[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
Страница 1 из 11
Форум » СПбГЭТУ (ЛЭТИ) » Физика » Задачи » 2 семестр (ИДЗ №1, часть 2) (за 2015 год)
2 семестр (ИДЗ №1, часть 2)
ImaginationДата: Вторник, 20.10.2015, 13:10 | Сообщение # 1
Полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 170
Репутация: 2
Статус: Offline
В данной теме Вы сможете найти решение к задачам из ИДЗ №1.
Перейти к решению задачи Вы можете нажав на ссылку под ее условием.

71. Конденсатор емкостью С1 зарядили до напряжения 500 В. При параллельном подключении этого конденсатора к незаряженному конденсатору емкостью С2 = 4 мкФ напряжение понизилось до 100 В. Определить емкость конденсатора С1.
Перейти к решению задачи

72. Металлический шар радиусом 2a помещён в металлическую сферическую оболочку, внутренний радиус которой R1, а внешний - R2. Центры шара и оболочки сов-падают. Заряд шара равен q>0, оболочки - Q<0. Как зависят напряжённость и потенциал поля, создаваемого шаром и оболочкой, от расстояния r от центра системы? Нарисовать графики Е = Еr и Цr.
Перейти к решению аналогичной задачи

73. Металлический шар радиусом 5 см расположен в центре сферического слоя из диэлектрика с относительной диэлектрической проницаемостью 2. Внутренний радиус слоя R1 = 8 см, внешний - R2 = 12 см. Определить потенциал  электростатического поля в точках, находящихся на расстояниях r1 = 10 см и r2 = 25 см от центра шара, если шару сообщён заряд q = 108 Кл.
Решение отсутствует

74. Объёмная плотность заряда равномерно заряженного шара радиусом R = 12 cм, изготовленного из диэлектрика с относительной проницаемостью  = 2, равна  = 108 Кл/см3. Найти потенциалы электростатического поля 0 в центре шара и 1 на рас-стоянии r = 9 см от центра шара.
Решение отсутствует

75. Сферический слой из диэлектрика с относительной проницаемостью  = 3 име-ет внутренний радиус R1 = 2 cм и внешний радиус R2 =4 см. По слою распределён заряд, объёмная плотность которого убывает от внутренней поверхности слоя к внешней по за-кону r = b/r, где b = 6107 Кл/м2. Найти разность потенциалов  между внутренней и внешней поверхностями слоя.
Решение отсутствует

76. Поверхностная плотность заряда очень длинного металлического цилиндра радиусом R1 = 3 мм равна  = 5 нКл/см2. Найти разность потенциалов  между этим ци-линдром и другим цилиндром радиусом R2 = 6 см, коаксиальным с ним, если цилиндры находятся в среде с относительной диэлектрической проницаемостью  = 2.
Решение отсутствует

77. Два коаксиальных цилиндра имеют радиусы R1 = 5 cм и R2 = 30 см. Поверхностная плотность заряда на внутреннем цилиндре равна 3*107 Кл/м2. Найти напряжённость Er поля в точке, находящейся в середине между цилиндрами (r = 22 см) и разность потенциалов между цилиндрами.
Перейти к решению задачи

78. Поверхностная плотность заряда бесконечной равномерно заряженной плос-кости равна  = 1.33105 Кл/м2. Под действием электрического поля этой плоскости то-чечный заряд q переместился от неё на расстояние l = 15 см. Определить величину то-чечного заряда, если работа, совершённая полем при его перемещении, равна А = 4 мкДж.
Решение отсутствует

79. Объёмная плотность заряда бесконечного равномерно заряженного слоя толщиной d = 20 см, изготовленного из диэлектрика с проницаемостью E = 4, равна p = 3.3*10-5 Кл/м3. Найти напряжённость E электрического поля в точках, находящихся на расстояниях x1 = 4 см и x2 = 12 см от середины слоя, и разность потенциалов между этими точками.
Перейти к решению задачи

