Тиманюк В.А., Животова Е.Н. Биофизика

Подождите немного. Документ загружается.

321

=ρ

ïîëó÷àåì èñêîìóþ äëèíó ïðîâîëîêè:

l , (9.1)

ãäå ρ — óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå ìàòåðèàëà ïðîâîëîêè (äëÿ íèõðîìà

ρ = 1,1•10

–6

Îì•ì).

Íåèçâåñòíîå R îïðåäåëÿåì ñëåäóþùèì îáðàçîì. Ïî çàêîíó Äæîóëÿ—

Ëåíöà ýëåêòðè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ, íåîáõîäèìàÿ äëÿ èñïàðåíèÿ âîäû íà óñòà-

íîâêå, ðàâíà

=η

, (9.2)

ãäå η — ÊÏÄ óñòàíîâêè.

Ñ äðóãîé ñòîðîíû, ÷òîáû íàãðåòü ìàññó âîäû m îò òåìïåðàòóðû

= 20 äî t

= 100 °Ñ, à çàòåì îáðàòèòü åå â ïàð, íåîáõîäèìî çàòðàòèòü

êîëè÷åñòâî òåïëîòû, ðàâíîå

()

221

QCmtt rm=−+

, (9.3)

ãäå c — óäåëüíàÿ òåïëîåìêîñòü âîäû [C = 4,19•10

Äæ/(êã•Ê)]; r — åå óäåëü-

íàÿ òåïëîòà ïàðîîáðàçîâàíèÿ.

Ïðèðàâíèâàÿ ïðàâûå ÷àñòè óðàâíåíèé (9.2) è (9.3), ïîëó÷àåì

()

tCmt t rm

η= −+

îòêóäà

()

mC t t r



−+



Ïîäñòàâëÿÿ R â ôîðìóëó (9.1), âû÷èñëÿåì äëèíó ïðîâîëîêè

()

UtS

mC t t r



ρ−+



Ïîñëå ïîäñòàíîâêè ÷èñëåííûõ äàííûõ â åäèíèöàõ ÑÈ èìååì:

()

−

⋅⋅⋅⋅

⋅⋅⋅ ⋅ −+⋅

63 6

0,8 120 600 5 10

1,1 10 1 [4,19 10 100 20 2,26 10 ]

l = 1,2 ì.

Çàäà÷à 9.4. Ôðàãìåíòû ìîëåêóë ÑÍ

è ÑÍ

, óñêîðåííûå îäèíàêîâîé

ðàçíîñòüþ ïîòåíöèàëîâ, âëåòàþò â îäíîðîäíîå ìàãíèòíîå ïîëå ïîä óãëîì

π/2 ê åãî íàïðàâëåíèþ. Îïðåäåëèòå îòíîøåíèå ðàäèóñîâ òðàåêòîðèé ýòèõ

÷àñòèö.

Ïðàêòè÷åñêèå è òåñòîâûå çàäàíèÿ

322

Ðåøåíèå. Äâèæåíèå ïî îêðóæíîñòè çàðÿæåííîé ÷àñòèöû â ìàãíèòíîì

ïîëå ñîâåðøàåòñÿ ïîä äåéñòâèåì ñèëû Ëîðåíöà



=×



FqvB,

êîòîðàÿ ÿâëÿåòñÿ â äàííîì ñëó÷àå öåíòðîñòðåìèòåëüíîé ñèëîé:

qvB

ãäå m è v — ìàññà è ñêîðîñòü ÷àñòèöû ñîîòâåòñòâåííî.

Îòñþäà âû÷èñëÿåì ðàäèóñ òðàåêòîðèè:

Ñêîðîñòü ÷àñòèöû îïðåäåëÿåì èç âûðàæåíèÿ äëÿ êèíåòè÷åñêîé ýíåð-

ãèè, êîòîðóþ îíà ïðèîáðåòàåò â ðåçóëüòàòå ðàáîòû ñèë ýëåêòðè÷åñêîãî

ïîëÿ:

îòêóäà

2qU

Ïîäñòàâëÿÿ ýòî âûðàæåíèå äëÿ ðàäèóñà òðàåêòîðèè ÷àñòèö, ïîëó÷àåì:

212mqU mU

qB m B q

Îòíîøåíèå ðàäèóñîâ òîãäà ðàâíî

⋅

112

221

Rmq

òî åñòü íå çàâèñèò îò âíåøíèõ ïîëåé è îïðåäåëÿåòñÿ òîëüêî ìàññîé è çà-

ðÿäîì ðàññìàòðèâàåìûõ ÷àñòèö.

