Контрольная работа № 3. Три одинаковых точечных заряда Q1=Q2=Q3=2 нКл находятся в вершинах равностороннего треугольника со стороной a=10 см

Вариант 11

 

Задача 1

Три одинаковых точечных заряда Q₁=Q₂=Q₃=2 нКл находятся в вершинах равностороннего треугольника со стороной a =10 см. Определить модуль и направление силы, действующей на один из зарядов со стороны двух других.

 

Задача 61

Катушка и амперметр соединены последовательно и подключены к источнику тока. К клеммам катушки присоединен вольтметр с сопротивлением r=4 кОм. Амперметр показывает силу тока I=0,3 А, вольтметр – напряжение U=120 В. Определить сопротивление R катушки. Определить относительную погрешность, которая будет допущена при изменении сопротивления, если пренебречь силой тока, текущего через вольтметр.

 

Вариант 12

 

Задача 2

Два положительных точечных заряда Q₁=Q и Q₂ =9Q закреплены на расстоянии d =100 см друг от друга. Определить, в какой точке на прямой, проходящей через заряды, следует поместить третий заряд так, чтобы он находился в равновесии. Указать, какой знак должен иметь этот заряд для того, чтобы равновесие было устойчивым, если перемещения зарядов возможны только вдоль прямой, проходящей через закрепленные заряды.

 

Задача 62

ЭДС батареи ε =80 В, внутреннее сопротивление r = 5 ОМ. Внешняя цепь потребляет мощность P =100 Вт. Определить силу тока в цепи, напряжение, под которым находиться внешняя цепь, и ее сопротивление.

 

Вариант 13

 

Задача 3

Два одинаковых заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длинны. При этом нити разошлись на угол α. Шарики погружают в масло. Какова плотность масла p, если угол расхождения нитей при погружении в масло остаётся тем же? Плотность материала шариков p₀ =1,5·10³ кг/м³. диэлектрическая проницаемость масла ε =2,2.

 

Задача 63

Два источника с ЭДС ε₁ =2,1 В и ε₂ =1,5 В соединены одноимёнными полюсами и подключены к внешнему напряжению R =12 Ом. Внутреннее сопротивление источников r₁ =11 Ом и r₂ =15 Ом. Токи в ветвях цепи I₁, I₂, I₃. Определить силу тока I в цепи.

 

Вариант 14

 

Задача 4

В вершинах квадрата находятся одинаковые заряды Q₁=Q₂=Q₃=Q₄=8·10^-10 Кл. Какой отрицательный заряд нужно поместить в центре квадрата, чтобы сила взаимного отталкивания положительных зарядов была уравновешена силой притяжения отрицательного заряда?

 

Задача 64

Два источника с ЭДС ε₁ =1,7 В и ε₂ соединены одноимёнными полюсами и подключены к внешнему напряжению R =15 Ом. Внутреннее сопротивление источников r₁ =24 Ом и r₂ =33 Ом. Токи в ветвях цепи I₁, I₂, I₃. Ток I₂=0,011 А. Определить ε₂.

 

Вариант 15

 

Задача 5

Тонкий стержень длинной l =10 см равномерно заряжен с линейной плотностью заряда τ =1 мкКл/м. На продолжении оси стержня на расстоянии d =20 см от ближайшего его конца находиться точечный заряд Q₁ =100 нКл. Определить силу взаимодействия заряженного стержня и точечного заряда.

 

Задача 65

Батарея с ЭДС ε и внутренним сопротивлением r отдает во внешнюю цепь при токе I₁=5,1 А мощность P₁ =9,2 Вт, а при токе I₂=8,2 А мощность P₂ =14 Вт. Определить ЭДС ε.

 

Вариант 16

 

Задача 6

Тонкий стержень равномерно заряжен с линейной плотностью заряда τ =10 мкКл/м. На продолжении оси стержня на расстоянии d =20 см от ближайшего его конца находиться точечный заряд Q₁ =10 нКл. Определить силу взаимодействия заряженного стержня и точечного заряда.

 

Задача 66

Батарея с ЭДС ε и внутренним сопротивлением r=0,012 Ом отдает во внешнюю цепь при токе I₁=6,3 А мощность P₁ =10,8 Вт, а при токе I₂=3,9 А мощность P₂ =14 Вт. Определить мощность P₂.

 

Вариант 17

 

Задача 7

Тонкий очень длинный стержень равномерно заряжен с линейной плотностью заряда τ =10 мкКл/м. На перпендикуляре к оси стержня, идущем из его конца, находиться точечный заряд Q₁ =10 нКл. Расстояние от конца стержня и до заряда d =20 см. Определить силу взаимодействия заряженного стержня и точечного заряда.

 

Задача 67

При внешнем сопротивлении R₁ =8 Ом и сила тока в цепи I₁=0,8 А, при сопротивлении R₂ =15 Ом сила тока в цепи I₁=0,5 А. Определить силу тока короткого замыкания источника ЭДС.

 

Вариант 18

 

Задача 8

Тонкая длинная нить l =20 см равномерно заряжена с линейной плотностью заряда τ =10 мкКл/м. На расстоянии d =10 см от нити против её середины находиться точечный заряд Q₁ =1 нКл. Определить силу, действующую на этот заряд со стороны нити.

 

Задача 68

ЭДС батареи ε =24 В. Наибольшая сила тока, которую может дать батарея, I_max=10 А. Определить максимальную мощность P_max,которая может выделиться во внешней цепи.

 

Вариант 19

 

Задача 9

Тонкий стержень равномерно заряжен с линейной плотностью заряда τ =10 мкКл/м. Какова сила, действующая на точечный заряд Q₁ =10 нКл, находящийся на расстоянии d =20 см. от стержня вблизи его середины?

 

Задача 69

От источника с напряжением U =800 В необходимо передать потребителю мощность P =10 кВт на некоторое расстояние. Какое наибольшее сопротивление может иметь линия передачи, чтобы потери энергии в ней не превышали 10% от передаваемой мощности?

 

Вариант 20

 

Задача 10

Тонкое кольцо радиусом R =10 см несет равномерно распределенный заряд Q =0,1 нКл. На перпендикуляре к плоскости кольца, восстановленном из его середины, находиться точечный заряд Q₁ =10 нКл. Какова сила, действующая со стороны заряженного кольца на заряд Q₁, если он удален от центра на расстоянии d₁ =20 см, d₂ =20 см?

 

Задача 70

При включении электромотора в сеть с напряжением U =220 В он потребляет ток I =5 А. Определить мощность, потребляемую мотором, и его КПД, если сопротивление обмотки мотора равно R =6 Ом.