Контрольная работа № 3-4 Электромагнетизм вариант 1

Контрольная работа по физике БГУИР
Электромагнетизм: УМК по курсу «Физика» для студентов всех специальностей  БГУИР заочной  формы обучения. В. В. Аксенов [н др.]. Минск: БГУИР. 2007. - 82 с.
Внимание! У дистанционки другой порядок задач, заказывать им только в ручном режиме, соглосовав вариант.
вариант 1 16 задач
Подробное решение с рисунками
 
301. Два одинаковых неподвижных положительных заряда по q = 1,6·10-19 Кл расположены на расстоянии  r = 3,9·10-9  см друг от друга. Вдоль перпендикуляра, проходящего через середину отрезка, соединяющего эти заряды, движется электрон. В какой точке этого перпендикуляра сила взаимодействия электрона и системы неподвижных зарядов максимальна?
320. Заряд q = 2·10-6 Кл распределен равномерно по объему шара радиусом R = 4 см. Найти потенциал  φ в центре шара. Диэлектрическая проницаемость внутри и вне шара равна единице.
329. Потенциал поля внутри заряженного шара зависит только от расстояния  r  до его центра по закону φ = ar2 + b,  где  a  и   b  -  константы. Найти вектор напряженности  поля, его модуль и распределение объемного заряда ρ(r) внутри шара.
338. Бесконечно длинный цилиндр радиусом R  имеет положительный заряд, объемная плотность которого зависит только от расстояния  r  до его оси по закону ρ = ρ0r, где  ρ0 - константа. Полагая диэлектрическую проницаемость цилиндра и окружающего его пространства равной единице, найти напряженность электрического поля как функцию расстояния r: а) внутри цилиндра; б) вне цилиндра.
347. Внутри шара из однородного изотропного диэлектрика с проницаемостью ε = 5,00 создано однородное электрическое поле напряженностью 100 В/м. Радиус шара R = 3,0 см. Найти максимальную поверхностную плотность связанных зарядов и полный связанный заряд одного знака.
356. По теории Бора электрон в атоме водорода вращается вокруг ядра по круговой орбите радиусом  r = 0, 53 нм. Найти: а) скорость υ вращения электрона; б) кинетическую, потенциальную и полную энергию электрона.
365. Найти ЭДС и внутреннее сопротивление источника, эквивалентного двум параллельно соединенным элементам с ЭДС  ε1  и  ε2  и внутренними сопротивлениями  r1  и  r2.
374. Найти количество теплоты, выделяемой в единицу времени веществом с удельным сопротивлением 109 Ом·м, которое заполняет все пространство между двумя сферическими оболочками. Радиусы оболочек a = 1 см и b = 2 см, между ними поддерживается разность потенциалов U = 1000 В.
  Вариант 1
401. В поле длинного прямого провода с током I0 находится контур с током I (Рис. 4.11). Плоскость контура перпендикулярна проводнику. Найти момент сил Ампера, действующих на этот контур. Радиусы дуг окружностей  a и b, края контура видны под углом 2φ.
         411-413. По тонкому прямолинейному проводнику протекает постоянный ток I.  Найти вектор индукции магнитного поля в точке O, находящейся на расстоянии b от проводника для случаев, указанных на (Рис. 4.18) (а - для задачи 411;  б - для задачи 412;  с - для задачи 413).
421. Протон влетел в однородное магнитное поле индукцией В = 0,05 Тл под углом α = 600 к силовым линиям и движется по спирали, радиус которой R = 2,5 см. Определить кинетическую энергию протона.
431. По проводу, согнутому в виде квадрата со стороной a = 10 см, течет постоянный ток I = 20 А. Плоскость квадрата составляет угол 200 с силовыми линиями однородного магнитного поля индукцией В = 0,1 Тл. Вычислить работу, которую нужно совершить внешним силам для медленного удаления провода за пределы поля.
441. В однородном магнитном поле индукцией 0,4 Тл равномерно вращается рамка площадью 120 см2 с частотой 10 оборотов в секунду относительно оси, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярной линиям магнитной индукции. В начальный момент времени вектор индукции перпендикулярен плоскости рамки. Определить ЭДС индукции как функцию времени и найти среднее значение ЭДС в рамке за время, когда магнитный поток изменяется от нуля до максимального значения.
451. В магнитном поле прямого бесконечного тока 100 А поместили квадратную железную рамку со стороной 1 см таким образом, что ближайшая сторона рамки параллельна току и отстает от него на расстоянии 0,5 см. Какой ток надо пропустить через рамку, чтобы она «висела» в магнитном поле? Сечение провода рамки 0,5 мм2, плотность железа 7,8·103 кг/м3. Рамка и прямой ток находятся в одной плоскости.
461. Обмотка соленоида длиной 40 см имеет стальной сердечник и содержит 600 витков. Как и во сколько раз изменится индуктивность соленоида, если сила тока возрастает с 0,2 до 1 А?
471. По мягкому проводу, согнутому в форме квадрата со стороной а = 5 см, течет постоянный ток I = 70 А. Перпендикулярно плоскости квадрата возбуждено внешнее магнитное поле индукцией В = 1,5 Тл, по направлению совпадающее с магнитным моментом тока I. При этом провод