Ìàññà ÑÍ

= 15 à. å. ì.; ìàññà ÑÍ m

= 13 à. å. ì.,

òîãäà

⋅

=≈

⋅

15 3

1, 86

13 1

Çàäà÷à 9.5. Äëÿ ïðîãðåâà ìûøå÷íîé òêàíè íà ïëîñêèå ýëåêòðîäû ïî-

äàåòñÿ íàïðÿæåíèå =ω

sinUU t ñ àìïëèòóäîé

= 250 Â è ÷àñòîòîé

ν = 10

Ãö. Àêòèâíîå ñîïðîòèâëåíèå ýòîãî ó÷àñòêà öåïè R = 10

Îì; åì-

êîñòü C = 5•10

–8

Ô. Îïðåäåëèòå êîëè÷åñòâî òåïëà, âûäåëèâøååñÿ â îáú-

åìå òêàíè ìåæäó ýëåêòðîäàìè çà ïåðèîä êîëåáàíèé T è çà âðåìÿ ïðîöåäó-

ðû t = 10 ìèí.

Ãëàâà 9. Ýëåêòðîìàãíåòèçì

323

Ðåøåíèå. Îïðåäåëèì äåéñòâóþùåå çíà÷åíèå òîêà â öåïè:

эф эф

эф

== =

  

  

ωπν

  

Ïîäñòàâèâ ÷èñëåííûå äàííûå, âû÷èñëèì:

()

эф

−





π⋅ ⋅ ⋅



250 / 2

210510

I = 0,18 À.

Ïåðèîä êîëåáàíèé ðàâåí

−

10T ñ.

Òîãäà êîëè÷åñòâî òåïëîòû, âûäåëèâøååñÿ çà ïåðèîä êîëåáàíèé, ñî-

ñòàâèò:

−−

== ⋅⋅=⋅

22365

(0,18) 10 10 3,24 10

QIRT Äæ.

Êîëè÷åñòâî òåïëîòû, âûäåëèâøååñÿ çà âðåìÿ t:

223 4

(0,18) 10 600 1, 94 10

QIRt== ⋅⋅=⋅

Äæ.

ÇÀÄÀ×È ÄËß ÑÀÌÎÑÒÎßÒÅËÜÍÎÃÎ ÐÅØÅÍÈß

9.1. Äâà òî÷å÷íûõ çàðÿäà q

= +5 è q

= —8 íÊë íàõîäÿòñÿ íà ðàññòî-

ÿíèè r = 20 ñì äðóã îò äðóãà. Âû÷èñëèòå íàïðÿæåííîñòü Å ýëåêòðè÷åñêî-

ãî ïîëÿ, ñîçäàííîãî ýòèìè çàðÿäàìè, â òî÷êå, ëåæàùåé ïîñåðåäèíå ìåæäó

íèìè. Äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîíèöàåìîñòü ñðåäû ε = 5.

9.2. Äâà òî÷å÷íûõ çàðÿäà q

= 3 è q

= –5 Êë, íàõîäÿòñÿ íà ðàññòîÿ-

íèè r

= 10 ì äðóã îò äðóãà. Êàêóþ ðàáîòó À íåîáõîäèìî ñîâåðøèòü ïðî-

òèâ ñèë ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ, ÷òîáû óäàëèòü çàðÿäû íà ðàññòîÿíèå

= 40 ñì? Âû÷èñëèòå íà÷àëüíóþ

è êîíå÷íóþ

ïîòåíöèàëüíóþ

ýíåðãèþ ýòîé ñèñòåìû çàðÿäîâ.

9.3. Âû÷èñëèòå ñêîðîñòü v ýëåêòðîíà, ïðîøåäøåãî óñêîðÿþùóþ ðàç-

íîñòü ïîòåíöèàëîâ U = 100 Â. Íà÷àëüíàÿ ñêîðîñòü ýëåêòðîíà ðàâíà íóëþ.

9.4. Äèïîëü, îáðàçîâàííûé çàðÿäàìè q = 40 íÊë, ïëå÷îì l = 2 ìì, ñâî-

áîäíî óñòàíîâèëñÿ â ýëåêòðè÷åñêîì ïîëå íàïðÿæåííîñòüþ Å = 5 êÂ/ì.

Êàêóþ ðàáîòó À íåîáõîäèìî ñîâåðøèòü, ÷òîáû ðàçâåðíóòü äèïîëü íà óãîë

30°?

