Пример – образец титульного листа 2 часть

Контрольная работа №3 (заочное обучение)

Т а б л и ц а 1 – Варианты контрольных заданий (нечетные)

Т а б л и ц а 2 – Варианты контрольных заданий (четные)

Приложение Б

1. Почему нить электролампы сильно нагревается, а подводящие провода остаются холодными ?

2. Может ли электрический заряд, помещенный в электростатическое поле, находиться в состоянии устойчивого равновесия ?

3. Радиусы внутренней и внешней обкладок цилиндрического конденсатора увеличили вдвое, сахранив заряды на обкладках. Изменились ли напряженность электрического поля вблизи внутренней обкладки конденсатора ?

4. Имеется ли вблизи поверхности проводника, по которому течет постоянный ток, электрическое поле ?

5. Совпадает ли траектория движения заряженной частицы в электростатическом поле с силовой линией этого поля ?

6. Превышает ли полезная мощность расходуемая при зарядке аккумулятора, мощность, затрачиваемую на тепловыделение ?

7. Дан равномерно заряженный диск. Определить: а) является ли плоскость диска эквипотенциальный; б) ортоганален ли градиент потенциала во всех точках плоскости диска ?

8. Конденсатор заполняют маслом. Как изменяется его электрическая энергия, если: а) конденсатор присоединен к источнику постоянной э.д.с.; б) конденсатор заряжен и отключен от источника постоянной э.д.с.?

9. Металлический шар радиуса R помещен в однородное электрическое поле. Изобразитькачественную картину эквипотенциальных поверхностей и линий поля Е.

10. Раздувается мыльный заряженный пузырь. Как изменяется а) электроемкость пузыря; б) электрическая энергия ?

11. Начертить схему силовых линий и эквипотенциальных поверхностей для системы двух точечных зарядов а) и ; б) и находящихся на растоянии d друг от друга. У к а з а н и е. Найти точку, в которой напряженность поля равна нулю. Найти сферу нулевого потенциала, а так же точку на прямой, соединяющей заряды, в которой потенциал тот же, что и в точке, где напряженность поля равна нулю.

12. Радиусы внутренней и внешней обкладок цилиндрического конденсатора увеличили вдвое, сохранив заряды на обкладках. Изменилось ли напряжение на конденсаторе ?

13. Правильно ли утверждение, что вольтметр, подключенный к клеммам разомкнутого источника, показывает э. д. с.?

14. Какой физический смысл имеют выражения:

а) ; б) ;

в) ; г) ,

где - заряд, находящийся в точке с радиус-вектором ?

15. Вблизи металического шара поместили точечный заряд. При этом оказалось, что электрическая сила , действующая на заряд, равна нулю. Найти знак заряда шара.

16. Является ли эквипотенциальной плоскость симметрии S в поле точечных зарядов +q и +q ?

•+q •+q

Рисунок 1

17. Как изменится ток короткого замыкания, если два одинаковых источника тока пересоединить из паралельного соединения в последовательное ?

18. Пластины плоского воздушного заряженного конденсатора притягиваются с силой F. Изменится ли эта сила, если ввести в воздушный зазор между пластинами конденсатора пластинку из диэлектрика ?

19. Показать, что в однородном проводнике при протекании постоянного тока объемная плотность зарядов равна нулю. Какие заряды создают поле Евнутри проводника ?

20. В каком случае два последовательно соединенных гальванических элемента, замкнутых на внешнее сопротивление, дадут меньший ток, чем один из этих элементов, включенный на то же сопротивление ?

21. Пространство между обкладками плоского конденсатора заполнено диэлектриком с диэлектрической проницаемостью e, изменяющейся в направлении, перпендикулярном пластинам. Однородны ли векторные поля и внутри конденсатора ?

22. Сферический слой, ограниченный двумя концентрическими сферами, заряжен электричеством с постоянной объемной плотностью. Пользуясь законам Кулона, показать что электрическое поле в полости, ограниченной таким слоем, равно нулю.

23. Какому условию, следующему из потенциальности электростатического поля, должна удовлетворять плотность постоянного тока в однородном изотропном проводнике при отсутствии сторонних сил?

24. Можно ли, имея два одинаковых конденсатора, получить емкость вдвое меньшую и вдвое большую, чем у одного из них ? Если можно, то как это сделать?

25. Две лампы, рассчитанные на одинаковое напряжение, но потребляющие различные мощности, включены в сеть последовательно. Почему одна из них будет гореть ярче?

26. Вокруг точечного заряда в однородном изотропном полярном диэлектрике мысленно проведена сфера. Как изменится абсолютное значение связанного заряда, охватываемого сферой, если: а) диэлектрик нагреть; б) увеличить радиус сферы ?

