Общая физика Нижний Новгород ВГАВТ Контрольная работа №3 Таблица 3.1 Вариант №9 (8 задач)

Нижний Новгород

Волжская государственная академия водного транспорта

ФИЗИКА

Методические указания и контрольные задания

для студентов заочного отделения

инженерно-технических специальностей

Нижний Новгород

Издательство ФГОУ ВПО «ВГАВТ»

2011

Авторы: Е.Я. Бубнов, Л.С. Иванова, Т.К. Максакова, Е.Н. Мясников, Б.И. Резников, В.А. Хохлов

Физика. Методические указания и контрольные задания

для студентов заочного отделения инженерно-технических специальностей /

Е. Я. Бубнов [и др.] - Н. Новгород : Изд-во ФГОУ ВПО «ВГАВТ», 2011. - 97 с.

Контрольная работа №3 (стр. 56)

Таблица 3.1 Вариант №9 (8 задач)

Задачи №№: 309, 319, 329, 339, 349, 359, 369, 379

   309. Заряд q = 5 нКл равномерно распределён по кольцу радиуса R = 20 см. Найти напряжённость электростатического поля E(x) на оси x, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через его центр.

   319. Электрическое поле создано двумя безграничными соосными цилиндрами, которые имеют радиусы r1 = 30 см и r2 = 50 см и несут заряды q = ± 5,0 мКл. Определить напряжённость электрического поля E(r ) и распределение потенциала j(r ) как функцию координаты r , ортогональной их поверхностям.

   329. Плоский конденсатор с площадью пластин S = 200 см2 каждая заряжен до разности потенциалов U = 2 кВ. Расстояние между пластинами d = 2 см. Диэлектрик – стекло (e = 6,0). Определить энергию электрического поля внутри конденсатора.

   339. ЭДС батареи e = 24 В, наибольшая сила тока, которую может дать батарея, I = 10 А. Определить максимальную мощность, которая может выделиться во внешней цепи.

   349. По тонкому проводу, изогнутому в виде прямоугольника, течёт ток I = 60 А. Длины сторон прямоугольника равны a = 30 см и b = 40 см. Определить магнитную индукцию в точке пересечения диагоналей.

   359. По кольцу радиусом R = 10 см течёт ток. На оси кольца на расстоянии z = 5 м от его плоскости магнитная индукции равна B = 10 нКл. Определить ток в кольце.

   369. Ион, пройдя ускоряющую разность потенциалов U = 640 В, влетел в скрещенные под прямым углом магнитное B = 1,5 мТл и электрическое E = 200 В/м поля. Определить отношение заряда к его массе q/m, если ион движется прямолинейно.

   379. Соленоид, площадь сечения которого S = 5 см2, содержит N = 1,2•103 витков. Индукция магнитного поля внутри соленоида при силе тока I = 2 А равна B = 0,01 Тл. Определить индуктивность соленоида.

Обратите внимание:

Задача 319 не может быть решена, поскольку:

1) в случае бесконечного цилиндра должна быть задана поверхностная плотность заряда, а не весь заряд – если цилиндр бесконечный, то и его заряд также бесконечный;

ну или наоборот: поскольку заряд безграничного цилиндра – конечное число, а площадь его поверхности – бесконечно велика, то поверхностная плотность заряда (отношение заряда к площади поверхности) равна 0;

2) для поля, созданного бесконечным цилиндром, невозможно потенциал бесконечности принять равным нулю; следовательно, либо должна быть задана какая-то точка, в которой потенциал принимается равным нулю, либо следует искать разность потенциалов между двумя точками.