Задачи к экзамену по физике для 2 курса. 1) Два точечных заряда взаимодействуют с силой 8 мН.Какова будет сила взаимодействия (в мН) между зарядами

1) Два точечных заряда взаимодействуют с силой 8 мН.Какова будет сила взаимодействия (в мН) между зарядами, если, не меняя расстояния между ними, величину каждого из зарядов увеличить в 2 раза?

2) С какой силой (в мН) будет действовать магнитное поле с индукцией 0,006 Тл на заряд 30 мкКл, влетевший в поле со скоростью 100 км/с, направленной под углом 30° к линиям индукции поля?

3) Определите первоначальную длину (в см) математического маятника, если известно, что при уменьшении длины маятника на 5 см частота колебаний увеличивается в 1,5 раза.

4) Определите силу тока через источник. ε=3В, r = 0,8 Ом, R1=0,6 Ом, R2=2 Ом, R3=8 Ом.

5). Два точечных заряда находятся в вакууме на расстоянии 0,03 м друг от друга. Если их поместить в жидкий диэлектрик и увеличить расстояние между ними на 3 см, то сила взаимодействия зарядов уменьшится в 8 раз. Найдите диэлектрическую проницаемость диэлектрика.

6) Собственная циклическая частота колебаний математического маятника на некоторой планете 5 рад/с. Чему равно ускорение силы тяжести на этой планете, если длина маятника 0,4 м?

7). Груз массой 0,2 кг совершает гармонические колебания на пружине с жесткостью 125 Н/м. Определите наибольшее ускорение груза, если амплитуда колебаний 0,08 м.

8).Если заряд конденсатора в колебательном контуре приемника изменяется по закону

q=2·10^-7sin 3·10⁵ , то какова принимаемая длина волны?

9). Под каким напряжением находится первичная обмотка трансформатора, имеющая 1000 витков, если во вторичной обмотке 3500 витков и напряжение на ней 105 В?

10).Каково ускорение (м/с²) пылинки массой 0,1 мг и зарядом +1 нКл, движущейся в однородном электрическом поле напряженностью E=1кВ/м, направленной вертикально вниз?

11).Частота электромагнитной волны, распространяющейся в среде с показателем преломления 1,5 равна 5·10¹⁴ Гц. Определите длину волны в этой среде (нм)

12).Соленоид идеального колебательного контура имеет индуктивность 100 мГн, а ток в нём изменяется по закону i=0,05·cos10⁵ Найти максимальное значение энергии электрического поля конденсатора.

13).Чтобы напряженность электрического поля конденсатора была

E=1000 В/м, каковой должна быть ЭДС источника тока?
r=R1=R2, расстояние между обкладками конденсатора 5 мм.

14). Точечный заряд 1 мкКл в керосине (ε = 2) взаимодействует со вторым зарядом, находящимся на расстоянии 10 см, с силой 1,8 Н. Какова величина второго заряда (в мкКл)? Коэффициент в законе Кулона k = 9·10⁹ м/Ф.

15). Пылинка массой 10 ^{- 3} г падает в воздухе с постоянной скоростью 0,2 м/с. С какой установившейся скоростью (в см/с) будет подниматься пылинка, если ее поместить в электрическое поле с напряженностью 10 кВ/м и сообщить ей заряд

1,2 нКл? Сила сопротивления воздуха прямо пропорциональна скорости. g = 10 м/с².

16).Какова напряженность электрического поля в алюминиевом проводнике (В/м), плотность тока в котором равна 2·10⁶ А/м². Удельное сопротивление алюминия равно 2,8·10^-⁸Ом·м

17). Какой должна быть емкость (в пФ) конденсатора, который надо соединить последовательно с конденсатором емкостью 800 пФ, чтобы получить батарею конденсаторов емкостью 160 пФ?

18). Какой длины нужно взять никелиновую ленту, чтобы изготовить реостат сопротивлением 40 Ом? Удельное сопротивление никелина 4·10 ^-7Ом·м, толщина ленты 0,5 мм, ширина 10 мм.