27. Диэлектрическая пластина ширины 2а с проницаемостью 2 помещена в однородное электрическое поле напряженности , линии которого перпендикулярны пластине. Изобразить на рисунке линии полей и .

28. Растояние между обкладками плоского конденсатора, присоединенного к источнику постоянной э.д.с.., удвоили. Как изменилась сила взаймодействя между обкладками? Краевыми эффектами пренебречь.

29. Конденсатор емкостью С заряженный до разности потенциалов U₀, разряжается через сопротивление R. Ток разряда постепенно спадает согласно графику зависимости I(t), причем по оси абсцисс отложено время, а по оси ординат -lnI. Этому процессу соответствует прямая 1, (рис.2) затем один из параметров (U₀, R, C) изменяют так, что новая зависимость имеет вид 2. Какой из параметров и в какую сторону изменен?

Рисунок 2 Рисунок 3

30. Точечный заряд q находится в центре диэлектрического шара (рис. 3) .Отличны ли от нуля интегралы а) ; б) по замкнутой поверхности S , частично захватывающей диэлектрик ?

31. На рисунке а, б, и в показаны картины трех электрических полей. Как будет вести незаряженный металлический шарик, помещенный в каждое из полей (рис.4).

Рисунок 4 Рисунок 5

32. Электромотор постоянного тока подключили к напряжению U.Сопротивление обмотки якоря R. При каком значении тока через обмотку полезная мощность будет максимальной ? Чему она равна ? Каков при этом К.П.Д. мотора ?

33. В центре куба находится точечный заряд q. Чему равен поток через: а) полную поверхность куба; б) одно из граней куба ? Изменятся ответы, если заряд находится не в центре куба, но внутри него ?

34. Заряженный конденсатор разряжается через сопротивление R. Зависимость логарифма тока разряда от времени имеет вид для двух разрядов (рис. 5 ).Условия опыта отличаются лишь одним из параметров: U₀, С и R. Определить каким параметром отличаются друг от друга оба разряда и в каком случае этот параметр больше. Здесь U₀- начальное напряжение на конденсаторе.

35. Бесконечная плоскость заряжена с постоянной поверхностной плотностью σ =0. Найти напряженность и потенциал φ по обе стороны от плоскости, считая потенциал плоскости равным нулю. Построить графики зависимостей Е_х и φ от х, ось х перпендикулярна плоскости, точка х=0 лежит на плоскости ( рис. 6).

36 . Имеются два очень больших плоских проводящих листа, по которым текут одинаковые по величине и направлению поверхностные токи. Направление токов перпендикулярно к плоскости рисунка и направлено «на нас». Определить, опираясь на теорему о циркуляции вектора магнитной индукции и принцип суперпозиции, конфигурацию линий магнитного поля в области между листами и по обе стороны от них.

· ·

· ·

· ·

· ·

· ·

· ·

· ·

37. Большой плоский проводящий лист расположен в однородном магнитном поле так, что линии магнитного поля параллельны его плоскости. Как изменится конфигурация магнитных линий, если по листу пустить ток в направлении:

а) «на нас» перпендикулярно плоскости рисунка;

б) «от нас» перпендикулярно плоскости рисунка? Для решения задачи применить теорему о циркуляции вектора магнитной индукции и принцип суперпозиции.

B

38. Большой плоский проводящий лист расположен в однородном магнитном поле так, что линии магнитного поля перпендикулярны его плоскости. Как изменится конфигурация магнитных линий, если по листу пустить ток в направлении:

а) «на нас» перпендикулярно плоскости рисунка;

б) «от нас» перпендикулярно плоскости рисунка? Для решения задачи применить теорему о циркуляции вектора магнитной индукции и принцип суперпозиции.

B

39. Вдоль плоской длинной металлической ленты течет постоянный ток. Плотность тока везде одинакова. Опираясь на закон Био-Савара-Лапласа и принцип суперпозиции, опишите магнитное поле a) вблизи поверхности ленты на расстояниях r, много меньших по сравнению с шириной ленты b; б) на больших расстояниях r>>b. Нарисуйте примерную картину линий магнитной индукции в данных условиях.

40. Плоская горизонтальная граница делит пространство на две части. В нижней части индукция магнитного поля равна нулю. Докажите, что однородное поле вблизи поверхности в верхней части направлено параллельно ей.

41.По обе стороны большого проводящего листа создано однородное магнитное поле, направленное параллельно его плоскости. Определите силу, действующую на единицу площади этого листа, если значения индукции по разные стороны от проводящего листа равны B1= 0,2 Тл и B2=0,6 Тл, а их направления совпадают.

