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%.

Вариант 4

1. В вершинах правильного шестиугольника расположены три положительных и три отрицательных заряда. Найти напряженность электрического поля в центре шестиугольника при различных комбинациях в расположении этих зарядов. Каждый заряд несет 1,5 нКл, длина стороны шестиугольника – 3 см.

2. С какой силой на единицу площади отталкиваются две одноименно заряженные и бесконечные плоскости? Поверхностная плотность заряда  = 0,3 мКл/м².

3. Шарик массой 40 мг, имеющий положительный заряд в 1 нКл, движется со скоростью 10 см/с. На какое расстояние может приблизиться шарик к положительному точечному заряду, равному 1,33 нКл ?

4. Восемь заряженных водяных капель радиусом 1 мм и зарядом 0,1 нКл каждая сливаются в одну большую каплю. Найти ее потенциал.

5. Со скоростью 910⁶ м/с электрон влетает в плоский горизонтально расположенный конденсатор параллельно его пластинам. Разность потенциалов между пластинами 100 В, расстояние между ними 1 см. Найти полное, нормальное и тангенциальное ускорения электрона через 10 с после начала его движения в конденсаторе.

6. Площадь пластины плоского воздушного конденсатора 0,01 м², расстояние между ними 2 см. К пластинам конденсатора приложена разность потенциалов в 3 кВ. Какова будет напряженность поля конденсатора, если, не отключая его от источника напряжения, пластины раздвинуть до расстояния 4 см между ними. Найти энергию конденсатора до и после этого момента.

7. Обмотка катушки из медной проволоки при температуре 14⁰ С имеет сопротивление 12 Ом. После пропускания тока сопротивление обмотки стало равным 13,2 Ом. До какой температуры нагрелась обмотка? Температурный коэффициент сопротивления меди =4,510^-3 K^-1 .

8. Разность потенциалов между пластинами плоского конденсатора 90 В. Площадь каждой пластины 60 см², ее заряд равен 1 нКл. На каком расстоянии друг от друга находятся пластины?

9. Площадь пластины плоского воздушного конденсатора 0,01 м², расстояние между ними 2 см. К пластинам конденсатора приложена разность потенциалов в 3 кВ. Какова будет напряженность поля конденсатора, если, не отключая его от источника напряжения, пластины раздвинуть до расстояния 4 см между ними. Найти энергию конденсатора до и после этого момента.

10. Элемент, сопротивление и амперметр которого соединены последовательно, имеет ЭДС в 2 В и внутреннее сопротивление в 0,4 Ом. Амперметр показывает силу тока 1 А. С каким коэффициентом полезного действия работает элемент?

11. Имеется 120-вольтовая электрическая лампочка мощностью 40 Вт. Какое добавочное сопротивление надо включить последовательно с лампочкой, чтобы она давала нормальный накал при напряжении в сети 220 В? Какой длины нихромовую проволоку диаметром 0,3 мм надо взять, чтобы получить такое сопротивление?

12. Найти количество теплоты, выделяющееся за единицу времени в единице объема медного провода при плотности тока 300 кА/м²?