19). r 1=r2=1 (Ом), R=2 (Ом). Определить напряжение на внешнем сопротивлении.

20).Соленоид идеального колебательного контура имеет индуктивность 100 мГн, а ток в нём изменяется по закону i=0,05·cos10⁵π·t Найти максимальное значение энергии электрического поля конденсатора.

21).Какова напряженность электрического поля в алюминиевом проводнике (В/м), плотность тока в котором равна

2·10⁶ А/м². Удельное сопротивление алюминия равно 2,8·10^-⁸Ом·м.

22). В цепь переменного тока с циклической частотой 10⁴ рад/с последовательно включены резистор сопротивлением 100 Ом и конденсатор ёмкостью 1 мкФ. Каково амплитудное значение силы тока в этой цепи.Если амплитудное значение силы напряжения равно 300 В.

23).Чтобы напряженность электрического поля конденсатора была

E=800 В/м, каковой должна быть ЭДС источника тока?
r=R1=R2, расстояние между обкладками конденсатора 4 мм.

24). Если в сеть напряжением 120 В подключить 2 резистора последовательно то ток в цепи будет равен 3 А, а если их подключить параллельно то ток в сети будет 16 А. Определить сопротивление резисторов.

25).ε₁=2 В, ε₂=1 В, r ₁=r₂=1 (Ом), R=2 (Ом). Определить напряжение на внешнем сопротивлении.

26).Напряжение переменного тока меняется по закону U=U_max·sin(ω·t+π/12) Если при t=T/24 мгновенное значение напряжения равно 25В, чему равно максимальное значение напряжения?

27).Два шарика с одинаковыми отрицательными зарядами, находящиеся на расстоянии 3,2 см друг от друга, взаимодействуют силы 90 мкН. Найдите число избыточных электронов на каждом шарике.

28).Отрезок однородной проволоки разрезали на 8 одинаковых частей и соединили эти части параллельно. Сопротивление такой системы оказалось равным 1 Ом. Каким было сопротивление проволоки до того, как ее разрезали?

29).Десять ламп, каждая из которых имеет сопротивление 24 Ом и рассчитана на напряжение 12 В, соединены последовательно и подключены к сети постоянного напряжения 220 В последовательно с некоторым сопротивлением. Какова должна быть величина этого сопротивления, чтобы лампы горели полным накалом?

30). Во сколько раз увеличится верхний предел шкалы вольтметра с сопротивлением 1 кОм, если к нему последовательно присоединить добавочное сопротивление 9 кОм?

31). ЭДС батареи 14 В внешнее сопротивление 10 Ом. Сила тока в цепи 1,2 А. Определите мощность Вт выделяемую внутри батареи

32).Соленоид идеального колебательного контура имеет индуктивность 100 мГн, а ток в нём изменяется по закону i=0,05·cos10⁵π·t. Найти максимальное значение энергии электрического поля конденсатора.

33). На проводник длиной 0,5 м с током силой 20 А в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл действует сила

0,5 Н. Какой угол (в градусах) составляет направление тока в проводнике с вектором магнитной индукции?

34).С какой силой взаимодействуют два параллельных провода с токами силой 300 А, если длина проводов 50 м и каждый из них создает в месте расположения другого провода магнитное поле с индукцией 1,2 мТл?

35).При равномерном изменении силы тока в катушке индуктивностью 6 мГн в ней возникает ЭДС самоиндукции 8 мВ. На какую величину изменяется сила тока за 3 с?

36). В маятниковых часах используется математический маятник с периодом колебаний 1 с. Часы помещают в ракету, которая начинает подниматься с постоянным ускорением. Чему равно это ускорение, если за 7 с подъема маятник часов совершает 8 полных колебаний? g = 9,8 м/с2.

37).Шарик массой 0,1 кг, подвешенный на нити, совершает гармонические колебания. Во сколько раз увеличится частота колебаний, если шарику сообщить заряд 200 мкКл и поместить в однородное электрическое поле с напряженностью 40 кВ/м, направленное вертикально вниз? g = 10 м/с2.