9.5. Ïëîñêèé âîçäóøíûé êîíäåíñàòîð åìêîñòüþ Ñ = 6 íÔ è ïëîùà-

äüþ ïëàñòèí S = 1 ì

çàðÿæåí äî ðàçíîñòè ïîòåíöèàëîâ U = 150 Â. Îïðå-

äåëèòå ñèëó F ïðèòÿæåíèÿ ìåæäó ïëàñòèíàìè êîíäåíñàòîðà è åãî ïîòåí-

öèàëüíóþ ýíåðãèþ W.

Ïðàêòè÷åñêèå è òåñòîâûå çàäàíèÿ

324

9.6. Ñèëà òîêà I â ïðîâîäíèêå èçìåíÿåòñÿ ñî âðåìåíåì t ïî çàêîíó

I = 3 + 2t, ãäå [I] = À; [t] = ñ. Âû÷èñëèòå çàðÿä q, êîòîðûé ïðîéäåò ïî

ïðîâîäíèêó çà ïåðâûå 5 ñ ïîñëå ïîäêëþ÷åíèÿ ê èñòî÷íèêó òîêà.

9.7. Ìåäíûé ïðîâîäíèê äëèíîé l = 1,5 ì íàõîäèòñÿ ïîä íàïðÿæåíèåì

U = 5,1 Â. Îïðåäåëèòå ïëîòíîñòü òîêà j â ïðîâîäíèêå. Óäåëüíîå ñîïðî-

òèâëåíèå ìåäè ρ = 17 íÎì•ì.

9.8. Áàòàðåÿ ñ ÝÄÑ E = 9 Â èìååò âíóòðåííåå ñîïðîòèâëåíèå r = 3,5 Îì,

ñèëà òîêà â öåïè I = 1,8À. Îïðåäåëèòå ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ

âíóòðè

áàòàðåè è íà âíåøíåì ñîïðîòèâëåíèè

U , à òàêæå ÊÏÄ η áàòàðåè.

9.9. Ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà ñïèðàëè ýëåêòðè÷åñêîãî ÷àéíèêà

U = 100 Â, åå ñîïðîòèâëåíèå R = 20 Îì. Îïðåäåëèòå âðåìÿ, çà êîòîðîå

â ÷àéíèêå çàêèïàåò V = 1 ë âîäû, åñëè åå íà÷àëüíàÿ òåìïåðàòóðà t

= 20 C°.

Óäåëüíàÿ òåïëîåìêîñòü âîäû Ñ = 1,2 êÄæ/(êã•Ê).

9.10. Êàêàÿ ìàññà m ìåäè âûäåëèòñÿ ïðè ýëåêòðîëèçå íà êàòîäå çà

âðåìÿ t = 1 ÷ ïðè ñèëå òîêà I = 5 À?

9.11. Ïðÿìîé ïðîâîäíèê äëèíîé l = 30 ñì, ïî êîòîðîìó òå÷åò òîê ñè-

ëîé I = 12 À, íàõîäèòñÿ â îäíîðîäíîì ìàãíèòíîì ïîëå ïîä óãëîì α = 30°

ê íàïðàâëåíèþ ïîëÿ. Âû÷èñëèòå íàïðÿæåííîñòü Í ìàãíèòíîãî ïîëÿ, ó÷è-

òûâàÿ,÷òî íà ïðîâîäíèê äåéñòâóåò ñèëà F = 2,7 ìÍ.

9.12. Êâàäðàòíàÿ ðàìêà ñî ñòîðîíîé à = 5 ñì ïîìåùåíà â îäíîðîäíîå

ìàãíèòíîå ïîëå íàïðÿæåííîñòüþ Í = 15 êÀ/ì. Ïëîñêîñòü ðàìêè ñîñòàâ-

ëÿåò ñ íàïðàâëåíèåì ìàãíèòíîãî ïîëÿ óãîë α = 30°. Îïðåäåëèòå ìàãíèò-

íûé ïîòîê, ïðîíèçûâàþùèé ðàìêó.

9.13. Äâà êðóãîâûõ êîíòóðà ðàäèóñîì R = 3 ñì, ïî êîòîðûì â ïðîòè-

âîïîëîæíûõ íàïðàâëåíèÿõ òåêóò òîêè

= 10 À, ðàñïîëîæåíû â ïà-

ðàëëåëüíûõ ïëîñêîñòÿõ íà ðàññòîÿíèè d = 4 ñì äðóã îò äðóãà. Âû÷èñëèòå

íàïðÿæåííîñòü Í ìàãíèòíîãî ïîëÿ â öåíòðå îäíîãî èç âèòêîâ.

