По длинному прямому проводнику постоянного сечения течет ток $I_{0}$. На участке АВ проводника (см. рисунок) его удельное сопротивление уменьшается от $\rho_{1}$ в сечении А-А до $\rho_{2}$ в сечении В-В. Какой по величине и знаку объемный заряд образуется на участке АВ?
Подробнее
В магнитном поле постоянного прямолинейного тока находится квадратная металлическая рамка ABCD (см. рисунок). Рамку переводят в новое положение, показанное на рисунке пунктиром. Это можно сделать двумя способами: равномерным поворотом вокруг стороны CD или равномерным параллельным переносом вдоль AD. При каком способе выделится больше тепла, если время перевода рамки в новое положение в обоих случаях одинаковое?
Подробнее
Два одинаковых точечных заряда $q > 0$ находятся на расстоянии $l$ друг от друга. На какое минимальное расстояние "подойдет" к плоскости симметрии П (рис.) силовая линия, выходящая из левого заряда под углом $\alpha$ к прямой, соединяющей заряды? Под каким углом к плоскости симметрии будет расположена эта линия при удалении на большое расстояние от зарядов?
Подробнее
В запаянной капиллярной. трубке находятся два столбика ртути, разделенные капелькой водного раствора электролита $HgI_{2}$. Внутренний диаметр трубки $d = 0,3 мм$. Трубка подключена последовательно с резистором с сопротивлением $R = 390 кОм$ к батарее с ЭДС $\mathcal{E} = 10 В$ (см. рисунок). Через какое время капелька сместится на одно деление шкалы?
Подробнее
Определить емкость системы конденсаторов, приведенной на рисунке. У каждого конденсатора указано значение его емкости, измеренной в микрофарадах.
Подробнее
В одном из вариантов классического опыта, поставленного академиком И. К. Кикоиным, однослойная короткозамкнутая катушка индуктивности $L = 3 \cdot 10^{-3} Гн$ из тонкой сверхпроводящей проволоки подвешивалась на упругой нити в магнитном поле, направленном вертикально вверх вдоль оси катушки (см. рисунок). Нить подвеса в исходном состоянии не закручена, сила тока в катушке равна нулю. Индукция $B$ магнитного поля медленно увеличивалась от нулевого значения до значения $B_{0} = 0,1 Тл$, при котором сверхпроводимость скачком исчезала и проволока переходила в нормальное состояние. Катушка при этом закручивалась. Определите максимальный угол закручивания катушки, считая, что упругий момент нити пропорционален углу закручивания (в радианах): коэффициент пропорциональности $G = 10^{-7} Н \cdot м$. Число витков катушки $n = 100$, радиус витков $R = 1 см$, масса катушки $M = 10 г$. Отношение заряда электрона к его массе равно $\frac{e}{m} = 1,76 \cdot 10^{6} Кл/кг$.
Подробнее
Стопку очень тонких металлических пластин, находящихся на одинаковых расстояниях друг от друга, заряжают от батареи следующим образом. Отрицательную клемму батареи соединяют с самой правой пластиной, а положительную клемму присоединяют по очереди к самой левой пластине, затем ко второй слева, к третьей и т. д. до предпоследней (второй справа: рис.). Найдите отношение заряда на самой правой пластине к заряду на третьей справа пластине. Считать, что толщина стопки много меньше, чем линейные размеры пластин.
Подробнее
В магнитном поле, индукция $\vec{N}$ которого вертикальна, вращается около вертикальной оси так, как показано на рисунке, металлический стержень. Угловая скорость вращения равна $\omega$, $R$ и $\alpha$ заданы. Найти разность потенциалов на концах стержня.
Подробнее
Между пластинами плоского конденсатора площадью $S$, расстояние между которыми $d$, движется со скоростью $\vec{v}$ плоскопараллельная протяженная проводящая пластина толщиной $d/2$. Вдоль пластины перпендикулярно $\vec{v}$ действует постоянное магнитное поле с индукцией $\vec{B}$.
Определите напряжение на конденсаторе емкостью $C$, соединенном с пластинами так, как показано на рисунке.
Подробнее
Две хорошо очищенные пластины, платиновая и вольфрамовая, находятся в вакууме, образуя плоский конденсатор. Пространство между ними заполняют окисью углерода $CO$. Определите возникающую при этом разность потенциалов между пластинами. Считайте, что молекулы $CO$ осаждаются на поверхности металла с образованием химической связи углерод - металл: молекула $CO$ представляет собой диполь (рис.), $| \Delta q | \cdot l =3,3 \cdot 10^{-31} Кл \cdot м$.
Подробнее
В пролетном масс-спектрометре источник испускает сгусток заряженных частиц, которые сначала летят свободно (рис.) и пролетают через первый датчик ($Д_{1}$), находящийся на расстоянии $L$ от сетки (C). За сеткой по нормали к ней на частицы действует электрическая сила $F$. Частицы поворачиваются, вылетают через сетку назад и пролетают через второй датчик ($Д_{2}$), находящийся на том же расстоянии $L$ от сетки. Меняя режим работы источника, измеряют время между срабатываниями датчиков и находят наименьшее время пролета $\tau$. Какова масса частиц? (Начальная скорость зависит от напряжения источника, но точное значение ее неизвестно.) Как можно найти массы частиц, если источник испускает одновременно несколько сортов частиц с разными массами?
Подробнее
Определите сопротивление схемы из резисторов, показанной на рисунке. Значения сопротивлений указаны в омах.
Подробнее
Две диэлектрические заряженные нити бесконечной длины расположены в пространстве как две скрещивающиеся перпендикулярные прямые. Линейная плотность зарядов на нитях $\sigma$. Найти силу взаимодействия нитей. Считать, что нити очень тонкие и перераспределение зарядов не происходит.
Подробнее
В катушку может свободно втягиваться ферромагнитный сердечник массой $M = 0,01 кг$. Катушку подключили к источнику с напряжением $U = 100 В$, и через нее протек ток, показанный на графике на рисунке. Оцените начальную индуктивность катушки. Пренебрегая потерями, найдите скорость сердечника в момент $\tau = 10^{-3} с$.
Подробнее
"Черный ящик" содержит катушку, резистор и конденсатор и имеет три вывода. При его исследовании были получены следующие результаты.
В схеме, показанной на рисунке, амперметр показал $I_{1} = 0,1 А$ при частоте генератора $\nu_{1} = 1000 Гц$; ток через амперметр отставал по фазе от входного напряжения на $\Delta \phi_{1} = \pi /6$. Когда частоту генератора уменьшили в 100 раз, ток возрос менее чем в 2 раза. Частоту генератора вернули к прежнему значению $u$ вместо амперметра в цепь включили вольтметр (рис.). Вольтметр показал $U_{1} = 20 В$, а сдвиг фаз между напряжением на вольтметре ($U_{в}$) и входным напряжением ($U_{вх}$) опять составил $\Delta \phi_{1} = \pi /б$. Найдите по этим данным параметры элементов "черного ящика". Во сколько раз нужно изменить частоту генератора, чтобы в схеме с вольтметром (см. рис.) сдвиг фаз между $U_{в}$ и $U_{хч}$ составил $\Delta \phi_{2} = \pi /2$? Измерительные приборы считать идеальными. Внутреннее сопротивление генератора пренебрежимо мало.
Подробнее