38).Радиостанция работает на длине волны 30 м. Сколько колебаний несущей частоты происходит в течение одного периода звуковых колебаний с частотой 5 кГц?

39).Две одинаковые батареи с ЭДС 20 В и внутренним сопротивлением 2 Ом каждая соединены параллельно и подключены к сопротивлению 9 Ом. Найдите силу тока, протекающего через сопротивление.

40).Батарея для карманного фонаря состоит из трех последовательно соединенных элементов с ЭДС 1,5 В и внутренним сопротивлением 0,2 Ом каждый. Найдите силу тока, проходящего через лампу фонаря, если ее сопротивление 0,9 Ом.

41). Батарея подключена к сопротивлению 10 Ом, при этом сила тока в цепи 2 А. Если ту же батарею подключить к сопротивлению 20 Ом, сила тока будет 1,5 А. Найдите внутреннее сопротивление батареи.

42).Вольтметр, рассчитанный на измерение напряжений до 2 В, необходимо включить в сеть с напряжением 12 В. Какое для этого потребуется дополнительное сопротивление, если сила тока в вольтметре не должна превышать 0,05 А?

43).Определите сопротивление нихромовой проволоки длиной 1 м и массой 0,83 г. Удельное сопротивление нихрома 10 ^-6Ом·м, плотность 8300 кг/м³.

44). Два конденсатора емкостями 2 мкФ и 3 мкФ соединены последовательно, а к внешним их концам параллельно подсоединен третий конденсатор емкостью 0,8 мкФ. Какова емкость (в мкФ) всей системы конденсаторов?

45).Найдите потенциал проводящего шара радиусом 0,1 м, если на расстоянии 10 м от его поверхности потенциал равен 20 В.

46). Металлическому шару, находящемуся в воздухе, сообщили заряд 1 нКл. Радиус шара 15 см. Определите потенциал вне шара на расстоянии 10 см от его поверхности. k = 9·10⁹ м/Ф.

47). Расстояние между двумя точечными зарядами 64 нКл и 48 нКл равно 10 см. Определите напряженность поля (в кВ/м) в точке, удаленной на 8 см от первого и на 6 см от второго зарядов. k = 9*10⁹ м/Ф.

48). Заряженный конденсатор емкостью 4 мкФ подключили к катушке с индуктивностью 90 мГн. Через какое минимальное время (в мкс) от момента подключения заряд конденсатора уменьшится в 2 раза?π = 3,14.

49). Шарик массой 4,5 г с зарядом 0,1 мкКл помещен в масло плотностью 800 кг/м3. Плотность материала шарика 1500 кг/м3. Определите напряженность электрического поля (в кВ/м), в которое следует поместить шарик, чтобы он находился в равновесии. g = 10 м/с2.

50). К конденсатору, заряд которого 250 пКл, подключили катушку индуктивности. Определите максимальную силу тока (в мА), протекающего через катушку, если циклическая частота свободных колебаний в контуре 8·10⁷ рад/с.

51). На сколько процентов увеличится период колебаний математического маятника при помещении его в кабину скоростного лифта, опускающегося с ускорением 0,36 g?

52). При перенесении математического маятника с Земли на другую планету период его колебаний увеличился в 3 раза. Во сколько раз масса Земли больше массы планеты, если радиус Земли в 2 раза больше радиуса планеты?

53). Проводник длиной 2 м движется со скоростью 10 м/св однородном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл, оставаясь перпендикулярным линиям поля. Вектор скорости перпендикулярен к проводнику и образует с линиями индукции угол 30°. Найдите ЭДС, индуцируемую в проводнике.

54). Элемент с ЭДС 6 В замкнут на внешнее сопротивление 2 Ом. При этом во внешней цепи выделяется мощность 8 Вт. Найдите внутреннее сопротивление элемента.

55). Каково внутреннее сопротивление источника тока, если на сопротивлении 10 Ом, подключенном к источнику тока, выделяется мощность 100 Вт, а во всей цепи 110 Вт?

56). Два проводника с сопротивлениями 7 Ом и 5 Ом соединяют параллельно и подключают к источнику тока. В первом проводнике выделилось 300 Дж теплоты. Какое количество теплоты выделится во втором проводнике за то же время?

