Сборник задач по физике - Славов А.В.
Скачать (прямая ссылка):
21.31. гв =
1 + 2n?0mev2rA/q\^
= 0,32 см;
369
w =
_(tm)л
M
4ле"
---------- | = 5-10-23 Дж.
гл гс
21.32. А =-
UJ
-M + 2L).
4^(ф,-ф2)
21.33. ф=ф0 - mev02 / 2|е|=720 В.
21.34. W= 1,33-10~12Дж; ф1-ф2=4-106В.
21.35. г, =
1
•\/ 2н?.йЕ/е + пг(три2 / е' 1
¦ = 4,16 10_7м;
г-, =•
= 4,89-10'7м.
4ne0mpv2 /5е2 +^2пе0Е/е
21.36. Wn = 3q2 / 4п?^A = -7q2 / \ 6neJ; уменьшилась.
21.37. Wn = -5q2 / .
21.38. R = qlq2/2ne(/nv2 = 0,8lM.
21.39. v = JqQM/2ne0Rm(m + M) .
21.40. у = ^2gh + 2kq(J^ l/R + l/л/л2 + A2 j = 26,1 м/с;
a = g + kqQh/ m^j{R2 + h2J = 17,4 м/с2.
21.41. v = ^2gh-q2(1 -tgcc)/2ne0mA .
21.42. v = yj2kqQ/l,lRm .
22. Электроемкость. Конденсаторы. Соединения конденсаторов. Энергия
заряженного конденсатора
22.1. С=б/ф=Ю0пФ.
22.2. С=4яе0Д3 = 0,71Ю~3Ф; Дф = Q/C= 1,4103В.
22.3. С=4яеоЛ=10пФ; (2 = Сф=10'8Кл.
22.4. ф,/ф2 = л.
22.5. ф = (ф, + ф2)/2.
22.6. ф| <ф2; Qi = QR\ /(/?i+/?2); Qi - QR^I(T^i+^2) >
Ф,'=Ф2,=!2/4яе0(/г1+й2).
370
22.7. Дq = {qSrbRi)/C*i+*j) = U-НГ* Кл;
Ф/ = (9i+ft) / 4яе0(Я1+Я2)=-72 В.
22.8. CR/Cr=3jN= 10.
22.9. ф = (С,ф1+С2ф2)/(С,+С2).
22.10. |д,| = |<72| = 5нКл; ^=5^; ф2=0,2ф,.
22.11. </=б0е5/С=0,11 мм.
22.12. F=e^SU2/2d2= 1,23¦ 10-3Н; не изменится.
22.13. Я = l]3qU/4npdg = 2,1-10"%.
22.14. t = ^dUl/(Ul -U2)g =0,1 с.
22.15. U = ^2kAx(d-Axf /e0S = 70,3 В.
22.16. v = ^2\e\oS/тС = 1,03 ¦ 107 м/с.
22.17. U2 = d2Ul/Edl= 100В.
22.18. Aq = q2-ql = s0(s-1 )5$/d=0,5нКл.
22.19. AQ = e0S% (\/d2 - l/di) = -2,2 • 10'9 Кл;
AE = 9 (l/d2 - 1/6,) = -5 • 104 B/м.
22.20. Емкость конденсатора не изменится; ф=?///6=75В; E=U/d= 2,5кВ.
22.21. А С = е05 [1/(d - 6,)- l/d ] = 8,85 пФ;
Е= U/(6-6,) = 33,3 В/м; ф =Ul/(6-6,) = 66,7 В.
22.22. C=605/(/,+/2); Ay = Q(l2-ll)/2e(yS.
22.23. Ul = e2dlU / (e2dl+eld^) = 300В; Е, = 30кВ/м;
U2 = Eld2U/(eld2+?2d1) = 1800 В; Е2 = 90кВ/м.
22.24. С=2бо5/6=88,5пФ; С, = 177пФ.
22.25. а) С6 = С,С3/(С,+С3) + С2С4/(С2+С4);
б) С6 = (С,+С2)(С3+С4)/(С,+С2+С3+С4); в) С6=С;г) С6=ЗС.
22.26. а) С6 = 8С/7; б) и в) С6= 12С/7; г)САВ = 6С/5.
22.27. сэ = 0,5с(л/5 -1).
22.28. ql = q2 = q5 = q6 = q4/2=UC/2\ q3 = 0; С6 = 2С.
22.29. С=е0С0/(е-1).
22.30. = ЕС,(С2+С3)/(С,+С2+С3); ?2 = t/C,C2/(C,+C2+C3);
371
q3 = UCxC3/(Cx+C2+C3); |фд-фв1= U(C2+C3)/(C,+C2+C3).
22.31. Cx = 3C/2=3e^S/2d.
22.32. = (2^, - q2 )/3 ; = (^2 ~ Ч\~Чъ )/31 9з = (^3 ~ 9i - Qi
)/3 .
22.33. ф0 = (С^Фл + С2фй + С3ф0 )/(С, + С2 + С3)=70В.
22.34. UDB=3B.
2235. ФШ = (Ф,-Ф2)К; q = q0/(l + C/4ne0R).
