Найти ток через перемычку АВ. Ответ: J AB 2 A. 6. Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией B 0,2 Тл под углом

1 Вариант 1 1. Два точечных электрических заряда q и 2q на расстоянии r друг от друга притягиваются с силой F. С какой силой будут притягиваться заряды 2q и 2q на расстоянии 2r? Ответ. 1 2 F. 2. В вершинах квадрата находятся заряды q, q, 2 q, 2q. Определить потенциал поля в центре квадрата Определите плотность тока, если за 2 с через проводник сечением 2 1,6 мм прошло 19 N 2 10 электронов. 6 2 j 1 10 A / м. 4. Через участок цепи (см. рис.) протекает ток 6 A. Величины сопротивлений R1 2 Ом, R2 4 Ом, R3 4 Ом, R4 2 Ом. Найти ток через перемычку АВ. AB 2 A. R 1 R 2 A R 3 R 4 B 5. Определите, под каким углом к силовым линиям магнитного поля расположен проводник длиной 1 м, по которому течет ток I 0,1A, если его можно удержать в покое силой 2 Н. Индукция магнитного поля 40 Тл Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией B 0,2 Тл под углом Определите силу, действующую на электрон со стороны магнитного поля, если скорость электрона 5 v 10 м / с. 13 F 1,6 10 H. 7. В однородное магнитное поле напряженностью H 100 ка/ м помещена квадратная рамка со стороной a 10 cм. Плоскость рамки составляет с направлением магнитного поля угол Определите магнитный поток, пронизывающий рамку. 628 мквб. 8. Соленоид содержит N 1000 витков. Сила тока I в его обмотке равна 1 А, магнитный поток Ф через его сечение равен 0,1 мвб. Вычислите энергию W магнитного поля. W 50 мдж. 9. В вакууме вдоль оси х распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны составляет 50 мв/м. Определите интенсивность волны I, т.е. среднюю энергию, проходящую через единицу поверхности в единицу времени. I 3,32 мквт / м. 2

2 Контрольные вопросы: 1. Сформулируйте закон Кулона для вакуума и для среды с диэлектрической проницаемостью. При каких условиях силы взаимодействия двух заряженных тел можно найти по закону Кулона? 2. Как связаны между собой силовая и энергетическая характеристики электростатического поля его напряженность и потенциал? 3. Что понимают под сторонними силами и какова их роль в цепи постоянного тока? Сформулируйте законы Ома в интегральной форме для участка цепи и для замкнутого контура. 4. В чем состоит принципиальное отличие линий магнитной индукции стационарных магнитных полей от силовых линий электростатических полей? 5. Магнитное взаимодействие постоянных токов. Сила Ампера. 6. Каков физический смысл индуктивности проводящего контура и взаимной индуктивности двух контуров? От чего они зависят и могут ли быть отрицательными? 7. Действующие значения силы тока и напряжения. Мощность в цепи постоянного тока. 8. Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Система уравнений Максвелла в интегральной и дифференциальной форме. Поясните физический смысл этих уравнений. 9. Электромагнитные волны. Волновое уравнение. Основные свойства и характеристики электромагнитных волн.

