Проволочной квадратной рамке с периметром $4a$ и массой $m$ сообщают в горизонтальном направлении некоторую начальную скорость. Рамки движется в вертикальной плоскости, все время, находясь в магнитном поле, перпендикулярном плоскости рамки (См. рисунок). Индукция поля меняется по закону $B(z) = B(0) + kz$, где $k = const$. Сопротивление рамки равно $R$. Через некоторое время скорость рамки становится постоянной и равной $v$. Найти начальную скорость, сообщаемую рамке. Ускорение свободного падения $g$.
Подробнее
Схема имеет $N$ входных зажимов, один выходной и один общий ("земля"). На каждом из входных зажимов потенциал относительно "земли" составляет от + 50 до + 200 В.
1) Нарисуйте вариант схемы, который обеспечит на выходном зажиме максимальный из приложенных ко входам потенциалов.
2) Нарисуйте другой вариант - обеспечивающий на выходном зажиме минимальный из приложенных потенциалов.
Постарайтесь обойтись без применения дополнительных источников питания.
Подробнее
Емкостный вольтметр представляет собой плоский воздушный конденсатор, одна из пластин которого закреплена неподвижно, а вторая может перемещаться поступательно в направлении, перпендикулярном плоскости пластин. К подвижной пластине прикреплена пружина жесткости $k$ (рис.). Мерой приложенного напряжения служит изменение зазора между пластинами. Какое максимальное напряжение можно измерить таким прибором? Площади пластин $S$, зазор между пластинами при нулевом напряжении $d$.
Подробнее
Маленькому тяжелому шарику массы $m$, имеющему заряд $q$, сообщают начальную скорость $v_{0}$, направленную вертикально вверх. Шарик находится в однородном горизонтальном электростатическом поле, напряженность которого равна $E$. Пренебрегая сопротивлением воздуха и зависимостью ускорения свободного падения от высоты, определить минимальную скорость шарика в процессе его движения.
Подробнее
Равномерно заряженный по поверхности лист из диэлектрика, имеющий форму равнобедренного прямоугольного треугольника, сложили пополам. При этом была совершена работа $A$ против сил электростатического поля. Какую работу надо совершить, чтобы сложить пополам полученный треугольник?
Подробнее
Две одинаковые частицы с зарядами $q$ и массами $m$ вылетают одновременно из одной точки в направлении, перпендикулярном силовым линиям однородного магнитного поля с индукцией $\vec{B}$. Выразить расстояние между частицами как функцию времени, если начальные скорости частиц направлены одинаково и равны $\vec{v}_{1}$ и $\vec{v}_{2}$.
Подробнее
Две одинаковые катушки индуктивности подключены через ключи $K_{1}$ и $K_{2}$ к источнику с постоянной ЭДС $\mathcal{E}$ и внутренним сопротивлением $r$ (см. рисунок). В начальный момент времени оба ключа разомкнуты. Затем замыкают сначала ключ $K_{1}$, а потом ключ $K_{2}$? Определить величину тока, протекающего через ключ $K_{1}$ в момент замыкания ключа $K_{2}$, если известно, что после замыкания ключа $K_{2}$ установившийся ток через ключ $K_{1}$ в два раза больше установившегося тока через ключ $K_{2}$. Активными сопротивлениями катушек пренебречь.
Подробнее
Электрическая батарея, использующая $\beta$ - радиоактивность, представляет собой металлическую сферу, внутри которой помещен изолированный от нее кусочек радиоактивного вещества (рис.). Ежесекундно распадаются $\nu$ атомов. Считая, что энергия электронов, образующихся при распаде, равновероятно распределена от минимального значения $W_{min}$ до максимального $W_{max}$, определить ЭДС батареи. Какой наибольший ток может давать такая батарея? До каких сопротивлений нагрузки батарею можно считать генератором тока?
Подробнее
В одним из проектов получения электроэнергии предлагалось использовать морские течения и магнитное поле Земли. Проект заключается в следующем.
В море погружают две горизонтальные металлические пластины, расположенные одна над другой на расстоянии $l = 100 $; площадь каждой пластины $S = 1 км^{2}$. Морская вода, удельное сопротивление которой равно $\rho = 0,25 Ом \cdot м$, протекает между пластинами с запада на восток со скоростью $v = 1 м/с$. Магнитное поле Земли и данном месте однородно, направлено с юга на север; индукция поля равна $B = 10^{-4} Тл$. Определить максимальную электрическую мощность, которая может выделиться на нагрузке, подсоединенной к пластинам.
Подробнее
В схеме, приведенной на рисунке, диод Д и катушка с индуктивностью $L$ в момент времени $t = 0$ при помощи ключа К подключаются к источнику переменного напряжения $u = U_{м} \cos \omega t$. Определить силу тока в катушке как функцию времени, построить график этой функции. Диод и катушку считать идеальными. Внутренним сопротивлением источника пренебречь.
Подробнее
Между двумя незаряженными металлическими концентрическими сферами радиусов $a$ и $b$ находится точечный заряд $q$ на расстоянии $c$ от центра сфер. Какой заряд протечет по тонкому проводнику, если им замкнуть сферы?
Подробнее
Через плоский конденсатор, заполненный диэлектриком с диэлектрической проницаемостью $\epsilon$ и удельным сопротивлением $\rho$, течет переменный ток $i(t) = I_{0} \cos \omega t$. Определить амплитуду напряжения на конденсаторе. Расстояние между пластинами $d$, площадь каждой пластины $S$.
Подробнее
В схеме, показанной на рисунке сразу после выключения внешнего магнитного поля, в котором находилась катушка с индуктивностью $L$, через резистор с сопротивлением $R_{1}$ течет ток $I$. Пренебрегая омическим сопротивлением катушки определить какое количество тепла выделяется на резисторе с сопротивлением $R_{1}$ и на резисторе с сопротивлением $R_{2}$. Магнитное поле было направлено перпендикулярно плоскости витков катушки.
Подробнее
В схеме, приведенной на рисунке, сопротивления резисторов одинаковы и равны $R = 60 Ом$, диоды идеальные. Батарею, дающую напряжение $U = 12 В$, подключают к точкам A и В на время $t_{1} = 1 с$. Затем, поменяв полюса местами, подключают - батарею к схеме на время $t_{2} = 5 с$. Найти выделившееся в схеме количество теплоты.
Подробнее
Схема состоит из конденсатора емкости $C$, диодов $D_{1}$ и $D_{2}$ и катушек с индуктивностями $L_{1}$ и $L_{2}$, собранных. как показано на рисунке. Найти период колебаний напряжения на конденсаторе в этой схеме.
Подробнее