22.36. а) C=2Ee0S/d(e+l)\ б) C=e0S(e+l)/2J;
в) C=e0S(3e+l)/2d(e+l); г) С=2щ5/ J(e+1).
22.37. q=UC.
22.38. qx=q2Cxl(Cx+CJ.
22.39. С/, = 5С/0/8; U2=3UJ%\ U3 = U0/4\ U4=U5=U0/8; ?/6=0.
22.40. С/ = (C,UX+C2U2)/(C,+C2) = 20В.
22.41. j2i'=C'1-|C2f/2-CI?/I|/(C1+C2)=4,3-10'5IOi;
??/ = C2|C2C/2-C, ?/,| / (C,+C2) = 6,7-10~5 Кл.
22.42. ~ф.2^ Л?0.
(r,+R2)
22.43. Л = 0,5"2e"S (l/d, -1/d2);
AfT = 0,5$2e0S (l/</2 -1/) = -2,2 • 10"7 Дж.
22.44. A = AW = ^S^d°
2 dx
_1L_1
d,
= 4,4-10~7 Дж.
22.45. a) И^/И^, = 1/в; А=-1,8-10-2Дж; 6) W2/Wx = z\ А = -3,610~2Дж.
22.46. А1У=^2-^1 = С^2/3 = 3-10~4Дж.
22.47. A = Q2/8ne0R.
22.48. <? = 2яе0#ф2 = 25мкДж.
22.49. <? = W0 - W= С, С2( Ux-U2)2 / 2(С,+С2) = 0,5 мДж.
22.50. Q=A - qlC=4 Дж.
22.51. Q(px/2 = Q(p2/2 + mv2/2\ v = ф1Л/4яе0й1(/?2 -Rx)/mR2 = 4,7м/с.
23. Сопротивление проводников. Соединения резисторов. Закон Ома для
однородного участка цепи. Измерение токов и напряжений
23.1. Ag=0,5/oAf=50IGi.
372
23.2. /=0,5 мА.
233. I - длина проводника.
23.4. 0,125-10~3м/с.
23.5. т = теЛ/|е| = 0,2 мг.
23.6. vl/v2 = S2/Sl = 2.
23.7. v - скорость свободных электронов.
23.8. (v) = jM/\^NAd = 8,2 ¦ 10м м/с.
23.9. j = q/xS = 0,3 А/мм2.
23.10. R = 16шр/n2DAd = 9,36 Ом.
23.11. 750 кг.
23.12. I = JmR/pd = 0,12 м, S = yjpm/Rd =1,7-1 О^м2.
23.13. i/ - падение напряжения.
23.14. ф, - <р2 = jpndN = 6,4 В.
23.15. Тн = Г0-1/а + О[1 + а(Г-Г0)]/аЯ/ = 2467К.
23.16. а = 3,5-10"3К'1.
23.17. /у//ж = -ажрж/ауру = 1/44,5.
23.18. r=R(n- 1).
23.19. l = (U2- Ux ]S/pIx = 7,4 м.
23.20. Я=0,5Ом.
23.21. а) Я = 1 Ом; б) Я=3 Ом.
23.22. Я=70м; /3 = 5/7А.
23.23. Я2=80Ом.
23.24. /,=/2 = 2,5А; Ядв=1,50м; ф,-ф2=0.
23.25. a)RAB = 1,5Я; Ядв-=5Я/4; б)Ядв=0,5Я; в)Ядв=7Я/6;
г)Ядв = 5Я/3; б)Ядв=6Я/5; е)Ядв = ЗЯ/4; Ядв-=5Я/6; ЯДВ'=7Я/12; лс)Ядв =
ЗЯ/2; з)Ядв = 7Я/15.
23.26. ЯДВ = Я/7.
23.27. Я = nrRL/(n+4).
23.28. i/co=20B.
23.29. Я, = 20Ом; Я2=60Ом; Я3 = 40Ом.
23.30. 1/дв=ЗВ.
2331. Я0бд=/г(1+л/з)=2,7Ом;/=2А.
2332. I = %E0av(e-l)/d = 3,2-10"7 A.
2333. I2 = /,(/? + R, )/R = 5,05 A.
2334. Л, = ?//(/ -?//Л2) = 20 Ом.
2335. V,=33B; V2=27B.
23.36. R2 = RlUl (U - U2 )/U2 ([/-[/,)= 170 Ом.
23.37. U2=^-Ul = SB\U3=RI3=RI2-RIl=2B.
23.38. RB1=I0R/(l-I0)= 0,05Ом; n = I/I0 = 200раз.
2339. Лш = J7/(/2 - /,)= 0,1 Ом.
23.40. Лд = (U - U0)// = 12 кОм.
23.41. Л = г///-Лш(и-1) = 105,5Ом.
23.42. Яш = rt/0/(/г-U0) = 20мОм; Ra=r(U-U0)/U0 = 5 кОм.
23.43. Дш = М0Д/(/ - М0 ) = 0,6 ¦ 10"2 Ом;
Ля = R(U/NIqR -1) = 200 кОм.
23.44. Ui = U2=U4 = IB; U3 = US = 2B\U6=Uab=4B.
23.45. /=г//Ло6щ=1,51 A.