9.14. Èíäóêöèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ â öåíòðå êðóãîâîãî êîíòóðà Â =

= 20 ìêÒë. Âû÷èñëèòå ìàãíèòíûé ìîìåíò

êîíòóðà, åñëè ñèëà òîêà

â íåì I = 1 À.

9.15. Âû÷èñëèòå ïåðèîä Ò âðàùåíèÿ ýëåêòðîíà ïî êðóãîâîé òðàåêòî-

ðèè â îäíîðîäíîì ìàãíèòíîì ïîëå íàïðÿæåííîñòüþ Í = 8 êÀ/ì.

9.16. Êâàäðàòíàÿ ðàìêà ñî ñòîðîíîé à = 5 ñì è ñ òîêîì I = 10 À ñâî-

áîäíî óñòàíîâèëàñü â îäíîðîäíîì ìàãíèòíîì ïîëå íàïðÿæåííîñòüþ Í=

= 18 êÀ/ì. Êàêóþ ðàáîòó À íåîáõîäèìî ñîâåðøèòü, ÷òîáû ïîâåðíóòü ðàì-

êó íà óãîë α = 90°?

9.17. Îïðåäåëèòå âðåìÿ t, çà êîòîðîå ìàãíèòíûé ïîòîê, ïðîíèçûâàþ-

ùèé çàìêíóòûé êîíòóð, èçìåíèëñÿ îò Φ=

20 ìÂá äî Φ=

60 ìÂá, åñëè

ñðåäíÿÿ ÝÄÑ èíäóêöèè, âîçíèêøàÿ â êîíòóðå, ñîñòàâèëà 0,2 Â.

9.18. Ñîëåíîèä äëèíîé = 15l ñì èìååò 300 âèòêîâ. Îïðåäåëèòå èí-

äóêöèþ

B ìàãíèòíîãî ïîëÿ âíóòðè ñîëåíîèäà, åñëè ïî íåìó òå÷åò òîê

ñèëîé I = 5 À.

9.19. Èìååòñÿ öåïü ñîïðîòèâëåíèåì = 15R Îì è èíäóêòèâíîñòüþ

= 0, 05L Ãí. Îïðåäåëèòå âðåìÿ t, çà êîòîðîå ïîñëå îòêëþ÷åíèÿ èñòî÷íè-

êà íàïðÿæåíèÿ ñèëà òîêà â öåïè ñíèçèòñÿ â 2 ðàçà. (Â äàííîì ñëó÷àå ïðè

îòêëþ÷åíèè èñòî÷íèêà öåïü íå ðàçìûêàåòñÿ.)

Ãëàâà 9. Ýëåêòðîìàãíåòèçì

325

9.20. Ïëîòíîñòü âèòêîâ ñîëåíîèäà = 20n ìì

–1

. Ïî íåìó òå÷åò òîê

ñèëîé I = 10 À. Âû÷èñëèòå îáúåìíóþ ïëîòíîñòü ýíåðãèè w ìàãíèòíîãî

ïîëÿ âíóòðè ñîëåíîèäà.

9.21. Â öåïü ïåðåìåííîãî òîêà íàïðÿæåíèåì = 220U Â è ÷àñòîòîé

ν=50 Ãö âêëþ÷åíû ïîñëåäîâàòåëüíî ñîïðîòèâëåíèå = 100R Îì è èí-

äóêòèâíîñòü

= 0, 55L Ãí. Îïðåäåëèòå òîê I â öåïè è ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ

íà ñîïðîòèâëåíèè è èíäóêòèâíîñòè.

9.22. Â öåïü ïåðåìåííîãî òîêà ÷àñòîòîé ν=50 Ãö âêëþ÷åíû ïîñëå-

äîâàòåëüíî ñîïðîòèâëåíèå = 20R Îì è åìêîñòü Ñ. Ñäâèã ôàç ìåæäó òî-

êîì è íàïðÿæåíèåì ϕ= °60 . Âû÷èñëèòå åìêîñòü Ñ.

9.23. Èñïîëüçóÿ óñëîâèå çàäà÷è 9.21, îïðåäåëèòå ñäâèã ôàç

ϕ ìåæäó

òîêîì è íàïðÿæåíèåì â öåïè, à òàêæå ìîùíîñòü Ð, ïîãëîùàåìóþ åþ.

