Контрольная работа по "Физике"

 

 

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ Томский политехнический  университет»

 

 

 

 

Институт

дистанционного образования

 

Энергоснабжение

 

 

 

 

 

 

 

Электричество

Контрольная работа № 2

по дисциплине:

Физика

 

 

 

 

 

 

 

 

Исполнитель:
студент группы	Д-9301		Киселёв Игорь Николаевич		11.11.11
Руководитель:
преподаватель

 

 

 

 

Задача 1.

Два одинаковых маленьких заряженных шарика расположены на расстоянии 60 см друг от друга. Сила их отталкивания равна 700 мкН. После того как шарики привели в соприкосновение и удалили друг от друга на прежнее расстояние, сила отталкивания стала равной 1600 мкН. Найти заряды, которые были на шариках  до их  соприкосновения. Считать ε=1.

 

Дано:                                      Решение:  Закон Кулона

                   следовательно

           Шарики соприкоснулись и оттолкнулись с силой

    ;    заряды после взаимодействия. После

ℇ=1                                                соприкосновения заряд распределен поровну. По

                  закону сохранения заряда

                                                        ;  

Найти:                                     следовательно                                

                                                   Подставим в это уравнение значение

                                               т.е

   = 

Решаем квадратное уравнение  -1,6

Кл

 

 

 

Задача 2.

Электрон  с зарядом e вращается по окружности радиуса r вокруг положительного точечного заряда q. Определить период вращения электрона.

Дано:            Решение:  Период вращения электрона                 

e , q, r            запишем закон Кулона для взаимодействия протона и электрона

                     найдем скорость

                      Подставляем в формулу вращения электрона

Найти:              

Т=?

 

 

 

Задача 3.

При напряженности E=3٠106 В/м воздух перестает быть надежным изолятором и в нем происходит искровой разряд. Чему должен быть равен радиус R шара, чтобы на шаре мог удержаться заряд q=1 Кл?

 

Дано:                                Решение: Напряженность электрического поля

                     

                          

    следовательно  радиус шара , чтобы на нем удержался

                                 заряд больше 55м

 

Найти:  R=?

                         Ответ: R>55м

 

Задача 4.

Два точечных заряженных тела имеют соответственно заряды (-q) и (+Q) и массы m и M. На каком расстоянии d друг от друга должны быть расположены заряды, чтобы во внешнем однородном электрическом поле напряженностью Е, направленной вдоль прямой, проходящей через заряды, они ускорились как одно целое, т. е. не изменяя взаимного расположения?

 

Дано:         Решение:     m                                 M

-q, +Q                                  

m, M                                -q                                 +Q

                        Закон Кулона    

Найти:      чтобы система зарядов ускорялась как одно целое

d=?             ==E   тогда

             

    Ответ: 

Задача 5.

В расположенном горизонтально плоском конденсаторе, помещенном в вакууме, находится в равновесии заряженная капелька ртути. Расстояние между пластинами конденсатора d=1 см, приложенная разность потенциалов U1=1000 B. Внезапно разность потенциалов падает до значения U2=995 B. Через какое время t капелька достигнет нижней пластины, если она первоначально находилась посередине конденсатора?

 

Дано:                              Решение:         

d=0,01м                                                                 

                                                

                                                          

                                               mg

       Условия равновесия  mg = ;               

Найти:                             Напряженность поля 

t=?                                    

                                     При падении напряжения равновесие  нарушается

                            

 По формуле Стокса                            

 

      

 

Ответ: t=0,45c

 

Задача 6.

Два равных точечных одноименных заряда, по q1=2/3 нКл каждый, находятся на расстоянии r=100 см друг от друга. Определить потенциал φ точки поля, находящейся посередине между зарядами.

Дано:                                                    Решение:  потенциал точечного  заряда

       равен 

                                                  

                               

                                   

   

Найти:

 

 

                         Ответ: 

 

 

 

 
 

Задача 7.

Обкладки плоского конденсатора сделаны из прямоугольных полосок фольги размером S=(5٠10) см2, наклеенных на парафинированную бумагу (ε=2) толщиной d=0,1мм. К конденсатору приложена разность потенциалов U=100 B. Какой заряд q находится на каждой из обкладок?

Дано:                                         Решение:  Емкость плоского конденсатора

     равна  

                                          C=q/U     q = CU  =>

                100В=

U=100В                                        q=   

Найти:

q=?

 

                    Ответ:  q=   

 

Задача 8.

Конденсатор состоит из двух концентрических  сфер. Радиус R1

внутренней сферы равен 10 см, внешний R2=10,2 см. Пространство между сферами заполнено парафином (ε=2). Внутренней сфере сообщен заряд q=5 мкКл. Определить разность потенциалов U между сферами.

 

Дано:                                       Решение:  Ёмкость сферического конденсатора

                 равна  

          =

                                       =1,134

 

Найти                                       =>

U=?

                                   Ответ: 4,41кВ

 

Задача 9.

При температуре T1 273 К сопротивление спирали лампочки R1=2 Ом. Определить сопротивление R2 спирали включенной лампочки, если температура её T2=1273 К. Температурный коэффициент сопротивления спирали α=0,004 1/К.

 

 

Дано:                  Решение:  Зависимость сопротивления от температуры

                           

       

          

      =10 0м

Найти:

 

             Ответ:  

 

Задача 10.

Вольтметр имеет внутреннее сопротивление R1=10000 Ом и может

измерять напряжение до U1=100 B. Если присоединить к вольтметру

добавленное сопротивление R2=90000 Ом, то какую наибольшую разность потенциалов U2 можно будет измерять этим прибором?

Дано:                          Решение:  При последовательном соединении

        

     

Найти:                    =

 

           Ответ:  .