Элементы физики атомного ядра и ядерной физики 2 страница

	3.3	3.21	3.48	3.76	4.5	4.34	4.44	4.62
	3.6	3.39	3.58	3.78	4.19	4.23	4.59	4.80
	3.19	3.36	3.57	3.75	4.20	4.32	4.53	4.77
	3.2	3.33	3.51	3.74	4.15	4.38	4.42	4.67
	3.18	3.35	3.46	3.61	4.10	4.29	4.53	4.66
	3.20	3.34	3.53	3.66	4.8	4.39	4.56	4.61
	3.15	3.25	3.59	3.72	4.9	4.22	4.50	4.70
	3.18	3.31	3.45	3.66	4.9	4.34	4.56	4.77
	3.8	3.33	3.54	3.77	4.5	4.22	4.56	4.77
	3.9	3.29	3.59	3.80	4.14	4.38	4.43	4.66
	3.15	3.26	3.48	3.71	4.17	4.35	4.44	4.73

3.1. Три одинаковых точечных заряда нКл находятся в вершинах равностороннего треугольника со сторонами см. Определить: модуль и направление силы F, действующей на один из зарядов со стороны двух других.

3.2. Четыре одинаковых заряда нКл закреплены в вершинах квадрата со стороной см. Найти силу F, действующую на один из этих зарядов со стороны трех других.

3.3. Точечные заряды = 30 нКл и нКл находятся на расстоянии см друг от друга. Определить напряженность электрического поля Е в точке, удаленной от первого заряда на расстоянии см, а от второго на см.

3.4. В вершинах квадрата со стороной м находятся одинаковые заряды Кл. Какой отрицательный заряд нужно поместить в центре квадрата, чтобы сила взаимного отталкивания положительных зарядов была уравновешена силой притяжения отрицательного заряда?

3.5. На расстоянии см находятся два точечных заряда; нКл и нКл. Определить силу , действующую на заряд нКл, удаленный от обоих зарядов на одинаковое расстояние, равное d.

3.6. Два шарика, массой г каждый, подвешены в одной точке на нитях длиной см каждая. Получив одинаковый заряд, шарики разошлись так, что нити образовали между собой угол °. Найти заряд каждого шарика.

3.7. Расстояние d между точечными зарядами нКл и нКл равно 60 см. Определить точку, в которую нужно поместить третий заряд так, чтобы система зарядов находилась в равновесии. Определить заряд и его знак. Устойчивое или неустойчивое будет равновесие зарядов?

3.8. Два одинаковых заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол . Шарики погружаются в масло плотностью кг/м³. Определить диэлектрическую проницаемость масла, если угол расхождения нитей при погружении шариков в масло остается неизменным. Плотность материала шариков кг/м³.

3.9. Во сколько раз сила электрического отталкивания двух электронов, расположенных на расстоянии друг от друга, больше силы гравитационного притяжения? Чему должна быть равна масса электрона т, чтобы уравновесить эти силы?

3.10. Во сколько раз сила гравитационного притяжения между двумя протонами меньше силы их кулоновского отталкивания?

3.11. Свинцовый шарик ( г/см³) диаметром см помещен в глицерин ( г/см³). Определить заряд шарика, если в однородном электростатическом поле шарик оказался взвешенным в глицерине. Электростатическое поле направлено вертикально вверх и его напряженность кВ/см.

3.12. Расстояние между двумя зарядами q = ±2 нКл равно 20 см. Определить напряженность поля, созданного этими зарядами в точке, находящейся на расстоянии см от первого и см от второго.

3.13. В вершинах квадрата со стороной 5 см находятся одинаковые положительные заряды q = 2 нКл. Определить напряженность электростатического поля: 1) в центре квадрата; 2)в середине одной из сторон квадрата.

3.14. На металлической сфере радиусом см находится заряд q = 1 нКл, Определить напряженность электрического поля в следующих точках: 1) на расстоянии см от центра сферы; 2) на поверхности ее; 3) на расстоянии см от центра сферы. Построить график зависимости от .

3.15. Расстояние d между двумя точечными положительными зарядами и равно 8 см. На каждом расстоянии от первого заряда находится точка, в которой напряженность Е поля зарядов равна нулю? Где находилась бы эта точка, если бы второй заряд был отрицательным?

3.16. Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными пластинами, несущими равномерно распределенный по площади заряд с поверхностными плотностями нКл/м и нКл/м². Определить напряженность Е поля: 1) между пластинами; 2) вне пластин. Построить график изменения напряженности вдоль линии, перпендикулярной пластинам.

3.17. Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными пластинами, несущими равномерно распределенный по площади заряд с поверхностными плотностями нКл/м² и нКл/м². Определить напряженность Е поля: 1) между пластинами; 2) вне пластин. Построить график изменения напряженности вдоль линии, перпендикулярной пластинам.