80. Электрон движется в направлении электрического поля и проходит точку, имеющую потенциал y1 = 150 В, обладая скоростью v1 = 2*108 см/с. Найти потенциал y2 электрического поля в точке, где скорость электрона будет равна нулю.
Перейти к решению задачи

81. Металлический шар радиусом R = 15см заряжен до потенциала 100 В. Найти радиус r1 эквипотенциальной поверхности, имеющей потенциал 45 В, и вы-числить работу А, необходимую для перемещения точечного заряда q = 3.2 нКл от этой эквипотенциальной поверхности до поверхности шара.
Перейти к решению задачи

82. Какую работу A надо совершить, чтобы перенести точечный заряд q = 0.1 нКл из бесконечности в центр шара радиусом R = 8 см, изготовленного из диэлектрика с проницаемостью 2 и заряженного с постоянной объёмной плотностью 89 мкКл/м3?
Перейти к решению

83. Вычислить напряжённость Е и потенциал поля, создаваемого электрическим диполем в точке, отстоящей на расстоянии r = 10 см от середины диполя на продолжении его оси, если длина диполя равна l = 3*10-8 см, а заряды q = 1.6*10-19 Кл каждый.
Перейти к решению задачи

84. Найти потенциал  поля, создаваемого электрическим диполем в точке, лежа-щей на отрезке, направленном под углом  = 450 к оси диполя, на расстоянии r = 10 cм от его середины, если в точке, лежащей на перпендикуляре к оси диполя на таком же рас-стоянии от его центра, напряжённость поля диполя равна Е = 5.41017 В/м.
Решение отсутствует

85. Определить вращающий момент М, действующий на диполь в однородном поле с напряжённостью Е =3×10-4 В/м, если заряды диполя численно равны двум зарядам электрона каждый, а плечо диполя равно l = 5.0×10-9 см. Ось диполя составляет угол 45 градусов с направлением внешнего поля.
Перейти к решению

86. Найти напряжённость Е внешнего поля, если на диполь с электрическим мо-ментом ре = 8.01030 Клм, расположенный под углом  = 600 к внешнему полю, действу-ет вращающий момент М = 4.81025 Нм.
Решение отсутствует

87. Между двумя металлическими пластинами, находящимися на расстоянии d = 6 см друг от друга создана разность потенциалов 300 В. Затем в пространство между пластинами вводится стеклянная пластинка, относительная диэлектрическая проницаемость которой 7, а толщина равна d. Найти поверхностную плотность р связанных зарядов, возникших на поверхности пластинки.
Перейти к решению аналогичной задачи

88. Между обкладками плоского конденсатора, находящимися на расстоянии d = 1 см друг от друга, поддерживается постоянная разность потенциалов 3 кВ. Конденсатор заполняют диэлектриком, восприимчивость которого 1.005. Найти поверх-ностную плотность связанных зарядов на диэлектрике.
Перейти к решению задачи

89. Фарфоровая пластинка, диэлектрическая проницаемость которой равна 6, помещена в однородное электрическое поле, напряжённость которого Е0 = 200 В/см. Поле об-разует с нормалью к поверхности пластинки угол 400. Найти напряжённость Е электрического поля в фарфору, угол между направлением поля в фарфоре и нормалью к его поверхности и поверхностную плотность связанных зарядов на поверхности фарфора.
Перейти к решению

90. В однородном электрическом поле напряженность которого 30кВ/м, находится диполь длиной 3,9*10-11 м с зарядами, модуль которых равен модулю заряда электрона. Ось диполя составляет с направлением линий напряженности угол 30°. Найти вращаю-щий момент, создаваемый парой сил, действующих на диполь.
Решение отсутствует

91. Найдите силу электрического взаимодействия двух одинаковых тонких стерж-ней длиной по L, расположенных вдоль одной прямой. Расстояние между центрами стержней а, заряд каждого стержня q. Заряд распределен по стержню равномерно.
Перейти к решению аналогичной задачи

92. Верхняя пластина плоского конденсатора с площадью 150 см2 подвешена на упругой пружине. При незаряженном конденсаторе расстояние между пластинами 1 см. Если конденсатор зарядить до напряжения 2 кВ, то пластины сближаются до расстояния 0,5 мм. Найдите жесткость пружины.
Решение отсутствует

