III. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА. III.1. Плоский лепесток толщиной d , сделанный из непроводящего материала плотностью r , подвешен за свою верхнюю точку

III.1. Плоский лепесток толщиной d, сделанный из непроводящего материала плотностью r, подвешен за свою верхнюю точку

вплотную к тонкой вертикальной пластине, площадь которой значительно больше площади лепестка (см. рис. 28). На какой угол a отклонится лепесток от вертикали, если на него и на

Рис. 28 ускорение свободного падения g.

Условия задач

III.2. В плоский конденсатор вставлена диэлектрическая пластинка, как показано на рис. 29. На конденсатор подали напряжение U. Найти напряженность электрического поля E внутри диэлектрика, если расстояние между обкладками конденсатора d, толщина пластинки h, диэлектрическая

проницаемость диэлектрика e. Рис. 29

III.3. Две одинаковые металлические пластины площадью S каж-дая расположены параллельно друг другу на расстоянии d, весьма ма-

e0.

III.4. Экран электронно-лучевой трубки представляет собой прямо-угольник с диагональю d =51 см и соотношением сторон 3: 4. Сила то-

ка в электронном луче составляет I = 0, 5 мА. Предположим, что все

электроны луча, попавшие на экран, остаются на нем, распределяясь по его поверхности равномерно. Через какое время t после включения

устройства напряженность электрического поля вблизи поверхности экрана достигнет по величине напряженности поля на поверхности уе-диненного металлического шара радиусом R =10 см, заряженного до

III.5. Пластины плоского воздушного конденсатора расположены горизонтально. Верхняя пластина сделана подвижной и удерживается в начальном состоянии на высоте h =1 мм над нижней пластиной, кото-

рая закреплена. Конденсатор зарядили до разности потенциалов U =1000 В, отключили от источника и освободили верхнюю пластину.

Какую скорость приобретет падающая пластина к моменту соприкосно-вения с нижней пластиной? Масса верхней пластины m = 4, 4 г, пло-

щадь каждой из пластин S = 0, 01 м2, электрическая постоянная

Факультет ВМиК

зарядов в конденсаторах, если перед подключением резистора заряды на конденсаторах были одинаковы?

III.7. Нагреватель с нихромовой спиралью развивает мощность N 1=500 Вт. При этом температура спирали нагревателя равна

t 2? Напряжение, приложенное к нагревателю, неизменно. Температур-ный коэффициент сопротивления нихрома a =10− 4К–1. Тепловым расширением спирали пренебречь.

III.8. Для измерения температуры t собрана схема, состоящая из четырех резисторов и подключенная к источнику с ЭДС U и малым внутренним сопротивлением (см. рис. 30). Температурные коэффициенты со-противления резисторов попарно равны и состав-ляют соответственно a1и a 2, а сопротивления

всех резисторов при температуре 0°С одинако-Рис. 30 вы. Как зависит напряжение V между точками 1

III.9. Электрический нагреватель для воды имеет две спирали. При подключении к сети одной из спиралей вода в нагревателе закипает че-

Условия задач

всех случаях одинаковы. Потерями тепла пренебречь.

III.10. Два параллельных металлических стержня расположены на расстоянии l друг от друга в плоскости,

перпендикулярной однородному магнит-ному полю с индукцией B (см. рис. 31).

Стержни соединены неподвижным про-

водником сопротивлением R. Два других Рис. 31

III.11. Два прямых проводящих стержня соединены гибкими про-водниками и образуют прямоугольный контур

со сторонами a =30 см и b =50см (см. рис. 32).

Контур помещен в однородное магнитное поле с индукцией B = 5× 10− 3Тл, направленной перпен-дикулярно его плоскости. Какой заряд ∆ q про-

течет по контуру, если перевернуть на 180° Рис. 32

один из стержней, оставляя гибкие проводники натянутыми и не допус-кая замыкания между ними? Сопротивление контура R =1 Ом.

*III.12. Цепь, изображенная на рис. 33, состоит из конденсатора, ка-тушки, источника с ЭДС E и пренебре-

жимо малым внутренним сопротивлени-ем, а также ключа К. В начальный момент времени ключ разомкнут, а конденсатор

заряжен до напряжения U 0 с полярно-стью, указанной на рисунке. Какого мак-

Рис. 33

Факультет ВМиК

симального значения U maxможет достичь напряжение на конденсаторе после замыкания ключа? Сопротивлением катушки и соединительных проводов пренебречь.