3.18. Электрическое поле создано двумя точечными зарядами нКл и нКл, находящимися на расстоянии см друг от друга. Определить напряженность Е поля в точке, удаленной от первого заряда на см и от второго на см.

3.19. Точечный заряд мкКл находится вблизи большой равномерно заряженной пластины против ее середины. Вычислить поверхностную плотность заряда пластины, если на точечный заряд действует сила мН.

3.20. Тонкая нить несет равномерно распределенный по длине заряд с линейной плотностью = 2 мкКл/м. Вблизи средней части нити на расстоянии см, малом по сравнению с ее длиной, находится точечный заряд q = 0,1 мкКл. Определить силу F,действующую на заряд.

3.21. Двадцать семь одинаковых капель ртути, заряженных до потенциала В, сливаются в одну. Каков потенциал образовавшейся капли?

3.22. Пылинка массой кг, несущая на себе заряд
q = 40 нКл, влетела в электрическое поле в направлении силовых линий. После прохождения разности потенциалов В пылинка имела скорость v = 10 м/с. Определить скорость v ₀ пылинки до того, как она влетела в поле.

3.23. Электрон влетел в плоский конденсатор со скоростью м/с, направленной параллельно пластинам. В момент вылета из конденсатора направление скорости электрона составило угол 35° с первоначальным направлением скорости. Определить разность потенциалов между пластинами, если длина пластин 10 см и расстояние между ними 2 см.

3.24. Пылинка массой нг, несущая на себе заряд N = 10 электронов, прошла в вакууме ускоряющую разность потенциалов
U = 1 MB. Какова кинетическая энергия пылинки? Какую скорость v приобрела пылинка?

3.25. Электрон перемещается от одной пластины плоского конденсатора до другой. Разность потенциалов между пластинами 300 В, расстояние между ними мм. Определить: а) скорость, с которой электрон достигает другой пластины; б) время его движения; в) поверхностную плотность заряда на пластинах. Начальная скорость электрона мала; зависимость массы электрона от скорости не учитывать.

3.26. Электрон, обладавший кинетической энергией эВ, влетел в однородное электрическое поле в направлении силовых линий поля. Какой скоростью будет обладать электрон, пройдя в этом поле разность потенциалов U= 8 В?

3.27. Пылинка массой мкг, несущая на себе заряд
q = 40 нКл, влетела в электрическое поле в направлении силовых линий. После прохождения разности потенциалов U= 200 В пылинка имела скорость v = 10 м/с. Определить скорость пылинки до того, как она влетела в поле.

3.28. Электрон с начальной скоростью км/с движется вдоль однородного поля плоского конденсатора. Какова разность потенциалов на обкладках конденсатора, если электрон останавливается, пройдя путь см. Расстояние между пластинами см. Сколько времени будет двигаться электрон до остановки?

3.29. Пылинка массой г взвешена в плоском конденсаторе с воздушным зазором мм при разности потенциалов между пластинами 152 В. Под действием ультрафиолетовых лучей пылинка частично теряет заряд, и для восстановления ее равновесия приходится увеличить разность потенциалов между пластинами на 6 В. Сколько электронов потеряла пылинка?

3.30. Электрон, пройдя в плоском конденсаторе путь от одной пластины до другой, приобрел скорость м/с. Расстояние между пластинами мм. Найти: 1) разность потенциалов U между пластинами; 2) поверхностную плотность заряда на пластинах.

3.31. Определить расстояние между пластиками плоского конденсатора, если между ними приложена разность потенциалов U = 150 В, причем площадь каждой пластины = 100 см², ее заряд q = 10 нКл. Диэлектриком служит слюда ().

3.32. К пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов = 500 В. Площадь пластин 200 см ,расстояние между ними мм. После отключения конденсатора от источника напряжения в пространство между пластинами внесли парафин (). Определить разность потенциалов между пластинами после внесения диэлектрика. Определить также емкости конденсатора и до ипосле внесения диэлектрика.

3.33. К пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов 500 В. Площадь пластин =200 см , расстояние между ними мм. В пространство между пластинами внесли парафин ( =2) при включенном источнике напряжения. Определить разность потенциалов U₂ между пластинами после внесения диэлектрика. Определить также емкости конденсатора и до и после внесения диэлектрика.

3.34. Емкость батареи конденсаторов, образованной двумя последовательно соединенными конденсаторами, С = 100 пФ, а заряд q = 20 нКл. Определить емкость второго конденсатора, а также разности потенциалов на обкладках каждого конденсатора, если = 200 пФ.

