Колебания, волны и оптика

Контрольная работа «Основы электродинамика»

4. Пространство  между двумя параллельными бесконечными  плоскостями с поверхностной плотностью зарядов +5 и -9 Кл/м² заполнено стеклом. Определить напряженность поля: а) между плоскостями; б) вне плоскостей.

Дано:                               Решение:

5 Кл/м²        Е=    

9 Кл/м²          Е₁=0,56 Кл/м²  Е₂=1,01 Кл/м²

                                      Е=Е₁+Е₂      Е=1,57 Кл/м²

Е=?

    

Ответ: а) Е=1,57 Кл/м², б) Е=0 Кл/м² 
 

14. Поверхностная  плотность заряда  бесконечной  равномерно заряженной плоскости  равна 30нКл/м². Определить поток вектора напряженности через поверхность сферы диаметром 15 см, рассекаемой этой плоскостью пополам.

Дано:                                                  Решение:      

R=0,15м                            

Кл/м  0,24 =240 Кл м²/Ф

?

                                     Ответ: 0,24 =240 Кл м²/Ф  
 
 

24. Конденсатор  емкостью 6мкФ последовательно соединен с конденсатором неизвестной емкости и они подключены к источнику постоянного напряжения 12 В. Определить емкость второго конденсатора и напряжения на каждом конденсаторе, если заряд батареи 24 мкКл.

Дано:                  CИ                    Решение:

С₁=6 Ф                        

U=12B                                 Q=CU=

Q=24мкКл  =   24                        

                                               C=   C=2

U-? С=   С₂=3

С₂-?                               U₁=4В  U₂=8В

                                   Ответ: С₂=3 U₁=4В  U₂=8В  

34. Температура  вольфрамовой нити электролампы 2000⁰С, диаметр 0,02 мм, сила тока в ней 4А. Определить напряженность поля в нити.

Дано:                                         Решение:

Т=2000⁰С=2273К           Е=          

D=0,2мм=0,2        Е=40,2 Кл/м²

I=4A

Е=?                                   

  Ответ: Е=40,2 Кл/м² 

44. По двум  бесконечно длинным прямолинейным  параллельным проводникам текут  токи 5 и 10 А в одном направлении.  Геометрическое место точек, в котором индукция магнитного поля равна нулю, находится на расстоянии 10 см от проводника с меньшим током. Определить расстояние между проводниками. 

Дано:                     Решение:

I₁=5A                    F=

I₂=10A

B=0 

l=10см=0,1м

r=?                           r= 12cм 

Ответ:12см 

54.Какое ускорение приобретает  проводник массой 0,1 г и длиной 8см в однородном магнитном  поле напряженностью 10 кА/м, если сила тока в нем 1А, а направления тока и индукции взаимно перпендикулярны?

Дано:                 СИ                           Решение:

m=0,1г             0,0001кг               

l=8см               0,08 м

H=10кА/м       10000А/м             

I=1A а=10м/с²

a=?

                             Ответ: а=10м/с² 
 
 
 

64. В плоскости,  перпендикулярной однородному магнитному  полю напряженностью 2 А/м вращается стержень длиной 0,4м относительно оси, проходящей через его середину. В стержне индуцируется электродвижущая сила, равная 0,2В. Определить угловую скорость стержня.

Дано:                                Решение:

Н=2 10⁵ А/м       

L=0,4м               

=0,2В                =8с^-1

=? 

Ответ: =8с^-1 
 
 
 

74. Квадратная рамка  со стороной 1 см содержит 100 витков и помещена в однородное магнитное поле напряженностью 100 А/м.  Направление поля составляет угол 30⁰ Определить работу при повороте рамки на 30⁰, в одну и другую сторону, если по ней течет ток 1А?

Дано:                         Решение:

а=1см=0,01м          А=I =

n=100 

Н=100А/м 

I=1A                           A=10,6 Дж

                            

А                          

 Ответ: A=10,6 Дж