Сборник задач по физике. 10—11 классы. Н. А. Парфентьева - Страница 6 - Разная литература читать онлайн
Регистрация | Вход Привет, Гость | RSS
http://oboz.ucoz.ru
Войти:

 
[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
Страница 6 из 11«12456781011»
Разная литература читать онлайн » Физика » Задачи, упражнения по физике » Сборник задач по физике. 10—11 классы. Н. А. Парфентьева (11 класс)
Сборник задач по физике. 10—11 классы. Н. А. Парфентьева

Скачать этот задачник можно бесплатно по этой ссылке.

Решение задач (решебник) для 10 класса по данной книге можно скачать здесь

Решение задач (решебник) для 11 класса по данной книге можно скачать здесь





Содержание

Развернуть содержание
481. В однородное электрическое поле внесли перпендикулярно линиям поля две одинаковые диэлектрические пластины. В первой напряженность поля уменьшилась в 2 раза, во второй — в 7 раз. У какой из пластин на поверхности собирается больший связанный заряд? Определите, во сколько раз связанный заряд на поверхности одного диэлектрика отличается от связанного заряда на поверхности другого диэлектрика?

Потенциал электростатического поля. Разность потенциалов (§ 98—100)

482. Определите работу, совершаемую силами однородного электростатического поля при перемещении заряда 10-12 Кл из точки А в точки В и С (рис. 110). Расстояние АС равно 4 см, расстояние СВ равно 3 см. Отрезок АС параллелен силовым линиям поля. Напряженность поля равна 10 В/м.
483. На рисунке 111 показаны силовые линии поля в трех случаях. В каком случае работа электрического поля будет больше при перемещении положительного заряда из точки А в точку В, если расстояние АВ одинаково? Густота силовых линий в случае а в точках А и В равна густоте силовых линий в случае в в точках В и А.
484. Два точечных положительных заряда закреплены на некотором расстоянии друг от друга. Один из зарядов освобождают, и он летит вдоль силовых линий поля другого заряда. Как изменяется потенциальная энергия системы зарядов?
485. Потенциалы точек А и В электрического поля равны соответственно φА = 10 В и φB = 5 В. Определите работу, совершаемую силами поля: 1) при перемещении положительного заряда q1 = 2 • 10-7 Кл из точки А в точку В; 2) при перемещении отрицательного заряда q2 = -2 • 10-7 Кл из точки А в точку В. Как при этом изменяется потенциальная энергия зарядов?
486. Частица массой 10-15 кг, несущая заряд 10-11 Кл,движется в электрическом поле. В точке поля, потенциал которой равен 10 В, частица имеет скорость 100 м/с. Определите потенциал точки, в которой скорость частицы становится равной 200 м/с.
487. Электрон в кинескопе телевизора ускоряется разностью потенциалов 5000 В. Чему равно изменение потенциальной энергии электрона? Определите скорость, с которой движется электрон в результате этого ускорения.
488. Два положительных заряда находятся на расстоянии 10 см друг от друга. В какой точке напряженность электрического поля равна нулю? В какой точке потенциал поля равен нулю?
489. Какую разность потенциалов необходимо создать, чтобы сообщить ядру гелия зарядом 3,2 * 10-19 Кл кинетическую энергию 7,68 * 10-18 Дж?
490. Поток электронов, ускоренных разностью потенциалов 1200 В, влетает в пространство между двумя параллельными пластинами длиной 5 см (рис. 112). Определите разность потенциалов между пластинами, если из пространства между ними вылетает половина электронов. Расстояние между пластинами 0,5 см.
491. Какую работу надо совершить, чтобы перенести заряд 10-16 Кл из бесконечно удаленной точки, потенциал которой равен нулю, в точку поля, потенциал которой равен 10 В? Какую работу совершает при этом электростатическая сила?
492. Скорость электрона в точке поля, потенциал которой -10 В, равна нулю. Какую скорость будет иметь электрон в бесконечно удаленной точке, в которой потенциал можно считать равным нулю?
493. Определите напряженность однородного электрического поля, если разность потенциалов между точками А и В равна 8 В (рис. 113). Длина отрезка АВ 10 см, и он расположен под углом 60° к силовым линиям поля.
494. Конденсатор массой m подвешен на пружине. Удлинение пружины при этом l1. В пространство между пластинами конденсатора впрыскивают четыре капли ртути (N = 4), которые остаются неподвижными. Массы капель одинаковы и равны т0. На сколько при этом удлинится пружина?
495. Эквипотенциальные поверхности представляют собой параллельные плоскости, разность потенциалов между которыми постоянна и равна 1 В. Как выглядят силовые линии поля? Какое это поле?
496. Как изменяется потенциал вдоль одной из силовых линий электрического поля, совпадающей с осью ОХ (рис. 114)? Начертите график зависимости потенциала φ от координаты x, считая, что в точке О потенциал равен нулю. Напряженность электрического поля равна 1 В/м.
497. Эквипотенциальные поверхности изображаются так, что разность потенциалов между двумя поверхностями остается постоянной. На рисунке 115 изображена серия эквипотенциальных поверхностей. Какое соотношение между напряженностями электрического поля в точках А, В и С?
498. Может ли существовать электрическое поле, силовые линии которого представлены на рисунке 116?

