(Microsoft Word - \307\340\344\340\367\3502.doc)

Препис

1 Задачи по електричество и магнетизъм 1. Две идентични метални сфери А и B са заредени с един и същ заряд. Когато се намират на разстояние, много по-голямо от радиусите им, те си взаимодействат със сила F. Идентична метална сфера C, която не е заредена, се допира първо до едната сфера, след което до другата и се отстранява. Като резултат от това силата на взаимодействие между сферите А и В ще бъде (A) 0 (B) F/16 (C) F/4 (D) 3F/8 (E) F/2 2. Пет положителни заряда с големина q са разположени симетрично върху окръжност с радиус r. Каква е големината на интензитета на електричното поле в центъра на окръжността? (k=1/4πε 0 ) (A) 0 (B) kq/ r 2 (C) 5 kq/ r 2 (D) (kq/ r 2 ) cos(2π/5) (E) (5kq/ r 2 ) cos(2π/5) 3. Определете електричния потенциал на положително заредена безкрайна равнина при x > 0. Повърхнината плътност на заряда е σ. Приемете φ=0 при x=0. Колко ще бъде крайната стойност на напрежението върху кондензатора с капацитет 2,0 µf? A. 0,0 V B. 0,6 V C. 1,7 V D. 3,3 V E. 5,0 V 6. Безкрайна плоча от изолатор с относителна диелектрична проницаемост K и абсолютна диелектрична проницаемост ε = Kε 0 е поставен в хомогенно електрично поле с големина E 0. Полето е перпендикулярно на повърхността на материала. Колко е електричното поле вътре в материала? 7. Кондензатор е съставен от две метални плочи на разстояние d една от друга. Едната половина от междуелектродното пространство е запълнена с диелектрик с относителна дилектрична проницаемост к 1, а другата половина - с диелектрик с проницаемост к 2. Пресметнете капацитета на получения кондензатор, ако капацитетът на празен кондензатор (без диелектрик) е C Кондензатор с капацитет 3 µf е свързан последователно с кондензатор с капацитет 6 µf. Ако се приложи потенциална разлика от 300V върху тази система, то пълната енергия запасена в тези кондензатори ще бъде: (A) 0.09 J (B) 0.18 J (C) 0.27 J (D) 0.41 J (E) 0.81 J 8. Определете тока през съпротивлението с големина 5Ω на веригата. 5. Два кондензатора с капацитети 1,0 µf и 2,0 µf са заредени от източник с напрежение 5,0 V, след което се присъединяват един към друг с проводници, така че пластините с разноименни заряди се оказват свързани.

2 (E) перпендикулярно както на посоката на тока, така и на правата, спусната към проводника от заряда 9. Пресметнете токът през съпротивлението с големина 4Ω на схемата по долу. 13. По елемент от проводник с дължина 1 m тече ток с големина 10 А. Проводника се намира в магнитно поле с големина 0,1 T, което е насочено по оста X. Посоката на тока сключва ъгъл от с посоката на магнитното поле, а двете заедно определят равнината (x,y). Колко е големината и накъде е насочена на силата, която действа на проводника? (А) 1,414 N обратно на оста Z (Б) 0,707 N обратно на оста Z (В) 0,707 N по оста Z (Г) 1,414 N по оста Z 10. На фигурата съпротивленията са дадени в омове, а източника на ЕДН се счита за идеален с напрежение 3,0V. Съпротивлението, което 14. Две жици са огънати във формата на полуокръжности с радиус a. Нека горната полуокръжност има съпротивление 2R Ω, а долната - R Ω. Намерете големината на магнитното поле в центъра на окръжността, ако пълният ток, който тече, е I. (z е координатата към вас) разсейва най-голяма мощност е: 11. Единият край на нихромова жица с дължина 2L и напречно сечение с площ A е свързан с края на друга нихромова жица с дължина L и напречно сечение 2A. Ако свободният край на по-дългата жица има електричен потенциал 8.0 V, а свободният край на по-късата жица е 1.0 V, то потенциалът в точката, която свързва двете жици има стойност приблизително: (A) 2.4 V (B) 3.3 V (C) 4.5 V (D) 5.7 V (E) 6.6 V 15. Намерете магнитното поле на кръгъл пръстен с радиус r, разположен в равнината x- y, за произволна точка на оста z. По пръстена тече ток с големина I обратно на часовниковата стрелка. 12. Отрицателен пробен заряд се движи близо да прав проводник, по който тече ток. За да бъде силата, която действа на заряда с посока, съвпадаща с посоката на тока, то заряда трябва да се движи: (A) към проводника (B) от проводника (C) в посоката на тока (D) срещу посоката на тока

3 16. Колко е магнитното поле на разстояние ( a + b) r = вътре в тороид ( с N на брои 2 навивки, по които тече ток с големина I ), ако външния радиус е b, а вътрешния a. съпротивлението мощност и посоката на индуцирания ток. (А) (В) (Б) (Г) (A) 75 W, по часовниковата стрелка; (B) 75 W, обратно на часовниковата стрелка; (C) 2,5 W, по часовниковата стрелка; (D) 2,5 W, обратно на часовниковата стрелка; (E) 0 W, няма индуциран ток 20. Показаната схема на фигурата е във хомогенно магнитно поле, което намалява по големина със скорост 150 Т/s. Колко е показанието на амперметъра? 17. Два успоредни проводника, по които текат токове I 1 и I 2 съответно, са поставени на разстояние x един от друг. Колко е силата на единица дължина, която упражнява първият проводник върху втория? ( x е единичният вектор по оста X) 21. Три кръга и наблюдател са разположение както е посочено на фигурата. Спрямо наблюдателя токът в средния кръг тече обратно на часовниковата стрелка и кръгът се движи към него. Другите два кръга са неподвижни. Определете посоката на индуцирания ток в тях. 18. С помощта на ефекта на Хол може да бъде измерено (два верни отговора): (А) Отношението на заряд към маса; (B) знакът на токовите носители; (C) концентрацията на токовите носители; (D) средното време между два удара 19. Нека метална пръчка затваря веригата на U образна рамка (виж съответната фигура. Нека металната пръчка се движи със скорост v = 4 m/s, съпротивлението R = 12 Ω, магнитното поле е насочено навътре и има стойност B = 5T, а дължината на пръчката е l = 1,5 m. Определете големината на разсейваната от А) и в двата е по посока на часовниковата стрелка B) и в двата е по посока обратна на часовниковата стрелка C) по посока на часовниковата стрелка в А и обратно на часовниковата стрелка в B