42. На рисунке представлен график зависимости напряженности H(r) от расстояния для поля бесконечно длинного прямолинейного провода с током при равномерном распределении плотности тока по сечению провода. Каким будет график H(r), если радиус провода увеличить от R1 до R2, оставив прежней силу тока в проводе и сохранив распределение плотности тока равномерным?

H

0 R1 r

43. По бесконечно длинному цилиндрическому прямолинейному проводу течет ток с плотностью, равномерно распределенной по сечению. Как изменяется модуль циркуляции вектора напряженности магнитного поля по круговому контуру с центром на оси провода при увеличении радиуса контура, если он располагается а) внутри контура; б) снаружи? Плоскость контура перпендикулярна оси провода.

44. По бесконечно длинному цилиндрическому прямолинейному проводу течет ток с плотностью, равномерно распределенной по сечению. Как изменится модуль циркуляции вектора напряженности магнитного поля по контуру, если круговой контур заменить квадратным той же длины и также с центром на оси провода? Плоскость контура перпендикулярна оси провода.

45. Во сколько раз уменьшится индукция магнитного поля в центре кольца с токов, если его согнуть по диаметру под углом α? Ток в кольце не меняется.

46.Через какое время после первой встречи произойдет встреча двух заряженных частиц, движущихся перпендикулярно магнитному полю индукции B? При первой встрече частицы двигались взаимно перпендикулярно. Заряд частиц q, масса m . Взаимодействием пренебречь.

47. Заряженная частица влетает в область однородного магнитного поля перпендикулярно линиям поля. По какой траектории будет двигаться эта частица, если магнитная индукция в данной области пространства станет медленно уменьшаться?

48. Заряженная частица влетает в область однородного магнитного поля перпендикулярно линиям поля. По какой траектории будет двигаться эта частица, если магнитная индукция в данной области пространства станет медленно возрастать?

49. Заряженная частица влетает в область магнитного поля под углом α<π/2 к линиям поля. По какой траектории будет двигаться эта частица, если линии поля в направлении ее движения постепенно расходятся?

V

B

q ○

50. Заряженная частица влетает в область магнитного поля под углом α<π/2 к линиям поля. По какой траектории будет двигаться эта частица, если линии поля в направлении ее движения постепенно сходятся?

v

B

q ○

51. Пространство разделено на две области плоскостью. В одной области создано магнитное поле индукции В, в другой – индукции В2, причем оба поля однородны и параллельны друг другу. С плоскости раздела перпендикулярно ей стартует электрон со скоростью υ в сторону области с индукцией В. Опишите дальнейшее движение электрона. Определите среднюю (дрейфовую) скорость перемещения электрона вдоль границы раздела магнитных полей, проницаемой для него.

´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´

v В1

´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´

·

´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´

´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ ´ В2

52. Области однородных магнитного и электрического полей разделены границей – плоскостью. Магнитное поле индукции В параллельно плоскости раздела. Электрическое поле напряженности Е перпендикулярно плоскости раздела. В электрическое поле на расстоянии ℓ от границы помещается частица массы m с зарядом q>0. Нарисуйте траекторию этой частицы. Найдите скорость дрейфа частицы вдоль проницаемой для нее границы раздела полей.

• • • • • • • • •

В • • • • • • • • •

ℓ

q ˚

Е

53. Пластины плоского конденсатора с шириной зазора d между ними расположены перпендикулярно магнитному полю индукции В. Около катода расположен источник медленных электронов, вылетающих в разных направлениях к пластинам. При каком напряжении на конденсаторе электроны будут фокусироваться на аноде? Чем определяется размер пятна?

B

d

54. На плоские анод и катод, расстояние между которыми d, подается высокое напряжение. Система находится в магнитном поле индукции B, параллельном плоскости электродов. Определите, при каком напряжении электроны, вылетевшие под действием света из катода, достигнут анода. Найдите это напряжение, если B═0,1 Тл, d═2 см.

Анод

× × × × ×

d В

× × × × ×

Катод

55. Электрон влетает в область магнитного поля ширины ℓ. Скорость электрона vперпендикулярна как индукции поля B, так и границам области. Под каким углом к границе области электрон вылетит из магнитного поля?

56. Плоский конденсатор помещен в однородное магнитное поле индукции B, параллельное пластинам. Из точки A вылетают электроны в направлении, перпендикулярном магнитному полю. Напряжение, приложенное к пластинам, равно U. При каком условии электроны будут проходить через конденсатор?

А × × × ×