9.24. Èäåàëüíûé êîëåáàòåëüíûé êîíòóð ðåçîíèðóåò íà äëèíå âîëíû

λ=1000 ì. Âû÷èñëèòå åãî åìêîñòü C, åñëè åãî èíäóêòèâíîñòü = 1L ìÃí.

9.25. Òîê â èäåàëüíîì êîëåáàòåëüíîì êîíòóðå èçìåíÿåòñÿ ñî âðåìå-

íåì ïî çàêîíó =+ π50 cos 600It ìÀ. Åìêîñòü êîíòóðà

= 1, 4C ìêÔ. Âû-

÷èñëèòå ïåðèîä T êîëåáàíèé êîíòóðà, èíäóêòèâíîñòü L; ñîñòàâüòå óðàâíå-

íèÿ èçìåíåíèÿ âî âðåìåíè çàðÿäà

()

=qqt è íàïðÿæåíèå

()

=UUt.

9.26. Â èäåàëüíîì êîëåáàòåëüíîì êîíòóðå çàðÿä íà îáêëàäêàõ êîíäåí-

ñàòîðà èçìåíÿåòñÿ ñî âðåìåíåì ïî çàêîíó =π

5sin10qt ìêÊë. Èíäóêòèâ-

íîñòü êîíòóðà

= 0,16L Ãí. Ñîñòàâüòå óðàâíåíèÿ èçìåíåíèÿ âî âðåìåíè

ýíåðãèè w

ýë

ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ è ýíåðãèè w

ìàãíèòíîãî ïîëÿ, à òàêæå

ìàêñèìàëüíûå çíà÷åíèÿ w

ýë0

è w

ì0

9.27. Äèôôåðåíöèàëüíîå óðàâíåíèå çàòóõàþùèõ ýëåêòðîìàãíèòíûõ

êîëåáàíèé èìååò âèä:

++⋅=

83212,6100.

Èíäóêòèâíîñòü êîíòóðà

= 0,5L Ãí. Âû÷èñëèòå ñîïðîòèâëåíèå R ,

åìêîñòü

C êîíòóðà è ñîáñòâåííóþ ÷àñòîòó ω

êîëåáàíèé.

9.28. Îïðåäåëèòå äèýëåêòðè÷åñêóþ ïðîíèöàåìîñòü ε ãëèöåðèíà, åñëè

åãî àáñîëþòíûé ïîêàçàòåëü ïðåëîìëåíèÿ

= 5,1n . Ìàãíèòíóþ ïðîíèöàå-

ìîñòü µ ïðèíÿòü ðàâíîé åäèíèöå.

ÂÎÏÐÎÑÛ ÒÅÑÒÎÂÎÃÎ ÊÎÍÒÐÎËß

9.1. Íàïðÿæåííîñòü ïîëÿ òî÷å÷íîãî çàðÿäà q íà ðàññòîÿíèè r îò íåãî

ðàâíà:

à) =

πε ε

;ã)

πε ε

;

á) =εε

Erq;ä) =Eqr.

â)

πε ε

;

Ïðàêòè÷åñêèå è òåñòîâûå çàäàíèÿ

326

9.2. Ïðèíöèï ñóïåðïîçèöèè ýëåêòðè÷åñêèõ ïîëåé çàêëþ÷àåòñÿ â ñëå-

äóþùåì:

à) íàïðÿæåííîñòü ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ ñèñòåìû íåïîäâèæíûõ òî÷å÷-

íûõ çàðÿäîâ ðàâíà âåêòîðíîé ñóììå íàïðÿæåííîñòåé, ñîçäàâàåìûõ

â äàííîé òî÷êå êàæäûì èç ýòèõ çàðÿäîâ â îòäåëüíîñòè;

á) ýëåêòðè÷åñêîå ïîëå âíóòðè ïðîâîäíèêà ðàâíî íóëþ;

â) ïîòîê âåêòîðà íàïðÿæåííîñòè ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ ÷åðåç çàìêíó-

òóþ ïîâåðõíîñòü ðàâåí ñóììå çàðÿäîâ, íàõîäÿùèõñÿ âíóòðè íåå;

ã) â èçîëèðîâàííîé ñèñòåìå ñóììàðíûé ýëåêòðè÷åñêèé çàðÿä ðàâåí

íóëþ;

ä) ýëåêòðè÷åñêîå ïîëå ñòðåìèòñÿ ðàçâåðíóòü ýëåêòðè÷åñêèé äèïîëü

òàê, ÷òîáû åãî äèïîëüíûé ìîìåíò áûë îðèåíòèðîâàí ïî íàïðàâëå-

íèþ ïîëÿ.