4 D) по посока обратно на часовниковата стрелка в А и по посока на часовниковата стрелка в B E) в А се индуцира ток обратно на часовниковата стрелка, но не се индуцира ток в B. 22. Едно от уравненията на Максуел има запис Φ B = 0. Коя от картинките в дясно (на които са изобразени магнитните силови линии ) е в явно противоречие с него в областта, ограничена от пунктирана линии? E N, обратно на оста y 26. Електрони с маса m и заряд e се ускоряват от потенциална разлика V, след което се отклоняват от магнитно поле с големина B, което е перпендикулярно на скоростта им. Колко е радиусът на траекторията на електроните? А. ( 2eV/m)/B Б. B 2eV /m В. ( 2mV/e)/B Г. B 2mV /e Д. Няма верен отговор 27. Накъде са насочени магнитите силови линии на безкраен прав проводник, по който тече ток. A. По посока на тока; B. Обратно на посоката на тока; C. Радиално от проводника; D. Радиално към проводника; E. Концентрични окръжности с центрове, разположени върху проводника 28. Магнитното поле на прав проводник, по който тече ток с големина I, има стойност B = 2,0 x 10-5 T на разстояние 2 cm от проводника. Определете големината на тока през проводника. 23. Протон (със заряд +е), който се движи перпендикулярно на магнитно поле, изпитва същата по големина сила, както и алфа частица (със заряд +2е), която също се движи перпендикулярно на магнитното поле. Колко е отношението на скоростите им? A. 0,5; B. 1; C. 2; D. 4; E Електрон се движи на изток в област, където магнитното поле на земята е насочено от юг към север. Накъде ще се отклони той? A.нагоре B.надолу C.на север D.на юг E. Няма да се отклони 25. Електрон (със заряд q = -1,6x10-19 C) се движи със скорост v = 3x10 5 m/s в положителната посока на оста X. Магнитно поле с големина B = 0,8 T е насочено по положителната посока на оста Z. Магнитната сила върху електрона е: A. 0 B N, по оста z C N, обратно на оста z D N, по оста y A. 0,16A B. 1,0A C. 2,0A D. 4,0A E. 25A 29. По два дълги успоредни проводника, разположени на разстояние 0,40 cm, текат успоредни токове със стойности 8,0 и 12,0 А. Колко е стойността на магнитното поле в точка, която се намира по средата между двата проводника? A. 0 Т B Т C Т D Т E Т 30. Силата на взаимодействие на единица дължина между два успоредни проводника, по които тече един и същ ток, е F. Колко ще бъде тази сила, ако и двата тока се удвоят, а разстоянието между проводниците се утрои? A. 2F/9 B. 4F/9 C. 2F/3 D. 4F/3 E. 6F

5 31. Представете си, че страницата която гледате, е перпендикулярна на хомогенно магнитно поле и потока през нея е 5 Wb. Колко е магнитното поле, ако лист хартия има размери 21 cm на 30 cm? 32. Дълъг прав проводник, по който тече ток с големина i, се намира в една и съща равнина с правоъгълен рамка от проводник. Каква ще бъде посоката на индуцирания в рамката ток, когато рамката се приближава към проводника? 33. Дълъг прав проводник, по който тече ток с големина i, се намира в една и съща равнина с правоъгълен рамка от проводник. Каква ще бъде посоката на индуцирания в рамката ток, ако токът в проводника нараства? 34. Имате два равни по големина и обратни по знак заряда Q и Q. Накъде сочи векторът на електрическото поле в точка P? 38. Кондензаторите A и B имат един и същ капацитет C. Кондензаторът A е зареден така, че върху не има натрупана 4 J енергия, докато кондензаторът B не е зареден. Ако двата кондензатора се свържат успоредно, колко ще бъде енергията на съставния кондензатор? 39. Нихромова жица е с дължина 1 m и напречно сечение 1 x 10-6 mm 2. Когато към нея се приложи напрежение от 2 V, през нея протича ток с големина 2 А. Определете специфичното съпротивление на нихрома. 40. Колко е еквивалентното съпротивление между точките 1 и 2 на схемата по-долу? 41. Батерия с ЕДН 12 V и вътрешно съпротивление 1 Ω се използва да зареди друга батерия с ЕДН 10 V и вътрешно съпротивление 1 Ω. Какъв ток тече през веригата? 42. Колко е токът през съпротивлението с големина 5 Ω на веригата по-долу? 35. Имате два равни по големина заряда Q. Накъде сочи векторът на електрическото поле в точка P? Плосък кондензатор има площ 0,1 m 2 на всеки един от електродите си, които са разделени на разстояние 0,1 mm. С какво количество електричество трябва да заредим кондензатора, за да получим вътре в него поле с интензитет 2,0 x 10 6 V/m? 37. Два еднакви кондензатора с капацитет C са свързани успоредно, а към тази комбинация е свързан последователно още един такъв кондензатор. Колко е еквивалентният капацитет на системата от три кондензатора?