Электроемкость. Энергия электрического поля конденсатора (§ 101—103)

499. Двум параллельным пластинам, находящимся на расстоянии 2 мм, сообщили заряды 4 • 10-7 и -4 • 10-7 Кл. При этом напряженность электрического поля между пластинами стала 10 В/м. Определите электроемкость проводников.
500. Расстояние между пластинами плоского конденсатора (рис. 117, а) уменьшили в 2 раза, а пластины сдвинули параллельно относительно друг друга так, что площадь перекрытия уменьшилась в 1,5 раза (рис. 117, б). Во сколько раз изменилась электроемкость?
501. Пластины плоского конденсатора погрузили в керосин. Заряд пластин остался постоянным и равным 10-8 Кл. До погружения разность потенциалов была равна 10 В. Определите изменение электроемкости конденсатора и разности потенциалов между пластинами. Известно, что в керосине напряженность электрического поля в 2 раза меньше, чем в воздухе.
502. Пластины конденсатора электроемкостью 0,4 мкФ могут смещаться параллельно относительно друг друга. Какой максимальный заряд может накопить конденсатор, если его присоединить к источнику напряжения 100 В? Как должны быть расположены пластины, чтобы заряд на них был равен 3/4 от максимального заряда?
503. Заряд пластин конденсатора емкостью 2 мкФ равен 10-5 Кл. Между пластинами, расположенными на расстоянии 2 мм, находится в равновесии капелька ртути массой 10-2 г. Определите заряд капельки.
504. От отрицательно заряженной пластины конденсатора отлетает электрон, ускоряется и оседает на положительно заряженной пластине. Определите импульс силы, подействовавшей на пластину при попадании на нее электрона. Электроемкость конденсатора 100 пФ. Заряд конденсатора 10-7 Кл. Начальная скорость электрона равна нулю.
505. Электрон влетает со скоростью 20 км/с в пространство между пластинами конденсатора емкостью 1 пкФ параллельно пластинам. Определите, на какой угол изменится направление скорости электрона на выходе из конденсатора, если модуль заряда пластин равен 445 пкКл, расстояние между пластинами 2 см, а их длина 10 см.
506. Разность потенциалов между обкладками конденсатора емкостью 0,1 мкФ равна 100 В. Как изменятся энергия электрического поля конденсатора и заряд на пластинах, если, не отключая его от источника напряжения, расстояние между пластинами уменьшить в 2 раза?
507. Конденсатор емкостью 4 мкФ зарядили, подключив его к источнику напряжения 200 В, а затем отключили от него. Как изменятся разность потенциалов между пластинами конденсатора и энергия электрического поля при увеличении расстояния между пластинами в 3 раза?
508. Расстояние между пластинами плоского конденсатора емкостью 2 мкФ, подключенного к источнику напряжения 100 В, увеличивают в 2 раза. Как изменяется энергия электрического поля конденсатора? Изменится ли энергия, если конденсатор сначала отключат от источника, а затем раздвинут пластины?