57). При замыкании элемента на сопротивление 1,8 Ом в цепи идет ток силой 0,7 А, а при замыкании на сопротивление 2,3 Ом сила тока в цепи 0,56 А. Найдите ток короткого замыкания

58). В цепи, состоящей из источника тока с ЭДС 6 В и внутренним сопротивлением 2 Ом и реостата, идет ток силой 1 А. Какова будет сила тока в цепи, если сопротивление реостата уменьшить в 4 раза?

59). Две одинаковые лампы и добавочное сопротивление 3 Ом соединены последовательно и включены в сеть с постоянным напряжением 110 В. Найдите силу тока в цепи, если напряжение на каждой лампе 40 В.

60). По проводу сечением 0,25 мм² течет ток силой 2,4 А. Чему равна средняя скорость направленного движения электронов (в мм/с), если концентрация свободных электронов в проводе 2·10²⁸ м ³, а заряд электрона 1,6·10 ¹⁹ Кл?

61). Температура накала нити электролампы 2000°С. Температурный коэффициент сопротивления лампы 0,0045 1/К.

Во сколько раз сопротивление раскаленной нити больше, чем холодной, при 0°С?

62). Маленький шарик, подвешенный на шелковой нити, имеет заряд 49 нКл. В горизонтальном электрическом поле с напряженностью 100 кВ/м нить отклонилась от вертикали на угол, тангенс которого 0,125. Найдите массу (в г) шарика. g = 9,8 м/с².

63). С какой силой взаимодействуют два параллельных провода с токами силой 300 А, если длина проводов 50 м и каждый из них создает в месте расположения другого провода магнитное поле с индукцией 1,2 мТл?

64). Конденсатор образован двумя квадратными пластинами, отстоящими друг от друга в вакууме на расстояние 0,88 мм. Чему должна быть равна сторона (в см) квадрата, чтобы емкость конденсатора составляла 1 пФ? ε₀ = 8,8·10 ^-12 Ф/м.

65). Точечный заряд создает в некоторой точке в вакууме поле напряженностью 600 В/м. Какова будет напряженность поля в этой точке, если заряд увеличится в 5 раз, а пространство вокруг него будет заполнено керосином с диэлектрической проницаемостью 2?

66). Во сколько раз электрическая сила, действующая на электрон, больше магнитной силы, если напряженность электрического поля 1,5 кВ/м, а индукция магнитного поля 0,1 Тл? Скорость электрона равна 200 м/с и направлена перпендикулярно линиям индукции магнитного поля.

67). В однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции поля влетают протон и альфа-частица. Во сколько раз скорость альфа-частицы больше скорости протона, если сила, действующая со стороны магнитного поля на альфа-частицу, в 8 раз больше, чем сила, действующая на протон?

68). Батарея состоит из 5 одинаковых последовательно соединенных элементов с ЭДС 2 В каждый. Чему равна полная мощность, выделяемая в цепи, при силе тока 4 А?

69). Два сопротивления 30 Ом и 20 Ом, соединенные параллельно, подключены к аккумулятору, ЭДС которого 14 В. Сила тока в общей цепи равна 1 А. Найдите ток короткого замыкания.

70).Шарик массой 50 г, подвешенный на пружине, совершает гармонические колебания с амплитудой 5 см. Чему равна максимальная величина возвращающей силы (в мН), действующей на шарик, если циклическая частота колебаний

2 рад/с?

71).Максимальная разность потенциалов на конденсаторе в колебательном контуре 100 В. Какой будет максимальная сила тока, если конденсатор имеет емкость 36 мкФ, а катушка обладает индуктивностью 0,01 Гн?

72).Найдите ускорение (в км/с²) протона, который движется со скоростью 2 м/с в магнитном поле с индукцией 3 мТл перпендикулярно линиям поля. Отношение заряда протона к его массе 10⁸ Кл/кг.