3.35. К пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов 500 В. Площадь пластин S = 200 см², расстояние между ними мм. Пластины раздвинули до расстояния мм. Найти энергию и конденсатора до и после раздвижения пластин, если источник напряжения перед раздвижением отключался.

3.36. К пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов = 500 В. Площадь пластин см , расстояние между ними мм. Пластины раздвинули до расстояния мм. Найти энергию и W ₂конденсатора до и после раздвижения пластин, если источник напряжения перед раздвижением не отключался.

3.37. Между пластинами плоского конденсатора, заряженного до разности потенциалов В находятся два слоя диэлектриков: стекла толщиной мм и эбонита толщиной d ₂= 3 мм. Площадь S каждой пластины конденсатора равна 200 см³. Найти: 1) электроемкость С конденсатора; 2) напряженность поляи падение потенциала в каждом слое.

3.38. Конденсатор электроемкостью = 0,2 мкФ был заряжен до разности потенциалов В. После того как его соединили параллельно со вторым конденсатором, заряженным до разности потенциалов = 450 В напряжение U на нем изменилось до 400 В. Вычислить емкость второго конденсатора.

3.39. Конденсатор электроемкостью = 0,6 мкФ был заряжен до разности потенциалов В и соединен со вторым конденсатором электроемкостью мкФ, заряженным до разности потенциалов В. Найти заряд , перетекший с пластин первого конденсатора на второй.

3.40. Конденсатор электроемкостью = 666 пФ зарядили до разности потенциалов 1,5 кВ и отключили от источника тока. Затем к конденсатору присоединили параллельно второй, незаряженный конденсатор электроемкостью = 44 пФ. Определить энергию, израсходованную на образование искры, проскочившей при соединении конденсаторов.

3.41. Э.д.с. батареи õ=80 В, внутреннее сопротивление = 5 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность 100 Вт. Определить силу тока I в цепи, напряжение U, под которым находится внешняя цепь, и ее сопротивление R.

3.42. От батареи, э.д.с. которой õ= 600 В, требуется передать энергию на расстояние 1км. Потребляемая мощность Р = 5 кВт. Найти минимальные потери мощности в сети, если диаметр медных подводящих проводов см.

3.43. Э.д.с. батареи õ 24 В. Наибольшая сила тока, которую может дать батарея, А. Определить максимальную мощность Р_тах, которая может выделяться во внешней цепи.

3.44. К источнику тока с э.д.е. õ = 1,5 В присоединили катушку с сопротивлением = 0,1 Ом. Амперметр показал силу тока, равную = 0,5 А. Когда к источнику тока присоединили последовательно еще один источник тока с такой же э.д.с, то сила тока в той же катушке оказалась равной 0,4 А. Определить внутренние сопротивления и первого и второго источников тока.

3.45. В сеть с напряжением U = 100 В подключили катушку с сопротивлением кОм и вольтметр, соединенные последовательно. Показание вольтметра = 80 В. Когда катушку заменили другой, вольтметр показал U ₂ = 60 В. Определить сопротивление другой катушки.

3.46. Э.д.с. батареи õ= 12 В. При силе тока = 4 А КПДбатареи = 0,6. Определить внутреннее сопротивление батареи.

3.47. Э.д.с. батареи õ= 80 В, внутреннее сопротивление = 5 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность Р = 100 Вт. Определить силу тока в цепи, напряжение U, под которым находится внешняя цепь, и ее сопротивление .

4.48. Лампочка и реостат, соединенные последовательно, присоединены к источнику тока. Напряжение U на зажимах лампочки равно 40 В, сопротивление R реостата равно 10 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность Р = 120 Вт. Найти силу тока в цепи.

4.49. При внешнем сопротивлении Ом сила тока в цепи = 0,8 А, при сопротивлении 15 Ом сила тока = 0,5 А. Определить силу тока короткого замыкания источника э.д.с.

4.50. Обмотка электрического кипятильника имеет две секции. Есливключена только первая секция, то вода закипает через 15 мин, если только вторая, то через t ₂ = 30 мин. Через сколько минут закипит вода, если обе секции включить последовательно? Параллельно?

3.51. По двум длинным параллельным проводам, расстояние между которыми см, текут одинаковые токи 10 А. Определить индукцию В и напряженность Н магнитного поля в точке, удаленной от каждого провода на расстояние см, если токи текут в одинаковых направлениях.

3.52. Определить магнитную индукцию В поля в центре квадратной рамки со стороной мм, если по рамке проходит ток = 2 А.

3.53. Два бесконечно длинных прямых проводника скрещены под прямым углом. По проводникам текут токи силой А и
1 ₂= 50 А. Расстояние между проводниками см. Определить индукцию В магнитного поля в точке, лежащей на середине общего перпендикуляра к проводникам.