Общая физика Северодвинск Севмашвтуз 2 семестр Контрольная работа №1 Вариант №2 (10 задач)

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Филиал Санкт-Петербургского государственного морского

технического университета

СЕВМАШВТУЗ

А. В. Леванов

ФИЗИКА

Электричество и магнетизм. Оптика. Атомная и ядерная физика.

Методические указания и контрольные задания

для студентов заочного отделения

(III семестр)

Северодвинск

2006

Физика. Методические указания и контрольные задания. Для студентов за-

очного отделения. Электричество и магнетизм. Оптика. Атомная и ядерная физика.

- Северодвинск: Севмашвтуз, 2006. – 76 с.

Рецензенты: А.Г. Горобец; А. В. Шерстобитов

Контрольная работа №1

Вариант №2

Задачи №№: 1.2, 1.12, 1.22, 1.32, 1.42, 1.52, 1.62, 1.72, 1.82, 1.92

   1.2. Два одинаково заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол a. Шарики погружают в масло плотностью r0 = 8•102 кг/м3. Определить диэлектрическую проницаемость масла, если угол расхождения нитей после погружения шариков в масло остаётся неизменным. Плотность материала шариков r = 1,6•103 кг/м3.

   1.12. Тонкий очень длинный стержень равномерно заряжен с линейной плотностью заряда t = 10 мкКл/м. На перпендикуляре к оси стержня, восстановленным из конца его, находится точечный заряд q = 10 нКл. Расстояние от заряда до конца стержня a = 20 см. Найти силу взаимодействия F точечного заряда и стержня.

   1.22. Две длинные тонкостенные коаксиальные трубки радиусами R1 = 2 см и R2 = 4 см несут заряды, равномерно распределённые по длине с линейными плотностями t1 = 1 нКл/м и t2 = – 0,5 нКл/м. Пространство между трубками заполнено эбонитом. Определить напряжённость E поля в точках на расстояниях от оси r1 = 1 см, r2 = 3 см и r3 = 5 см. Построить график зависимости напряжённости E от расстояния r.

   1.32. Тонкий стержень длиной l = 10 см несёт равномерно распределённый заряд q = 1 нКл. Определить потенциал j электрического поля в точке, лежащей на оси стержня на расстоянии a = 20 см от ближайшего его конца.

   1.42. Расстояние d между пластинами плоского конденсатора равно 1,33 м, площадь S пластин равна 20 см2. В пространстве между пластинами конденсатора находятся два слоя диэлектриков: слюды толщиной d1 = 0,7 мм и эбонита толщиной d2 = 0,3 мм. Определить электроёмкость C конденсатора.

   1.52. Даны 12 элементов с ЭДС e = 1,5 В и внутренним сопротивлением r = 0,4 Ом. Как нужно соединить эти элементы, чтобы получить от собранной из них батареи наибольшую силу тока во внешней цепи, имеющей сопротивление R = 0,3 Ом? Определить максимальную силу тока Imax.

   1.62. Длинный прямой соленоид из проволоки диаметром d = 0,5 мм намотан так, что витки плотно прилегают друг к другу. Какова напряжённость H магнитного поля внутри соленоида при силе тока I = 4 А? Толщиной изоляции пренебречь.

   1.72. По тонкому проводу в виде кольца радиусом R = 20 см течёт ток I = 100 А. Перпендикулярно плоскости кольца возбуждено однородное магнитное поле с индукцией B = 20 мТл. Найти силу F, растягивающую кольцо.

   1.82. Короткая катушка площадью S поперечного сечения, равной 150 см2, содержит N = 200 витков провода, по которому течёт ток I = 4 А. Катушка помещена в однородное магнитное поле напряжённостью H = 8 кА/м. Определить магнитный момент pm катушки, а также вращающий момент M, действующий на неё со стороны поля, если ось катушки составляет угол a = 60° с линиями индукции.

   1.92. Магнитный поток Ф = 40 мВб пронизывает замкнутый контур. Определить среднее значение ЭДС индукции <ei>, возникающей в контуре, если магнитный поток изменится до нуля за время Dt = 2 мс.