3 Вариант 2 1. Два точечных одинаковых по знаку заряда q, расположенные на некотором расстоянии друг от друга, будут находиться в равновесии, если между ними поместить заряд q 0, делящий отрезок, соединяющий первые заряды, в отношении 1:3. Определить отношение величин зарядов. q q На сколько изменится потенциальная энергия взаимодействия зарядов q1 25нКл и q нкл при изменении расстояния между ними с 10 см до 20 см U 4,5 10 Дж. 3. При перемещении 20 Кл электричества по проводнику сопротивлением 0,5 Ом совершена работа 100 Дж. Найдите время, в течение которого по проводнику шел ток. 2 с. 4. Через участок цепи (см. рис.) протекает ток 9 A. Величины сопротивлений R1 R3 30 Ом, R2 5 Ом, R4 15 Ом. Найти ток через перемычку АВ. AB 5 A. R 1 R 3 A R 2 R4 B 5. Линейный проводник длиной 50 см при силе тока в нем I 5 A находится в однородном магнитном поле индукцией 0,16 Тл. Определите силу, действующую на проводник, если угол, образованный им с направлением вектора магнитной индукции, составляет F 0,35 H. 6. В однородном магнитном поле с индукцией 3 B 10 Тл электрон движется по окружности со скоростью 5 v 3,5 10 м/ с. Определите радиус этой окружности. 3 R 2 10 м. 7. Проволочный виток радиусом r, имеющий сопротивление R, находится в однородном магнитном поле с индукцией B. Плоскость рамки составляет угол с линиями индукции поля. Какое количество электричества Q протечет по витку, если магнитное поле исчезнет? Br Q R 2 cos. 8. Определите магнитный поток сквозь площадь поперечного сечения катушки, имеющей на каждом сантиметре длины n 8 витков. Радиус соленоида r 2 cм, сила тока в нем I 2 A. 2,53 мквб.

4 9. Длина электромагнитной волны в вакууме, на которую настроен колебательный контур, равна 12 м. Пренебрегая активным сопротивлением контура, определите максимальный заряд Q m на обкладках конденсатора, если максимальная сила тока в контуре I 1 A. Q 6,37 нкл. Контрольные вопросы: m m 1. Запишите закон Кулона в вакууме и в среде с диэлектрической проницаемостью. При каких условиях силы взаимодействия двух заряженных тел можно найти по закону Кулона? 2. Как связаны между собой силовая и энергетическая характеристики электростатического поля его напряженность и потенциал? 3. Электроемкость проводников. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора. 4. Поясните физический смысл электродвижущей силы, напряжения и разности потенциалов на участке электрической цепи. Сформулируйте законы Ома в интегральной форме для участка цепи и для замкнутого контура. 5. Сформулируйте основные положения классической электронной теории проводимости металлов. Зависимость сопротивления металлов от температуры. 6. Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях. Сила Лоренца. 7. Объясните существование электрического тока в замкнутом проводнике, находящемся в переменном магнитном поле. Какой вид имеет выражение для ЭДС индукции в этом проводнике? 8. Электрический колебательный контур. Гармонические электромагнитные колебания. 9. Основные свойства электромагнитных волн. Плотность потока энергии. Вектор Пойнтинга.

5 Вариант 3 1. Два точечных заряда, находясь в вакууме на расстоянии r 20 см друг от друга, взаимодействуют с некоторой силой. На каком расстоянии нужно поместить эти заряды в масле 5, чтобы получить эту же силу взаимодействия? r 1 9 см. 2. Электростатическое поле создается положительным точечным зарядом. Определите численное значение и направление градиента потенциала этого поля, если на расстоянии r 10 см от заряда потенциал равен 100 B. grad 1 кв / м, направлен к заряду. 3. Какое количество электричества проходит через поперечное сечение проводника в течение 10 с, если за этот промежуток времени ток равномерно уменьшается от 10 до 2 А. 60 Кл. 4. Через участок цепи (см. рис.) протекает ток 6 A. Все сопротивления одинаковы. Найти ток через перемычку АВ. 1 A. A AB B 5. На проводник длиной 10 см с током I 12 A в нем со стороны магнитного поля действует сила 1,6 Н. Определите индукцию магнитного поля, если угол между направлением тока и силовыми линиями B 2,6 Тл. 6. Электрон, пройдя ускоряющую разность потенциалов 400 В, попал в однородное магнитное поле с индукцией 3 B 1,5 10 Тл. Определите радиус вращения электрона в магнитном поле. 2 R 4,4 10 м. 7. Замкнутый проводник сопротивлением R 3 Ом находится в магнитном поле. В результате изменения индукции магнитного поля поток через проводник возрос от Вб до Вб. Какой заряд прошел через проводник? 4 q 10 Кл. 8. Индуктивность соленоида при длине 1 м и площади поперечного сечения 20 2 см равна 0,4 мгн. Определите силу тока в соленоиде, при которой плотность энергии магнитного поля внутри соленоида равна 3 0,1 Дж / м. I 1 A.