93. Напряженность электростатического поля, созданного двумя концентрически-ми одноименно заряженными сферами радиусами 3 см и 6 см, на расстоянии 5 см от их центра равна 1 кВ/м, а на расстоянии 8 см – 1,6кВ/м. Найдите поверхностные плотности зарядов на каждой из сфер.
Решение отсутствует

94. Найти напряжённость Е0 внешнего электрического поля, в которое помещена фарфоровая пластинка ( = 6), если напряжённость поля внутри пластинки равна Е = 100 В/м. Внешнее поле образует с поверхностью пластинки угол  = 450.
Решение отсутствует

95. Металлический шар радиусом R0 = 5 см заряжен до потенциала 300 В. Шар помещают в центр сферической оболочки из диэлектрика с относительной проницаемостью 5. Внутренний радиус оболочки R1 = 15 см, внешний радиус R2 = 25 cм. Найти поверхноcтные плотности р1 и р2 связанных зарядов на внутренней и внешней поверхноcтях оболочки.
Перейти к решению задачи

96. Между металлическими пластинами, находящимися на расстоянии d = 1 см друг от друга, создана разность потенциалов 200 В. Затем в пространство между пластинами помещают две плоскопараллельные пластинки: одну из стекла (e1 = 6, d1 = d/2), вторую из парафина (e2 = 2, d2 = d/2). Найти напряжённости поля Е1 и Е2 в каждом диэлектрическом слое, поверхностную плотность 0 свободных зарядов на металличе-ских пластинах и поверхностные плотности р1 и р2 поляризационных зарядов на ди-электрических слоях.
Перейти к решению

97. Найти электроёмкость Земли, принимая её за проводящий шар радиусом R = 6400 км.
Перейти к решению

98. Поверхностная плотность заряда уединённого металлического шара равна 1.5x10^6 Кл/м2, а его потенциал 1.2 кВ. Найти электроёмкость шара.
Решение отсутствует

99. Найти электроёмкость металлического шара радиусом R = 10 см, если он покрыт слоем диэлектрика с проницаемостью 4 толщиной d = 5 см.
Перейти к решению

100. В плоский конденсатор, расстояние между пластинами которого d = 3 см, вво-дится стеклянная пластинка ( = 6) толщиной d1 = 1.5 см. Во сколько раз при этом изме-нилась электроёмкость конденсатора? На какое расстояние d нужно раздвинуть его об-кладки, чтобы получить начальную электроёмкость?
Решение отсутствует

101. Плоский конденсатор с площадью пластины 0.02 м2 и расстоянием между об-кладками d = 5 см подключён к источнику постоянного напряжения U = 15 В. Найти из-менение заряда q конденсатора, если в него ввести пластинку толщиной 2d/3 с диэлек-трической проницаемостью 5?
Перейти к решению

102. Плоский конденсатор с площадью обкладки S = 150 см2 и расстоянием между обкладками d1 = 1 см заряжается до разности потенциалов  2 кВ и отключается от ис-точника напряжения. Затем обкладки раздвигают до расстояния между ними d2 = 5 см. Какой заряд q нужно удалить из конденсатора, чтобы разность потенциалов между об-кладками не изменилась?
Решение отсутствует

103. Плоский конденсатор с площадью пластины S = 120 см2 заполнен тремя слоя-ми диэлектрика, расположенными параллельно его пластинам. Первый слой толщиной d1 = 1 cм имеет относительную диэлектрическую проницаемость равна 2. Толщина второго слоя с проницаемостью 4 равна d2 = 0.8 см. Проницаемость третьего слоя толщиной d3 = 0.3 см равна 6. Найти электроёмкость конденсатора.
Перейти к решению

104. Определить электроёмкость системы из двух шариков радиусом R = 1.5 см каждый, если расстояние между их центрами равно а = 50 см.
Перейти к решению

