоль линии напряженности с расстояния 1,5 см до 1 см ?

5. Площадь пластины плоского воздушного конденсатора S = 0,01 м², расстояние между ними d₁ = 2 см. К пластинам конденсатора приложена разность потенциалов U = 3 кВ. Какова будет напряженность поля конденсатора, если, не отключая его от источника напряжения, пластины раздвинуть до расстояния d₂ = 4 см между ними. Найти энергию конденсатора до и после раздвижения пластин.

6. Определить поверхностную плотность связанных зарядов на слюдяной пластинке толщиной 1 мм, служащей изолятором плоского конденсатора, если разность потенциалов между пластинами конденсатора 300 В.

7. На концах медного провода длиной 5 м и площадью поперечного сечения 0,4 мм² поддерживается напряжение 1 В. Определить число электронов, проходящих за 1 с через поперечное сечение этого проводника, и напряженность электрического поля.

8. Электродвижущая сила элемента и его внутреннее сопротивление равны соответственно 1,6 В и 0,5 Ом. Каков коэффициент полезного действия элемента, если напряжение на внешнем участке цепи равно 0,4 В?

9. Две группы из трех последовательно соединенных элементов включены параллельно. ЭДС каждого элемента равна 1,2 В, внутреннее сопротивление составляет 0,2 Ом. Полученная батарея замкнута на внешнее сопротивление 1,5 Ом. Найти силу тока во внешней цепи.

10. Ток в проводнике сопротивлением 100 Ом меняется по закону , гдеa=10 А/с². Определить количество теплоты, выделившейся в проводнике.

11. Электродвижущая сила батареи равна  = 80 В, внутреннее сопротивление r = 5 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность P_R = 100 Вт. Определить силу тока в цепи, напряжение, под которым она находится, и ее сопротивление.

12. По медному проводнику длиной l = 2 м и площадью поперечного сечения S = 0,4 мм² идет ток. Мощность, выделяющаяся в проводнике, равна P = 0,35 Вт. Определить число электронов N_e, проходящих за t = 1 с через его поперечное сечение, и напряженность E электрического поля.

Вариант 3

1. К бесконечной вертикальной плоскости на нити подвешен заряженный шарик массой m = 5 г и зарядом q = 12 нКл. Нить образует с плоскостью угол  = 45^о. Определить поверхностную плотность заряда  на плоскости.

2. Определить напряженность электрического поля в центре равномерно заряженной полуокружности радиусом 20 см, если заряд ее 10 нКл.

3. Поле образовано бесконечной равномерно заряженной плоскостью с поверхностной плотностью заряда 10^-8 Кл/м². Определить разность потенциалов двух точек поля, находящихся на расстоянии 5 и 10 см от плоскости.

4. Какой скоростью сближения должны обладать два протона, находящихся друг от друга на расстоянии 5 см, чтобы они могли сблизиться до расстояния 10^-4 см ?

5. Емкость батареи конденсаторов, образованной двумя последовательно соединенными конденсаторами, равна 100 пФ, а заряд 20 нКл. Определить емкость второго конденсатора, а также разности потенциалов на обкладках каждого прибора, если емкость первого из них 200 пФ.

6. Диполь с электрическим моментом 2 нКлм находится в однородном электрическом поле напряженностью 20 кВ/м. Вектор составляет с направлением силовых линий поля угол=60⁰. Определить произведенную внешними силами работу при повороте диполя на угол в 30⁰.

7. К воздушному конденсатору, заряженному до разности потенциалов 500 В и отключенному от источника напряжения, присоединен параллельно второй конденсатор таких же размеров и формы, но с диэлектриком (стекло). Определить диэлектрическую проницаемость стекла, если после присоединения второго конденсатора разность потенциалов уменьшилась до 70 В.

8. Сила тока в проводнике меняется со временем по уравнению I=А+Вt (А - в амперах; В - в А/с). Какое количество электричества проходит через поперечное сечение проводника за время от 1 до 5 с ?

9. По медному проводнику сечением 0,4 мм² идет ток силой 0,2 А. Какова напряженность электрического поля в проводнике?

10. К аккумулятору, внутреннее сопротивление которого 1 Ом, подключили электролампочку. Затем параллельно включили еще такую же лампочку. При этом фактическая электрическая мощность каждой лампочки уменьшилась в 1,44 раза. Во сколько раз снизится фактическая мощность каждой лампочки, если параллельно первым двум включить третью такую же лампочку? Зависимостью сопротивления ламп от накала пренебречь.

11. Электродвижущая сила батареи 60 В, внутреннее сопротивление 4 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность в 125 Вт. Определить силу тока в цепи, напряжение, под которым она находится, и сопротивление.

12. Электрический чайник, содержащий 600 см³ воды при температуре 9⁰С, забыли выключить. Сопротивление нагревателя 16 Ом. Через какое время после включения вода в чайнике выкипит? Напряжение в цепи 120 В, коэффициент полезного действия нагревателя 60%.