6 9. В вакууме вдоль оси х распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности электрического поля волны составляет 10 В/м. Определите амплитуду напряженности магнитного поля волны. Н0 26,5 ма / м. Контрольные вопросы: 1. Сформулируйте закон Кулона для вакуума и для среды с диэлектрической проницаемостью. При каких условиях силы взаимодействия двух заряженных тел можно найти по закону Кулона? 2. От чего зависит работа, совершаемая силами электростатического поля при переносе в нем точечного заряда? Является ли электростатическое поле потенциальным? 3. Что понимают под сторонними силами и какова их роль в цепи постоянного тока? Сформулируйте законы Ома в интегральной форме для участка цепи и для замкнутого контура. 4. Работа и мощность в цепи постоянного тока. Закон Джоуля Ленца. 5. Каков физический смысл индуктивности проводящего контура и взаимной индуктивности двух контуров? От чего они зависят и могут ли быть отрицательными? 6. Сформулируйте основные положения классической электронной теории проводимости металлов. Зависимость сопротивления металлов от температуры. 7. В чем заключается явление электромагнитной индукции? Закон Фарадея. Правило Ленца. 8. Активное сопротивление, индуктивность, емкость в цепи переменного тока. Сдвиг фаз между током и напряжением в цепи переменного тока. Резонанс напряжений. 9. Запишите полную систему уравнений Максвелла и поясните их физический смысл.

7 Вариант 4 1. Два точечных заряда q1 4 нкл и q2 2 нкл находятся на расстоянии r 60 см. Определить напряженность Е поля в точке, лежащей посередине между зарядами. Чему равна напряженность, если второй заряд положительный? E1 0,6 кв / м, E2 0,2 кв / м. 2. Шарик массой m и зарядом q перемещается из точки поля, потенциал которой равен, в точку, потенциал которой равен нулю. Чему была равна скорость шарика в первой точке, если во второй она равна V? V 2 2 q. m I При замыкании аккумулятора на внешнее сопротивление R1 5 Ом в цепи протекает ток A. При замыкании на сопротивление R2 20 Ом в цепи протекает ток I2 2 A. Определите внутреннее сопротивление аккумулятора. r 5 Ом. 4. Через участок цепи (см. рис.) протекает ток 6 A. Все сопротивления одинаковы. Найти ток через перемычку АВ. 1 A. AB A B 5. Каково расстояние между двумя параллельными проводами, если при токе 120 А в каждом проводе они взаимодействуют с силой 0,72 Н на каждый метр длины. r 4 мм. 6. Электрон, ускоренный разностью потенциалов 300 В, движется параллельно прямолинейному проводнику на расстоянии 4 мм от него. Какая сила будет действовать на электрон, если по проводнику пустить ток I 5 A? 16 F 4 10 H. 7. В однородном магнитном поле 2 B 10 Тл находится плоский виток площадью S 2 10 см и сопротивлением R 5 Ом, расположенный перпендикулярно индукции B. Какой ток потечет по витку, если поле исчезает с постоянной скоростью за 2 с. 6 I 10 A. 8. Обмотка электромагнита, находясь под постоянным напряжением, имеет сопротивление R 15 Ом и индуктивность L 5 Гн. Определите время, за которое в обмотке выделится количество теплоты, равное энергии магнитного поля в сердечнике. t 0,01 c.