105. Два параллельных провода длиной L = 1 км натянуты в воздухе на расстоя-нии а = 10 см друг от друга. Радиусы проводов одинаковы и равны r = 1 мм. Какова электроёмкость этой системы?
Перейти к решению

106. Два длинных цилиндрических проводника расположены в воздухе параллель-но друг другу на расстоянии а = 20 см. Радиусы сечения проводников R1 = 2 мм и R2 = 3 мм. Найти электроёмкость C/L единицы длины такой системы проводников.
Решение отсутствует

107. Найти радиус R1 центральной жилы коаксиального кабеля, если радиус его внешней оболочки равен R2 = 4 см, диэлектрическая проницаемость находящейся между жилой и оболочкой изоляции равна 4, а электроёмкость L = 1 км такого кабеля со-ставляет С = 0.32 мкФ.
Перейти к решению

108. Цилиндрический конденсатор состоит из внутренней цилиндрической обклад-ки радиусом R1 =3 мм, двух слоев диэлектрика с относительными проницаемостями 7 и 3.5 и внешней обкладки радиусом R2 = 15 мм. Первый слой диэлектрика толщиной d1 = 4 мм вплотную примыкает к внутреннему цилиндру. Найти электроёмкость этого конденсатора, если его высота h = 50 мм.
Перейти к решению

109. Поверхностная плотность заряда на внутренней обкладке сферического конденсатора равна 3.34*10^5 Кл/м2. Радиусы внутренней и внешней обкладок соответ-ственно равны R1 = 1 см и R2 = 10.5 см. Найти разность потенциалов между обкладка-ми конденсатора.
Перейти к решению

110. Два одинаковых по размерам плоских конденсатора подключены к одному источнику постоянного напряжения U. Пространство между обкладками конденсаторов за-полнено двумя слоями диэлектриков одинаковой толщины с разными относительными проницаемостями 1 и 2. В одном конденсаторе слои расположены параллельно обкладкам, во втором - перпендикулярно. Определить напряжённости Е1 и Е2 электрических по-лей и значения электрической индукции D1 и D2 в диэлектриках каждого конденсатора, а также отношение электроёмкостей конденсаторов.
Перейти к решению аналогчиной задачи

111. На одной из пластин плоского конденсатора емкостью С находится заряд +q, на другой +4q . Определите разность потенциалов между пластинками конденсатора.
Перейти к решению

112. Две коаксиальные трубки радиусами R1 и R2 в вертикальном положении каса-ются поверхности масла плотностью ρ и диэлектрической проницаемостью ε. Между трубками поддерживается постоянная разность потенциалов U. На какую высоту h поднимется масло между трубками?
Решение отсутствует

113. Два металлических шарика с радиусами r = 1 см каждый находятся на расстоя-нии а1 = 15 см друг от друга. Заряды шариков равны q1=q2= 10^10 Кл и противоположны по знаку. Определить энергию We этой системы и какую работу А надо совершить, чтобы увеличить расстояние между шариками до а2 = 150 см.
Перейти к решению

114. Потенциал заряженного металлического шара равен 12 кВ, а напряжённость электрического поля на расстоянии а = 5 см от его поверхности равна Еа = 60 кВ/м. Найти энергию шара.
Перейти к решению

115. Точечный заряд q = 1 мкКл находится в центре сферического слоя однородного изотропного диэлектрика с относительной проницаемостью равной 3. Внутренний радиус слоя равен R1 = 25 см, внешний радиус R2 = 40 см. Найти энергию We электрического поля в диэлектрике.
Перейти к решению

116. Вычислить энергию We электрического поля между двумя эквипотенциальными поверхностями, проведёнными на расстояниях а1 = 7 см и а2 = 12 см от поверхности ме-таллического шара радиусом R = 10 см, если поверхностная плотность заряда на нём равна 3.4 мкКл/м2.
Перейти к решению

117. Найти энергию We электрического поля между двумя эквипотенциальными по-верхностями, находящимися на расстояниях R1 = 5 см и R2 = 15 см от очень тонкого металлического провода длиной l = 1 м, линейная плотность заряда которого равна 50 нКл/м.
Перейти к решению