9.3. Ðàáîòà, ñîâåðøàåìàÿ íàä ýëåêòðè÷åñêèì çàðÿäîì ñèëàìè ýëåêò-

ðè÷åñêîãî ïîëÿ, ðàâíà:

à) ïðîèçâåäåíèþ çàðÿäà íà íàïðÿæåííîñòü ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ;

á) ïðîèçâåäåíèþ çàðÿäà íà óáûëü ïîòåíöèàëà;

â) îòíîøåíèþ íàïðÿæåííîñòè ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ ê âåëè÷èíå çà-

ðÿäà;

ã) îòíîøåíèþ äèïîëüíîãî ìîìåíòà ê íàïðÿæåííîñòè ýëåêòðè÷åñêîãî

ïîëÿ;

ä) ïðîèçâåäåíèþ çàðÿäà íà ïîòåíöèàë ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ.

9.4. Ïîòåíöèàë ïîëÿ òî÷å÷íîãî çàðÿäà

q íà ðàññòîÿíèè r îò çàðÿäà:

à) ϕ=

qr ; á) ϕ=

πε ε

; â)

ϕ=

εε

4 q

; ã) ϕ=

πε ε

; ä)

ϕ=

πε ε

9.5. Íà ýëåêòðè÷åñêèé äèïîëü, ìîìåíò êîòîðîãî ðàâåí

, ïîìåùåí-

íûé â ýëåêòðè÷åñêîå ïîëå íàïðÿæåííîñòüþ

, äåéñòâóåò ìîìåíò ñèë:

à)

()

=⋅

MpE;ã)

;

á)



=×



MEp;ä)



=×



MpE.

â)

=α

cos ;MpE

9.6. Çàðÿä ýëåêòðè÷åñêîãî êîíäåíñàòîðà ðàâåí:

à) =qCU;ã)

q ;

á)

;ä)

â)

;

9.7. Ïðè ïîñëåäîâàòåëüíîì ñîåäèíåíèè êîíäåíñàòîðîâ èõ ïîëíàÿ åì-

êîñòü ðàâíà:

à)

∑

CC; á)

∑

; â)

∑

CC; ã)







∑

CC; ä)

∑

Ãëàâà 9. Ýëåêòðîìàãíåòèçì

327

9.8. Âíóòðè ïëîñêîãî êîíäåíñàòîðà ïîëå:

à) ðàâíî íóëþ;

á) îäíîðîäíî;

â) èçìåíÿåòñÿ ïî ýêñïîíåíöèàëüíîìó çàêîíó îò ïîëîæèòåëüíîé ïëàñ-

òèíû ê îòðèöàòåëüíîé;

ã) èçìåíÿåòñÿ ïî ëèíåéíîìó çàêîíó îò ïîëîæèòåëüíîé ïëàñòèíû ê îò-

ðèöàòåëüíîé;

ä) èçìåíÿåòñÿ ïî ãèïåðáîëè÷åñêîìó çàêîíó îò ïîëîæèòåëüíîé ïëàñ-

òèíû ê îòðèöàòåëüíîé.

9.9. Ýíåðãèÿ óåäèíåííîãî çàðÿæåííîãî ïðîâîäíèêà:

à)

= ;WCU ã) =

πε ε

;

á)

εε

W ;ä)

â) =

W ;

9.10. Îáúåìíàÿ ïëîòíîñòü ýíåðãèè ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ ðàâíà:

à)

w =

;ã)

εε

;

á)

w =

;ä)

â)

wCU=

;

9.11. Ïîëÿðèçîâàííîñòüþ íàçûâàåòñÿ:

à) ïðîèçâåäåíèå çàðÿäà íà íàïðÿæåííîñòü ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ;

á) äèïîëüíûé ìîìåíò åäèíèöû îáúåìà äèýëåêòðèêà;

â) ïðîèçâåäåíèå çàðÿäà íà ïîòåíöèàë ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ;

ã) çàðÿä åäèíèöû îáúåìà ïðîâîäíèêà;

ä) çàðÿä åäèíèöû ïëîùàäè ïîâåðõíîñòè.

9.12. Äëÿ âîäû õàðàêòåðíà:

à) ýëåêòðîííàÿ ïîëÿðèçàöèÿ;

á) äåôîðìàöèîííàÿ ïîëÿðèçàöèÿ;

â) èîííàÿ ïîëÿðèçàöèÿ;

ã) îðèåíòàöèîííàÿ ïîëÿðèçàöèÿ;

ä) îòñóòñòâèå ïîëÿðèçàöèè.