8 9. Идеальный колебательный контур состоит из катушки с L 0, 2 Гн и конденсатора с 5 С 10 Ф. В момент времени, когда напряжение на конденсаторе равно 1 В, ток в контуре равен 0,01 А. Какой максимальный ток в этом контуре? I 12 мa. Контрольные вопросы: 1. Как диэлектрик влияет на напряженность и потенциал электростатического поля? Физический смысл относительной диэлектрической проницаемости среды? 2. Теорема Гаусса для электростатических полей (интегральная форма). Эквипотенциальные поверхности. 3. Электроемкость проводников. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора. 4. Сформулируйте основные положения классической электронной теории проводимости металлов, условия существования постоянного тока. 5. Работа и мощность в цепи постоянного тока. Закон Джоуля Ленца. 6. В чем состоит принципиальное отличие линий магнитной индукции стационарных магнитных полей от силовых линий электростатических полей? 7. Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях. Сила Лоренца. 8. Магнитный поток. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея. 9. Электрический колебательный контур. Явление резонанса. Гармонические электромагнитные колебания.

9 Вариант 5 1. В вершинах равностороннего треугольника находятся одинаковые положительные заряды q 2 нкл. Какой отрицательный заряд q 1 необходимо поместить в центр треугольника, чтобы сила притяжения с его стороны уравновесила силы отталкивания положительных зарядов? q q1 1,15 нкл. cos 2. Два точечных заряда 8 q Кл и 8 q Кл находятся на расстоянии r 5 см. Найти напряженность и потенциал электрического поля в точке, находящейся на расстоянии 3 см от положительного заряда и 4 см от отрицательного. 5 3 Е 3,6 10 B / м; 2,25 10 B. 3. Гальванический элемент дает на внешнее сопротивление R1 4 Ом в цепи протекает ток I1 0,2 A. При внешнем сопротивлении R2 7 Ом элемент дает ток I2 0,14 A. Какой ток будет в цепи, если элемент замкнуть накоротко? I 0,47 A. кз 4. Внешнее сопротивление замкнутой цепи постоянного тока в 5 раз больше внутреннего сопротивления источника. Найдите отношение разности потенциалов на клеммах источника постоянного тока к его ЭДС. U Показать с помощью закона Ампера, что два параллельных проводника, по которым текут токи в одном направлении, притягиваются. 6. Электрон, пройдя ускоряющую разность потенциалов 400 В, попал в однородное магнитное поле с индукцией 3 B 1,5 10 Тл. Определите частоту вращения электрона в магнитном поле. 7 4,2 10 Гц. 7. Прямой провод длиной 40 см движется в однородном магнитном поле со скоростью v 5 м / с перпендикулярно линиям индукции. Разность потенциалов U между концами провода равна 0,6 В. Вычислите индукцию В магнитного поля. B 0,3 Тл. 8. Чему равна индуктивность катушки, если за 0,5 с ток изменяется от 10 до 5 А, а наведенная ЭДС самоиндукции на концах катушки равна 25 В. L 2,5 Гн. 9. В вакууме вдоль оси х распространяется плоская электромагнитная волна. Амплитуда напряженности магнитного поля волны составляет Н0 1 ма / м. Определите амплитуду напряженности электрического поля волны. Е0 0,377 В / м.

10 Контрольные вопросы: 1. Электростатическое поле в диэлектрике. Поляризация. Напряженность поля в диэлектрике. Поле связанных зарядов. 2. От чего зависит работа, совершаемая силами электростатического поля при переносе в нем точечного заряда? Является ли электростатическое поле потенциальным? 3. Электроемкость проводников. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора. 4. Сформулируйте закон Джоуля Ленца для участка цепи. Как определяется мощность в цепи постоянного тока? 5. Получите выражение для индукции магнитного поля прямолинейного и кругового тока. Магнитное взаимодействие постоянных токов. Сила Ампера. 6. Объясните существование электрического тока в замкнутом проводнике, находящемся в переменном магнитном поле. Какой вид имеет выражение для ЭДС индукции в этом проводнике? 7. Электрический колебательный контур. Гармонические электромагнитные колебания. 8. Запишите полную систему уравнений Максвелла и поясните их физический смысл. 9. Электромагнитные волны. Волновое уравнение. Основные свойства и характеристики электромагнитных волн.