Законы постоянного тока


Электрический ток. Сила тока (§ 104, 105)

509. Определите силу тока, если через поперечное сечение проводника за 1 с прошел заряд 0,2 Кл.
510. По проводнику идет постоянный ток. Сила тока I = 1 А. Определите массу электронов, проходящих через поперечное сечение проводника за интервал времени δt = 1 с.
511. Определите суммарный импульс электронов в проводнике, по которому идет ток. Сила тока I = 10 А. Длина проводника l = 1 м.
512. Сила тока со временем меняется по закону I = kt (рис. 118). Определите заряд, прошедший через поперечное сечение проводника за 2 с.
513. Определите концентрацию свободных электронов, если по проводнику с площадью поперечного сечения 2 мм2 идет ток. Сила тока 1 А, скорость направленного движения электронов 5*10-5 м/с.
514. В проводнике переменного сечения концентрация свободных электронов 9 • 1018 1/м3. Сила тока, идущего по проводнику, равна 1 А (рис. 119). Определите скорости направленного движения электронов в сечениях с площадью S1 = 5 мм2 и S2 = 1 мм .
515. Определите силу, действующую на свободный электрон в проводнике длиной 30 см при разности потенциалов между его концами 300 В.

Закон Ома для участка цепи. Последовательное и параллельное соединения проводников (§ 106, 107)

516. Определите сопротивление проводника, если при напряжении 20 В сила тока в проводнике 0,1 А.
517. По проводнику сопротивлением 20 Ом и длиной 1 м идет ток. Сила тока 1 А. Определите разность потенциалов между точками, одна из которых находится посередине проводника, а другая — на расстоянии 10 см от его конца.
518. Как изменится сила тока в проводнике, если напряжение увеличится в 2 раза, а его сопротивление уменьшится в 3 раза?
519. Определите силу тока в проводнике при напряжении 100 В, если при напряжении 220 В сила тока 4,4 мА.
520. Сопротивления двух проводников одинаковы. Как относятся их удельные сопротивления, если они имеют одинаковую длину, а площади их поперечного сечения соответственно равны 1 и 2,5 мм2?
521. Чему равно сопротивление медной проволоки длиной 2 м и диаметром 1 мм?
522. Определите площадь поперечного сечения медной проволоки, имеющей такое же сопротивление, что и стальная проволока сечением 1 мм2. Длины проволок равны.
523. На корпусе портативного магнитофона написано, что напряжение питания 6 В, а сила тока 200 мА. Определите сопротивление цепи магнитофона.
524. Три проводника, сопротивления которых равны 10, 20 и 30 Ом, соединены последовательно. Определите напряжение на каждом из проводников и разность потенциалов между концами цепи при силе тока 1 А.
525. Два проводника, сопротивления которых относятся как 1 : 3, соединены параллельно и подключены к источнику напряжения. Определите отношение сил токов, идущих по проводникам.
526. Определите сопротивление участка цепи АВ, изображенного на рисунке 120.Сопротивления проводников R1 = 4 Ом, Rz = 6 Ом,R3= 7,6 Ом.
527. К концам цепи АВ (см. рис. 120) подводится напряжение 100В. Определите силу тока, идущего по каждому из участков цепи.
528. Определите сопротивление между точками А и В в схемах, изображенных на рисунке 121, а б. Сопротивления проводников R1 = 2 Ом, R2 = 1 Ом.
529. Определите сопротивление между точками А и В медной проволоки, согнутой в виде кольца, в двух случаях: 1) точки А и В соединены проводником, длина которого равна диаметру кольца (рис. 122, а); 2) этим проводником соединены точки С и D (рис. 122, б). Площадь поперечного сечения проволоки 1 мм2, диаметр кольца 20 см.
530. Определите сопротивление квадрата, сделанного из проволоки, между точками А и С (рис. 123). Сопротивление каждой стороны квадрата равно 1 Ом. Проволоки, из которых сделаны диагонали квадрата, в центре не соединяются.