9.13. Ïëîòíîñòüþ ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà íàçûâàåòñÿ:

à) âåêòîðíàÿ âåëè÷èíà, ðàâíàÿ ïî ìîäóëþ ýëåêòðè÷åñêîìó çàðÿäó,

ïðîõîäÿùåìó çà åäèíèöó âðåìåíè ÷åðåç åäèíè÷íóþ ïëîùàäêó, ïåð-

ïåíäèêóëÿðíóþ íàïðàâëåíèþ óïîðÿäî÷åííîãî äâèæåíèÿ çàðÿæåí-

íûõ ÷àñòèö;

á) ñêàëÿðíàÿ âåëè÷èíà, ÷èñëåííî ðàâíàÿ çàðÿäó, ïðîõîäÿùåìó ÷åðåç

ïîïåðå÷íîå ñå÷åíèå ïðîâîäíèêà çà åäèíèöó âðåìåíè;

â) ñèëà, äåéñòâóþùàÿ íà åäèíè÷íûé ïîëîæèòåëüíûé çàðÿä;

ã) ýíåðãèÿ, ïåðåíîñèìàÿ çàðÿæåííûìè ÷àñòèöàìè çà åäèíèöó âðåìå-

íè ÷åðåç åäèíèöó ïëîùàäè ïîâåðõíîñòè;

ä) ýíåðãèÿ åäèíèöû îáúåìà ïðîâîäíèêà.

Ïðàêòè÷åñêèå è òåñòîâûå çàäàíèÿ

328

9.14. Çàêîí Îìà â äèôôåðåíöèàëüíîé ôîðìå èìååò âèä:

à) =

;á) =σ



jE;â)

;ã) =

;ä) =

9.15. Ìàññà âåùåñòâà, âûäåëèâøåãîñÿ íà ýëåêòðîäå ïðè ýëåêòðîëèçå,

ðàâíà:

à)

= ;mCU á) =

; â) =mqUt; ã) =mkIt; ä) =

9.16. Ìàãíèòíûé ìîìåíò p

êîíòóðà ïëîùàäüþ S ñ òîêîì I ðàâåí:

à) =



pISn; á) =



; â) =

; ã)

[]

=×



pIS; ä)

()

=⋅



pIS

9.17. Ìàãíèòíûé ìîìåíò



, ïîìåùåííûé â ìàãíèòíîå ïîëå èíäóê-

öèåé



, îáëàäàåò ýíåðãèåé:

à) =

WpB;ã)

()

=⋅



WpB;

á)

()

=− ⋅



WpB;ä) =

WpB

â)

;

9.18. Çàðÿæåííàÿ ÷àñòèöà âëåòàåò â îäíîðîäíîå ìàãíèòíîå ïîëå ïîä

óãëîì α ê íàïðàâëåíèþ ïîëÿ, ïðè÷åì

<α<0

. Îíà áóäåò äâèãàòüñÿ:

à) ïî ïðÿìîé;

á) ïî îêðóæíîñòè;

â) ïî ïàðàáîëå;

ã) ïî âèíòîâîé ëèíèè âäîëü ñèëîâûõ ëèíèé ìàãíèòíîãî ïîëÿ;

ä) ïî âèíòîâîé ëèíèè ïðîòèâ ñèëîâûõ ëèíèé ìàãíèòíîãî ïîëÿ.

9.19. Íà ïðîâîäíèê ñ òîêîì â ìàãíèòíîì ïîëå äåéñòâóåò:

à) ñèëà Êóëîíà;

á) ñèëà Àìïåðà;

â) ñèëà Ëîðåíöà;

ã) öåíòðîñòðåìèòåëüíàÿ ñèëà;

ä) öåíòðîáåæíàÿ ñèëà.

9.20. Çàêîí Áèî—Ñàâàðà—Ëàïëàñà â ñêàëÿðíîé ôîðìå èìååò âèä:

à) =µµ

;HB ã)

∫

sin d

;

á) = ;BqHv ä) ⋅=

∫



d0.

â) = ;

BpH

9.21. Íàïðÿæåííîñòü ìàãíèòíîãî ïîëÿ, ñîçäàííîãî ïðÿìûì áåñêîíå÷íî

äëèííûì ïðîâîäíèêîì ñ òîêîì I, íà ðàññòîÿíèè

îò íåãî:

à)

π4

;á) =HId;â) =

;ã)

π2

;ä) =

H .

