Положительно заряженный шарик массой m=0,18 г и плотностью вещества

1. Положительно заряженный шарик массой m=0,18 г и плотностью вещества ρ1=1,28·104 кг/м3 находится во взвешенном состоянии в жидком диэлектрике плотностью ρ2=0,9·103 кг/м3. В диэлектрике имеется однородное электрическое поле напряженностью E = 45 кВ/м, направленное вертикально вверх. Найдите заряд шарика.

2. Электрическое поле образовано бесконечно длинной нитью, заряженной с линейной плотностью τ = 10-10 Кл/м. Определить разность потенциалов U двух точек поля, отстоящих от нити на расстоянии r1 = 5 и r2 = 10 см.

3. Определить энергию W электростатического поля слоистого цилиндрического конденсатора, высота которого h=10,0 см, радиус внутренней обкладки R1=2,0 см, радиус внешней обкладки R2 = 2,6 см, между обкладками которого находятся два цилиндрических слоя диэлектриков, толщины и диэлектрическая проницаемость которых равны соответственно d1=0,4 см, d2=0,2 см, ε1 = 6, ε2 = 7. Заряд на обкладках конденсатора равен Q = 1,0·10-8 Кл.

4. Какую мощность Р потребляет нагреватель электрического чайника, если объем воды V=1 л закипает через время t=5 мин. Каково сопротивление нагревателя R, если напряжение в сети U= 120 В? Начальная температура воды t0 = 13,5°С. Теплоемкость воды с = 4,19 кДж/кг·К, плотность воды ρ = 103 кг/м3.

5. По плоскому контуру из тонкого провода течет ток силой I=100 А. Определить магнитную индукцию B поля, создаваемого этим током в точке О. Радиус изогнутой части равен R= 20 см.

6. Ион, несущий один элементарный заряд, движется в однородном магнитном поле с индукцией В= 0,015 Тл по окружности радиусом R=10 см. Определить импульс p иона.

7. По кольцу, сделанному из тонкого гибкого провода радиусом R = 10 см течет ток силой I = 100 А. Перпендикулярно плоскости кольца возбуждено магнитное поле с индукцией В=0,1 Тл, по направлению совпадающей с индукцией В1 собственного магнитного поля кольца. Определить работу внешних сил, которые действуя на провод, деформировали его и придали форму квадрата. Сила тока при этом осталась неизменной. Работой против упругих сил пренебречь.

8. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,2 Тл равномерно с частотой 600 мин-1 вращается рамка, содержащая N =1200 витков, плотно прилегающих друг к другу. Площадь рамки S = 500 см2. Ось вращения лежит в плоскости рамки и перпендикулярна линиям магнитной индукции. Определить максимальную ЭДС индукции ε, индуцируемую в рамке.