Работа и мощность постоянного тока (§ 108)

531. Лампочка рассчитана на напряжение 12 В и мощность 6 Вт. Определите силу тока в лампочке при нормальной эксплуатации.
532. Сколько стоит за сутки горение лампочки мощностью 40 Вт, если стоимость электроэнергии 1,4 р. за 1 кВт • ч?
533. Определите отношение количеств теплоты, выделяемых на двух проводниках, если они соединены:1) последовательно; 2) параллельно. Отношение сопротивлений 1 : 2. (Проводники подключены к источнику постоянного напряжения.)
534. Определите силу тока в кипятильнике, если, подключенный к напряжению 12 В, он нагревает стакан воды от 20 до 100 °С за 5 мин. На нагрев воды расходуется 60% энергии. Масса воды в стакане 200 г.
535. Электрическая плитка состоит из двух одинаковых секций. При включении одной секции вода в чайнике, поставленном на плитку, закипает через 20 мин. Через сколько времени закипит вода, если секции подключить к тому же источнику напряжения: 1) параллельно; 2) последовательно?
536. Три проводника с одинаковыми сопротивлениями подключены к источнику постоянного напряжения сначала последовательно, а затем параллельно. В каком случае потребляется большая мощность?
537. Чему равен КПД электродвигателя мощностью 360 Вт, если он работает при силе тока 4 А и напряжении от сети 120 В?

Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи (§ 109, 110)

538. Сила тока, идущего по цепи, состоящей из источника, замкнутого на резистор сопротивлением 100 Ом, равна 0,1 А. Определите внутреннее сопротивление источника, если его ЭДС равна 12 В.
539. Два одинаковых источника подключены последовательно к резистору сопротивлением 20 Ом. Определите силу тока в цепи и разность потенциалов между зажимами источников. ЭДС источника 5 В, его внутреннее сопротивление 2,5 Ом (рис. 124).
540. Определите силу тока в каждом из участков цепи (рис. 125), если ЭДС источника равна 10 В, его внутреннее сопротивление 2 Ом, а сопротивления резисторов равны 10 и 5 Ом.
541. Определите заряд на пластинах конденсаторов (рис. 126), если ξ = 20 В, С2= 15 мкФ.
542. Два последовательно соединенных элемента с ЭДС ξ1 = 10 В и ξ2=15 В и внутренним сопротивлением r1 = 2 Ом и r2 = 4 Ом замкнуты на резистор сопротивлением R = 0,5 Ом. Может ли через резистор идти больший ток,если использовать только один из элементов?
543. Определите заряд на обкладках конденсатора емкостью С = 1 мкФ в схеме, показанной на рисунке 127. ЭДС источника ξ = 4 В, внутреннее сопротивление источника r = 2 Ом, внешнее сопротивление R = 14 Ом.
544. Во внешней цепи при силе тока I1 = 5 А выделяется мощность Р1 = 9,5 Вт, а при силе тока I2 = 8 А — мощность Р2 = 14,4Вт. Вычислите силу тока короткого замыкания.
545. К источнику тока с внутренним сопротивлением 2,4 Ом подключен проводник, сопротивление которого равно 6 Ом. Чему должно быть равно сопротивление второго проводника, параллельно подключенного к первому, чтобы мощность, выделяемая во внешней цепи, была максимальна?
546. Три одинаковых источника тока внутренним сопротивлением 2 Ом и ЭДС 2 В, соединенные последовательно, замкнуты на резистор сопротивлением 10 Ом. Определите силу тока, идущего по цепи, и разность потенциалов на зажимах каждого из источников.
547. Гальванические элементы с ЭДС, равными 4, 6 и 8 В, соединены, как показано на рисунке 128, и замкнуты на проводник сопротивлением 6 Ом. Внутренние сопротивления элементов соответственно равны 0,5, 1,5 и 2 Ом. Определите силу тока в цепи и разность потенциалов между точками А и В, В и С.
548. Два гальванических элемента,электродвижущие силы которых 2 и 1 В, соединены по схеме, показанной на рисунке 129. При каком значении сопротивления R ток через второй гальванический элемент не пойдет? Внутреннее сопротивление первого гальванического элемента равно 1 Ом.
549.В схеме, показанной на рисунке 130,R1= 1 Ом, R2 = 2 Ом, R3 = 3 Ом. На резисторе R3 выделяется мощность 25 Вт. Определите, какая мощность выделяется на резисторах R1 и R2.
550. Гальванический элемент с ЭДС, равной 4 В, и внутренним сопротивлением 2 Ом подключен к реостату с максимальным сопротивлением 6 Ом (рис. 131). Перемещая движок реостата, исследуют зависимость полезной мощности от силы тока. Начертите график полученной зависимости. Определите, при каком значении внешнего сопротивления мощность будет максимальна и найдите ее значение.
551. Суммарная мощность, выделяющаяся на резисторах, сопротивления которых равны 10 и 30 Ом, одинакова при их последовательном и параллельном соединениях. Определите внутреннее сопротивление источника тока, к которому они подключаются.
552. Аккумулятор заряжается от источника напряжения 12 В, при этом половина потребляемой мощности источника расходуется на его нагревание. Определите ЭДС аккумулятора.
553. Источник тока, замкнутый на проводник, имеет ЭДС ξ = 10 В, его внутреннее сопротивление r = 2 Ом. Чему равно сопротивление проводника, если известно, что полезная мощность при замыкании цепи Рпол = 6,94 Вт?
554. Источник тока с ЭДС ξ = 30 В и внутренним сопротивлением r = 6 Ом замкнули на два резистора, соединенные параллельно. При этом на резисторе R1 выделяется количество теплоты в 3 раза больше, а на резисторе R2 — в 6 раз больше, чем на внутреннем сопротивлении источника. Определите силы токов, идущих во всех участках цепи.
555. Определите массу меди, необходимой для изготовления двухпроводной линии электропередачи длиной l = 5 км. Напряжение на шинах станции U0 = 2400 В,мощность, передаваемая потребителю, Раол = 60 кВт,допустимая потеря напряжения в линии U - 0,08U0.
556. Три одинаковых источника тока, соединенные параллельно, замыкают на внешний резистор сопротивлением R = 3 Ом. При этом на нем выделяется такая же мощность, как и в случае подключения к этому резистору девяти таких же источников, соединенных последовательно. Определите внутреннее сопротивление одного источника.
557. Источник с ЭДС, равной 6 В, и внутренним сопротивлением 1 Ом поочередно подключают к резисторам, сопротивления которых 11 и 29 Ом. Определите КПД источника в этих случаях. Как нужно подключить эти резисторы — последовательно или параллельно — для получения: 1) максимальной полезной мощности; 2) максимального КПД?
558. Во внешней нагрузке, подключенной к аккумуляторной батарее, выделяется мощность 1 Вт. Чему равен КПД источника в этом случае, если при подключении той же нагрузки к двум таким же батареям, соединенным последовательно, мощность, выделяемая на нагрузке, равна 1,44 Вт?
Электрический ток в различных средах