Ãëàâà 9. Ýëåêòðîìàãíåòèçì

329

9.22. Äëÿ äèàìàãíåòèêîâ ñïðàâåäëèâû íåðàâåíñòâà:

à)

χ>

, µ>

;ã) χ>

, µ<1;

á)

χ<

, µ>1 ;ä) χ>

, µ>>1,

â)

χ<

, µ<1 ;

ãäå χ — ìàãíèòíàÿ âîñïðèèì÷èâîñòü; µ — ìàãíèòíàÿ ïðîíèöàåìîñòü.

9.23. Èç äàííûõ âûðàæåíèé:

=−

; 2. =

ISE ; 3.

=−

; 4.

äëÿ ýëåêòðîäâèæóùåé ñèëû ýëåêòðîìàãíèòíîé èíäóêöèè è ñàìîèíäóê-

öèè ñïðàâåäëèâû ñëåäóþùèå:

à) 1 è 2; á) 2 è 3; â) 3 è 4; ã) 1 è 3; ä) 2 è 4.

9.24. Èíäóêòèâíîñòü ñîëåíîèäà îáúåìîì V ñ ÷èñëîì âèòêîâ íà åäèíè-

öó äëèíû n ðàâíà:

à)

= ;LnV ã)

µµ

;

á) =µµ

;LnV ä) =

.LnV

â) =µµ

;LnV

9.25. Ýíåðãèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ ïðîâîäíèêà ñ èíäóêòèâíîñòüþ L, ïî

êîòîðîìó òå÷åò òîê I, ðàâíà:

à)

= ;WLI ã) =

;WLI

á)

W ;ä) = 2.WLI

â) =

;

9.26. Îáúåìíàÿ ïëîòíîñòü ýíåðãèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ ðàâíà:

à) =µµ

;wH ã) =

;wHB

á) =µµ

;wB ä) =

w .

â)

= ;wHB

9.27. Íàìàãíè÷åííîñòüþ ñðåäû ÿâëÿåòñÿ:

à) ìàãíèòíûé ìîìåíò ðàññìàòðèâàåìîãî îáúåìà ñðåäû;

á) ìàãíèòíûé ìîìåíò åäèíèöû îáúåìà ìàãíåòèêà;

â) îòíîøåíèå ñóììàðíîãî ìàãíèòíîãî ìîìåíòà ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö

ê èõ ìîìåíòó èìïóëüñà;

ã) îòíîøåíèå ñîáñòâåííîãî ìîìåíòà èìïóëüñà (ñïèíà) ÷àñòèö ê èõ

ìîìåíòó èìïóëüñà;

ä) ïðîèçâåäåíèå ñðåäíåãî ìàãíèòíîãî ìîìåíòà åäèíèöû îáúåìà ìàã-

íåòèêà è íàïðÿæåííîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ.

9.28. Â öåïü ïåðåìåííîãî òîêà ïîäêëþ÷åí ñîëåíîèä ñ íè÷òîæíî ìà-

ëûì àêòèâíûì ñîïðîòèâëåíèåì è åìêîñòüþ. Â ýòîì ñëó÷àå:

à) íàïðÿæåíèå è òîê èçìåíÿþòñÿ ñèíôàçíî;

á) íàïðÿæåíèå îïåðåæàåò òîê ïî ôàçå íà

;

Ïðàêòè÷åñêèå è òåñòîâûå çàäàíèÿ

330

â) íàïðÿæåíèå îòñòàåò îò òîêà ïî ôàçå íà π /2;

ã) íàïðÿæåíèå è òîê èçìåíÿþòñÿ â ïðîòèâîôàçå;

ä) íàïðÿæåíèå è òîê ñäâèíóòû ïî ôàçå íà óãîë

ϕ ,

<ϕ<π

9.29. Ïîëíîå ñîïðîòèâëåíèå öåïè ïåðåìåííîìó òîêó ðàâíî:

à)

()

=+−

ZRXX;ã)

−

;

á)







;ä)

−

â)







;

9.30. Ñðåäíåå çíà÷åíèå ìîùíîñòè â öåïè ïåðåìåííîãî òîêà ðàâíî:

à) =

PIU;ã) =

P ;

á)

=ϕ

cos ;

P ä) =ϕ

cos .

â)

P ;

Ãëàâà 9. Ýëåêòðîìàãíåòèçì