118. Заряд q = 4 мкКл равномерно распределён по объёму шара радиусом R = 4 см. Относительная диэлектрическая проницаемость шара и окружающей его среды равна 1. Определить энергию We1, заключённую в объёме шара, и энергию We2 в окружающем шар пространстве.
Перейти к решению

119. Плоский воздушный конденсатор с площадью обкладки S = 150 см2 и расстоя-нием между обкладками d = 4 см подключён к источнику постоянного напряжения U = 130 В. В середину конденсатора параллельно его обкладкам вводится плоский слой диэлектрика с относительной проницаемостью  = 4 толщиной d = 1 см. Найти измене-ние электроёмкости С конденсатора и работу А, совершённую при введении диэлектри-ка.
Решение отсутствует

120. Плоский конденсатор с площадью S = 150 см2 пластин каждая и расстоянием между ними d = 0.5 см заполнен диэлектриком с относительной проницаемостью 4. Конденсатор заряжается от источника постоянного напряжения U = 100 В и отключается от него. Затем диэлектрик удаляется из конденсатора. Найти работу А, затраченную на удаление диэлектрика.
Перейти к решению

121. Цилиндрический конденсатор высотой h = 15 cм с обкладками радиусами R1 = 8 см и R2 = 10 см, расположенный вертикально, заряжается от источника постоянного напряжения U = 15 кВ и затем отключается от него. Нижний край конденсатора приводят в соприкосновение с поверхностью этилового спирта, относительная диэлектрическая проницаемость которого  =25, а плотность  = 0.79 г/см3. На какую высоту h поднимет-ся спирт в конденсаторе?
Решение отсутствует

122. Плоский конденсатор с пластинами площадью S = 130 см2 каждая заполнен диэлектриком с относительной проницаемостью 4. Поверхностная плотность заряда на пластинах конденсатора 1.67*10^7 Кл/м2. Найти силу притяжения F пластин конденсатора.
Перейти к решению

123. Плоский конденсатор заполнен стеклом, относительная диэлектрическая про-ницаемость которого 6. В результате заряда конденсатора давление обкладок на стекло равно р = 8 Па. Найти: 1) напряжённость Е и электрическую индукцию D поля в стекле; 2) поверхностные плотности свободных зарядов на обкладках и связанных зарядов р на стекле; 3) дипольный момент единицы объёма стекла; 4) объёмную плотность энергии электрического поля в стекле.
Перейти к решению аналогичной задачи

124. Сферический конденсатор с радиусами обкладок R1 = 6 см и R2 = 8 см заполнен диэлектриком с относительной проницаемостью  = 6 и подключён к источнику постоян-ного напряжения U = 1 кВ. Определить силу F взаимодействия обкладок конденсатора
Решение отсутствует

125. Цилиндрический конденсатор с обкладками радиусами R1 = 12 cм и R2 = 15 см заполнен диэлектриком с относительной проницаемостью  = 4 и подключён к источнику постоянного напряжения U = 300 В. С какой силой F на единицу высоты h взаимодей-ствуют обкладки конденсатора?
Решение отсутствует

126. Объёмная плотность заряда равномерно заряженного шара радиусом R = 10 cм, изготовленного из диэлектрика с относительной проницаемостью 2, равна 10*8 Кл/см3. Найти потенциалы электростатического поля в центре шара и 1 на расстоянии r = 6 см от центра шара.
→ Решение отсутствует

127. Сферический слой из диэлектрика с относительной проницаемостью = 3 имеет внутренний радиус R1 = 1 cм и внешний радиус R2 = 5 см. По слою распределён заряд, объёмная плотность которого убывает от внутренней поверхности слоя к внешней по за-кону r = b/r, где b = 6107 Кл/м2. Найти разность потенциалов  между внутренней и внешней поверхностями слоя.
→ Решение отсутствует

128. Линейная плотность заряда бесконечно длинного тонкого провода равна 15 нКл/м. Найти разность потенциалов между точками, находящимися на расстояниях r1 = 5 см и r2 = 50 см от провода.
Перейти к решению