Электронная проводимость металлов (§ 112)

559. Считая электронный газ в металле идеальным, определите среднюю квадратичную скорость теплового движения электронов при температуре 27 °С.
560. Используя закон Ома для однородного участка цепи и выражение для силы тока I = q0nvS, где q0 — заряд электрона, n — концентрация свободных электронов,v — скорость направленного движения, S — площадь поперечного сечения проводника, выведите зависимость скорости упорядоченного движения электронов от напряженности электрического поля в проводнике, удельное сопротивление которого равно ρ.
561. По медному проводнику диаметром 3,2 мм идет ток. Сила тока 5 А. Определите: 1) скорость направленного движения электронов; 2) среднюю квадратичную скорость теплового движения, считая электронный газ идеальным газом. Температура проводника 20 °С. Концентрация свободных электронов 1,08 • 1026 м-3.
562. Через железный проводник площадью поперечного сечения 4 мм2 и длиной 1 м в течение 0,5 ч пропускается электрический ток. Сила тока поддерживается постоянной и равной 1 А. Оцените увеличение сопротивления проводника. Следует ли учитывать изменение силы тока вследствие нагревания?
563. Сопротивление вольфрамовой нити выключенной лампочки при комнатной температуре 25 °С равно 60 Ом, а при нормальном накале — 612 Ом. Определите температуру нити горящей лампочки.
564. При подключении платиновой проволоки к источнику напряжения 220 В сила тока была равна 0,2 А. Через некоторое время сила тока стала равна 0,19 А. Определите, на сколько градусов изменилась температура в среде, где находится платиновая проволока.