73). Проводник длиной 140 см согнули под прямым углом так, что одна из сторон угла равна 60 см, и поместили в однородное магнитное поле с индукцией 2 мТл обеими сторонами перпендикулярно линиям индукции. Какая сила (в мН) будет действовать на этот проводник, если по нему пропустить ток силой 10 А?

74). Какова полная мощность, развиваемая источником тока с внутренним сопротивлением 2 Ом при подключении к нему сопротивления 3 Ом, если напряжение на этом сопротивлении 6 В?

75). Три источника постоянного тока с ЭДС 1 В, 2 В и 3 В и внутренними сопротивлениями соответственно 1 Ом, 2 Ом и 3 Ом соединены последовательно и замкнуты накоротко. Определите силу тока в цепи.

76). Два сопротивления 5 Ом и 7 Ом соединены последовательно. На двух сопротивлениях вместе выделилось 960 Дж теплоты. Какое количество теплоты выделилось за это время на первом сопротивлении?

77). Батарея состоит из параллельно соединенных между собой элементов с сопротивлением 1,4 Ом и ЭДС 3,5 В каждый. При силе тока во внешней цепи 1 А полезная мощность батареи 3,3 Вт. Сколько в батарее элементов?

78). Вольтметр с добавочным сопротивлением измеряет напряжение до 100 В. Какое наибольшее напряжение может измерять этот вольтметр без добавочного сопротивления, если сопротивление вольтметра 100 Ом, а добавочное сопротивление 400 Ом?

79).Каково внутреннее сопротивление источника тока, если на сопротивлении 10 Ом, подключенном к источнику тока, выделяется мощность 100 Вт, а во всей цепи 110 Вт?

80).Прямой проводник с током помещен в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Во сколько раз уменьшится сила, действующая на проводник со стороны магнитного поля, если его повернуть так, чтобы направление тока в проводнике составляло угол 30 с вектором индукции поля?

81).Шарик массой 50 г, подвешенный на пружине, совершает гармонические колебания с амплитудой 5 см. Чему равна максимальная величина возвращающей силы (в мН), действующей на шарик, если циклическая частота колебаний

2 рад/с?

82). Небольшой шарик, подвешенный на легкой пружине, совершает вертикальные гармонические колебания с амплитудой 2 см. Полная энергия колебаний 0,3 мДж. При каком смещении (в мм) от положения равновесия на шарик действует возвращающая сила 22,5 мН?

83). Определите длину волны, если две точки среды, расположенные на одном луче на расстоянии 0,5 м, совершают колебания с разностью фаз π/8.

84). Во сколько раз уменьшится частота собственных колебаний контура, если его индуктивность увеличить в 10 раз, а емкость уменьшить в 2,5 раза?

85). Колебательный контур с конденсатором емкостью 1 мкФ настроен на частоту 400 Гц. Если подключить к нему параллельно второй конденсатор, то частота колебаний в контуре становится равной 200 Гц. Определите емкость (в мкФ) второго конденсатора.

86). Небольшой шарик, подвешенный на легкой пружине, совершает вертикальные гармонические колебания с амплитудой 2 см. Полная энергия колебаний 0,3 мДж. При каком смещении (в мм) от положения равновесия на шарик действует возвращающая сила 22,5 мН?

87). При замыкании на сопротивление 9 Ом батарея элементов дает ток 1 А. Ток короткого замыкания 10 А. Какую максимальную полезную мощность может дать батарея?

88). В колебательном контуре к конденсатору параллельно присоединили другой конденсатор, втрое большей емкости, после чего частота колебаний контура уменьшилась на 300 Гц. Найдите первоначальную частоту колебаний контура.

89). Математический маятник длиной 0,1 м совершает гармонические колебания с амплитудой 0,007 м. Определите наибольшую скорость движения грузика маятника (в см/с). g = 10 м/с².

90). Проводник длиной 110 см согнули под углом 60° так, что одна из сторон угла равна 30 см, и поместили в однородное магнитное поле с индукцией 2 мТл обеими сторонами перпендикулярно линиям индукции. Какая сила (в мН) будет действовать на этот проводник, если по нему пропустить ток силой 10 А?