Решение 16 задач. Сила гравитационного притяжения двух водяных капель уравновешивается кулоновской силой отталкивания

301. Сила гравитационного притяжения двух водяных капель
уравновешивается кулоновской силой отталкивания. Определить заряд
капель, если их радиус 0,1 м; плотность воды 1 г/см 3 .

311. Заряды по q =10 нКл расположены на расстоянии 6 см друг от
друга. Найти напряженность поля и потенциал в точке, удаленной на 5
см от каждого заряда.

321. Кольцо радиусом r =10 см из тонкой проволоки равномерно
заряжено с линейной плотностью τ =10 нКл/м. Определить
напряженность поля на оси, проходящей через центр кольца в точке А,
удаленной на расстояние a =20 см от центра кольца.

331. Электростатическое поле создается сферой радиусом R = 4 см,
равномерно заряженной с поверхностной плотностью σ = 1 нКл/м 2 .
Определите разность потенциалов между двумя точками поля,
лежащими на расстояниях r 1 = 6 см до r 2 = 10 см.

341. Конденсатор с парафиновым диэлектриком (ε = 2) заряжен до
разности потенциалов 150 В. Напряженность поля 600 кВ/м, площадь
пластин 6 см 2 . Определить емкость конденсатора и поверхностную
плотность заряда на обкладках.

351. Конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом 10 см,
разделенных, диэлектриком (ε =7) толщиной 0,5 мм, разность потенциалов
между обкладками 120 В. Определить заряд на пластинах и энергию
конденсатора.

361. Определить ЭДС ε и внутреннее сопротивление r источника тока,
если во внешней цепи при силе тока I 1 = 4 А развивается мощность P 1 =
10 Вт, а при силе тока I 2 = 2 А мощность P 2 = 8 Вт.

 

371. Два одинаковых элемента имеют э.д.с. ε 1 = ε 2 = 2 В и внутренние
сопротивления r 1 =r 2 =0,5 Ом (рис. 14). Найти токи I 1 и I 2 , текущие через

сопротивления R 1 =0,5 Ом и R 2 =1,5 Ом, а также ток I через элемент с
э.д.с. ε 1 .

401. По двум бесконечно длинным прямолинейным параллельным
проводникам, расстояние между которыми d = 15 см, в одном
направлении текут токи I 1 = 4 и I 2 = 6 А. Определить кратчайшее
расстояние r от проводника с меньшим током до прямой, во всех точках
в которой, напряженность магнитного поля равна нулю.

411. Между полюсами магнита на двух тонких нитях подвешен
горизонтально линейный проводник массой 1 г и длиной l = 10 см.
Определить напряженность однородного магнитного поля Н, если
проводник под действием поля отклонился на угол α = 30 о при
пропускании по нему тока I = 5 А.

421. Определить силу Лоренца F, действующую на электрон,
влетевший со скоростью υ = 500 км/с в однородное магнитное поле под
углом α = 30 о к линиям индукции. Индукция магнитного поля В = 0,5
Тл.

431. Две длинные катушки намотаны на общий сердечник, причем
индуктивности этих катушек L 1 = 0,64 и L 2 = 0,04 Гн. Определить, во
сколько раз число витков в первой катушке больше, чем во второй.

441. Определить магнитный поток сквозь площадь поперечного
сечения катушки (без сердечника), с плотностью намотки n = 8
витков/см. Радиус соленоида r = 2 см, сила тока I = 2 А.

451. Рамка площадью S = 400 см 2 равномерно вращается с частотой 50
Гц относительно оси, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярно
силовым линиям магнитного поля (В = 0,5 Тл). Определить
амплитудное значение ЭДС индукции, возникающее в рамке.

461. Определить через сколько времени, сила тока замыкания
достигнет 0,95 предельного значения, если источник тока замыкают на
катушку сопротивлением R = 12 Ом и индуктивностью L = 0,5 Гн.

471. На какой диапазон длин волн можно настроить колебательный
контур, если его индуктивность L=2мГн, а емкость может меняться от
С 1 =69 пФ до C 2 =533 пФ?