Электрический ток в полупроводниках (§ 115—119)

565. Концентрация свободных электронов в металле ≈10 1/м3, а в полупроводнике при 20 °С ≈10 17 1/м3. Во сколько раз сопротивление полупроводника меньше сопротивления металла? Геометрические размеры проволок, сделанных из этих материалов, одинаковы.
566. В четырехвалентный германий вводится примесь:1) пятивалентного мышьяка; 2) трех валентного индия. Каким будет основной тип проводимости в первом и во втором случаях?
567. Собственную проводимость полупроводников обеспечивают свободные электроны и дырки, причем их концентрации равны. При создании электрического поля в полупроводнике возникает ток. Какой ток больше — электронный или дырочный?
568. Концентрация свободных электронов в кремнии при температуре 20 °С равна 3 • 10 17 м-3. Какую часть от общего числа электронов составляют электроны проводимости? Плотность кремния 2,4 • 10 3 кг/м3.
569. Сопротивление проволоки, сделанной из германия,равно 1 кОм. Когда ее опустили в горячую воду, то сила тока через нее при напряжении 10 В стала равна 5 мА. Определите изменение сопротивления проволоки при нагревании.
570. Определите сопротивление полупроводникового диода в двух случаях: если известно, что при прямом напряжении 0,5 В сила тока через диод 5 мА, при обратном напряжении -10 В сила тока через диод 0,1 мкА.
571. Определите сопротивление цепи (рис. 132) в двух случаях: 1) φA>φB; 2) φA<φB;. Считайте полупроводниковый диод идеальным, т. е. если ток идет в прямом направлении, сопротивление равно нулю, если в обратном направлении, сопротивление бесконечно большое. Сопротивление резисторов R1 равно 4 Ом, а резисторов R2 равно 6 Ом.

Электронно-лучевая трубка (§ 121)

572. В телевизионном кинескопе ускоряющее анодное напряжение 16 кВ, расстояние между катодом и анодом 30 см. За какое время электроны проходят это расстояние? Начальную скорость электрона считайте равной нулю.
573. К горизонтально отклоняющим пластинам конденсатора в электронно-лучевой трубке приложено напряжение 3,2 В. Электроны влетают в пространство между пластинами параллельно им со скоростью 3*106 м/с. Определите смещение электронного пучка. Расстояние между пластинами 2 см, их длина 4 см.
574. К горизонтально отклоняющим пластинам приложено напряжение U1 = k1t, а к вертикально отклоняющим пластинам — напряжение U2 = k2t. Что мы увидим на экране?
575. К горизонтально отклоняющим пластинам приложено напряжение Ul = UO sin(ωt), а к вертикально отклоняющим — напряжение U2 = U0 cos(ωt). Какую картину мы увидим на экране?

Закон электролиза (§ 123)

576. При электролизе раствора сернокислого цинка в течение 1 ч выделилось 3,7 • 10-3 кг цинка. Внешнее напряжение 8,7 В. Электрохимический эквивалент цинка 3,9 • 10-7 кг/Кл. Определите сопротивление раствора.
577. Сколько времени потребуется для покрытия пластинки слоем меди толщиной 0,01 мм при электролизе раствора CuSO4? Плотность тока в электролите 0,5 А/дм2 .
578. При электролизе раствора хлористого цинка было затрачено 3,6 МДж электроэнергии. Определите массу выделившегося цинка, если на зажимах ванны поддерживалось напряжение 4 В. Электрохимический эквивалент цинка 3,9 • 10-7 кг/Кл.
579. При пропускании тока через раствор медного купороса за время t = 15 мин выделилась медь массой m = 1,485 • 10-3 кг. Электрохимический эквивалент меди k = 3,3 • 10-7 кг/Кл. Определите потребляемую при этом мощность, если сопротивление раствора R = 0,8 Ом.
580. Сколько электроэнергии нужно затратить, чтобы из воды получить 2,5 л водорода при давлении 1 атм и температуре 25 °С? Электролиз ведется при напряжении 5 В, КПД установки 75%.
Разная литература читать онлайн » Физика » Задачи, упражнения по физике » Сборник задач по физике. 10—11 классы. Н. А. Парфентьева (11 класс)
Страница 6 из 11«12456781011»
Поиск:

Статистика
Интересное
Copyright MyCorp © 2016

Бесплатный конструктор сайтов - uCoz