11 Вариант 6 1. В вершинах квадрата со стороной a 5 см находятся одинаковые положительные заряды q 2 нкл. Определить напряженность Е поля: 1) в центре квадрата; 2) в середине одной из сторон квадрата. E1 0, E2 10,3 кв / м. 2. Два точечных заряда q1 10 нкл и q2 1 нкл находятся на расстоянии r 110 см. Найдите напряженность в точке поля на прямой, соединяющей эти заряды, в которой потенциал равен нулю. E 990 кв / м. 3. Электроплитка, работающая от сети с напряжением 220 В, расходует мощность 600 Вт. Какой будет ее мощность, если ее включить в сеть с напряжением 127 В? 200 Вт. 4. Найдите разность потенциалов на клеммах источника постоянного тока, если внешнее сопротивление замкнутой цепи в 5 раз больше внутреннего сопротивления источника. ЭДС источника тока 12 B. U 10 В. 5. По горизонтально расположенному проводнику длиной 20 см и массой 4 г течет ток I 10 A. Найдите модуль и направление индукции магнитного поля, в которое нужно поместить проводник, чтобы сила тяжести уравновесилась силой Ампера. 2 B 2 10 Тл. 6. Протон, ускоренный разностью потенциалов 0,5 кв, влетая в однородное магнитное поле с индукцией 3 B 2 10 Тл, движется по окружности. Определите радиус вращения протона. R 1,61 м. 7. Катушка имеет 800 витков, длину 0,25 м и диаметр сечения 4 см. Определите индуктивность катушки, магнитный поток сквозь ее сечение и энергию магнитного поля в ней, если I 1 A L 4 10 Гн; 5 10 Вб; W 2 10 Дж. 8. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью L 0,1 Гн и конденсатора емкостью С 39,5 мкф. Максимальный заряд конденсатора Q 3 мккл. Пренебрегая активным сопротивлением контура, запишите уравнение: 1) изменения силы тока в цепи в зависимости от времени; 2) изменения напряжения на конденсаторе в зависимости от времени. m 1) I ( t) 1,5cos 160 t, ма; 2 U ( t) 76cos 160 t, мb. C

12 9. В вакууме вдоль оси х распространяется плоская электромагнитная волна и падает по нормали на поверхность тела, полностью ее поглощающего. Амплитуда напряженности магнитного поля волны составляет Н0 0,15 А / м. Определите давление, оказываемое волной на тело, считая, что при полном поглощении энергии волны давление равно среднему значению объемной плотности энергии в падающей электромагнитной волне. р 14,1 нпа. Контрольные вопросы: 1. Напряженность и потенциал электростатического поля. Сформулируйте теорему Гаусса для электростатических полей (интегральная форма). 2. Запишите закон Кулона в вакууме и в среде с диэлектрической проницаемостью. При каких условиях силы взаимодействия двух заряженных тел можно найти по закону Кулона? 3. Сформулируйте основные положения классической электронной теории проводимости металлов, условия существования постоянного тока. 4. Электродвижущая сила. Законы Ома для участка цепи и для замкнутого контура. 5. В чем состоит принципиальное отличие линий магнитной индукции стационарных магнитных полей от силовых линий электростатических полей? 6. Сформулируйте и поясните закон Био Савара Лапласа. Определите индукцию магнитного поля прямолинейного и кругового тока. 7. Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях. Сила Лоренца. 8. Намагниченность. Напряженность магнитного поля. Диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики: сравнительные характеристики, основные свойства и особенности. 9. Активное сопротивление, индуктивность, емкость в цепи переменного тока. Сдвиг фаз между током и напряжением в цепи переменного тока. Резонанс напряжений.