129. Поверхностная плотность заряда очень длинного металлического цилиндра радиусом R1 = 2 мм равна 4 нКл/см2. Найти разность потенциалов между этим ци-линдром и другим цилиндром радиусом R2 = 2 см, коаксиальным с ним, если цилиндры находятся в среде с относительной диэлектрической проницаемостью 2.
Перейти к решению

130. Два коаксиальных цилиндра имеют радиусы R1 = 5 cм и R2 = 30 см. Поверхностная плотность заряда на внутреннем цилиндре равна 3*10^7 Кл/м2. Найти напряжённость Er поля в точке, находящейся в середине между цилиндрами (r = 22 см) и разность потенциалов между цилиндрами.
Перейти к решению

131. Поверхностная плотность заряда бесконечной равномерно заряженной плос-кости равна  = 1.33105 Кл/м2. Под действием электрического поля этой плоскости то-чечный заряд q переместился от неё на расстояние l = 15 см. Определить величину то-чечного заряда, если работа, совершённая полем при его перемещении, равна А = 4 мкДж.
→ Решение отсутствует

132. Объёмная плотность заряда бесконечного равномерно заряженного слоя тол-щиной d = 20 см, изготовленного из диэлектрика с проницаемостью 4, равна 3.3*10^5 Кл/м3. Найти напряжённость E электрического поля в точках, находящихся на расстояниях x1 = 5 см и x2 = 13 см от середины слоя, и разность потенциалов между этими точками.
Перейти к решению

133. Металлический шар радиусом R = 15 см заряжен до потенциала 0 = 200 В. Найти радиус r1 эквипотенциальной поверхности, имеющей потенциал 1 = 45 В, и вы-числить работу А, необходимую для перемещения точечного заряда q = 3.2 нКл от этой эквипотенциальной поверхности до поверхности шара.
→ Решение отсутствует

134. Какую работу A надо совершить, чтобы перенести точечный заряд q = 0.15 нКл из бесконечности в центр шара радиусом R = 8 см, изготовленного из диэлектрика с про-ницаемостью 2 и заряженного с постоянной объёмной плотностью 89 мкКл/м3?
→ Перейти к решению задачи

135. Между двумя металлическими пластинами, находящимися на расстоянии d = 6 см друг от друга создана разность потенциалов 200 В. Затем в пространство между пластинами вводится стеклянная пластинка, относительная диэлектрическая проницаемость которой равна 7, а толщина равна d. Найти поверхностную плотность р связанных зарядов, возникших на поверхности пластинки.
→ Перейти к решению задачи

136. Диэлектрическая проницаемость газообразного гелия, концентрация атомов которого 2,65*1025 м-3, в однородном электрическом поле напряженностью 100 В/см рав-на 1,000074. Найдите дипольный момент атома гелия в таком поле.
→ Решение отсутствует

137. Уединенный шаровой проводник радиуса R1 окружен прилегающим к нему концентрическим слоем однородного диэлектрика с проницаемостью ε и наружным радиусом R2 . Найдите электроемкость такого проводника.
Перейти к решению

138. Металлический шар радиусом 3 см опущен наполовину в керосин. Каков заряд шара, если он заряжен до потенциала 1800 В?
Перейти к решению

139. Под действием силы притяжения 1мН диэлектрик между обкладками конденсатора находится под давлением 1 Па. Определить энергию, объемную плотность энергии поля конденсатора, если расстояние между обкладками 1 мм.
Перейти к решению

140. Заряд 1 нКл переносится в воздухе из точки, находящейся на расстоянии 1 м от бесконечно длинной равномерно заряженной нити, в точку на расстоянии 10 см от нее. Определить работу, совершаемую против сил поля, если линейная плотность заряда нити 1 мкКл/м. Какая работа совершается на последних 20 см пути?
Перейти к решению
 
Форум » СПбГЭТУ (ЛЭТИ) » Физика » Задачи » 2 семестр (ИДЗ №1, часть 2) (за 2015 год)
Страница 1 из 11
Поиск: