МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА 5 страница
Решение:
Из закона Ома для замкнутой цепи 
. Если из приведенного графика взять два значения сопротивления R и соответствующие им значения силы тока J и подставить их в это уравнение, то получим систему двух уравнений с двумя неизвестными. Например: 
Тогда 
, 
. Решая эту систему, получим: 
ЗАДАНИЕ N 28 сообщить об ошибке
Тема: Электрические и магнитные свойства вещества
Явление гистерезиса, то есть запаздывания изменения поляризованности от изменения напряженности внешнего электрического поля, имеет место в …
| 
| сегнетоэлектриках | |
|
| полярных диэлектриках | ||
|
| неполярных диэлектриках | ||
|
| любых диэлектриках |
Решение:
Для сегнетоэлектриков характерно явление диэлектрического гистерезиса, состоящее в различии значений поляризованности сегнетоэлектрического образца при одной и той же напряженности электрического поля в зависимости от значения предварительной поляризованности этого образца. При уменьшении напряженности внешнего электрического поля до нуля наблюдается остаточная поляризованность. Явление гистерезиса объясняется доменной структурой сегнетоэлектрика.
ЗАДАНИЕ N 19 сообщить об ошибке
Тема: Электростатическое поле в вакууме
Электростатическое поле создано положительно заряженной сферой.
Правильно отражает зависимость потенциала от расстояния рисунок …
2 | 
|
Решение:
Потенциал поля на поверхности и внутри заряженной металлической сферы является постоянным, вне сферы убывает с расстоянием r по такому же закону, как для точечного заряда. Таким образом, график зависимости 
для заряженной металлической сферы радиусом R показан на рисунке 2.
ЗАДАНИЕ N 20 сообщить об ошибке
Тема: Законы постоянного тока
Птица сидит на проводе линии электропередачи, сопротивление которого 2,5·10-5 Ом на каждый метр длины. Если по проводу течет ток силой 2 кА, а расстояние между лапами птицы составляет 5 см, то птица находится под напряжением …
|
|
| 2,5мВ | |
|
| 2 мкВ | ||
| 0,2 В | ||
|
| 40 мВ |
Решение:
Из закона Ома для участка цепи 
. По условию для провода 
Ом/м. Тогда птица находится под напряжением 
ЗАДАНИЕ N 21 сообщить об ошибке
Тема: Уравнения Максвелла
Полная система уравнений Максвелла для электромагнитного поля в интегральной форме имеет вид:
,
,
,
0.
Следующая система уравнений:
0 –
справедлива для …
|
|
| электромагнитного поля в отсутствие свободных зарядов и токов проводимости | |
|
| электромагнитного поля в отсутствие свободных зарядов | ||
|
| электромагнитного поля в отсутствие токов проводимости | ||
|
| стационарных электрических и магнитных полей |
ЗАДАНИЕ N 22 сообщить об ошибке
Тема: Магнитостатика
Поле создано прямолинейным длинным проводником с током I1. Если отрезок проводника с током I2 расположен в одной плоскости с длинным проводником так, как показано на рисунке, то сила Ампера …
|
|
| лежит в плоскости чертежа и направлена вправо | |
|
| лежит в плоскости чертежа и направлена влево | ||
|
| перпендикулярна плоскости чертежа и направлена «от нас» | ||
|
| перпендикулярна плоскости чертежа и направлена «к нам» |
Решение:
На проводник с током в магнитном поле действует сила Ампера. В данном случае магнитное поле создается прямолинейным длинным проводником с током I1. В соответствии с правилом правого винта (буравчика) вектор магнитной индукции в месте расположения отрезка проводника с током I2 направлен перпендикулярно плоскости чертежа «к нам». В случае прямолинейного отрезка проводника с током в перпендикулярном проводнику магнитном поле для нахождения направления силы Ампера удобно воспользоваться правилом левой руки, согласно которому сила Ампера лежит в плоскости чертежа и направлена вправо.
ЗАДАНИЕ N 23 сообщить об ошибке
Тема: Явление электромагнитной индукции
На рисунке представлена зависимость магнитного потока, пронизывающего некоторый контур, от времени:
График зависимости ЭДС индукции в контуре от времени представлен на рисунке …
|
|
| 
| |
|
| 
| ||
|
| 
| ||
|
| 
|
Решение:
В соответствии с законом Фарадея для электромагнитной индукции электродвижущая сила индукции в замкнутом проводящем контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную этим контуром: 
. Следовательно, если магнитный поток увеличивается со временем по линейному закону в интервале 0 – 0,1 с, то ЭДС индукции будет равна отрицательной постоянной величине; если не изменяется в интервале 0,1 – 0,3 с, то ЭДС индукции равна нулю; если убывает по линейному закону в интервале 0,3 – 0,4 с, то ЭДС индукции будет равна положительной постоянной величине.
ЗАДАНИЕ N 24 сообщить об ошибке
Тема: Электрические и магнитные свойства вещества
На рисунке представлены графики, отражающие характер зависимости поляризованности Рдиэлектрика от напряженности внешнего электрического поля Е.
Полярным диэлектрикам соответствует кривая …
|
|
| ||
|
| |||
|
| |||
|
|
Решение:
К полярным диэлектрикам относятся диэлектрики, молекулы (атомы) которых обладают отличным от нуля дипольным моментом в отсутствие внешнего электрического поля. Однако в результате теплового движения молекул векторы их дипольных моментов ориентированы беспорядочно, и поляризованность Р = 0. При внесении полярного диэлектрика во внешнее электрическое поле наблюдается ориентационная поляризация: внешнее электрическое поле стремится ориентировать дипольные моменты полярных молекул по направлению вектора напряженности поля. Этому препятствует хаотическое тепловое движение молекул. В итоге совместного действия поля и теплового движения молекул имеет место преимущественная ориентация дипольных моментов в направлении поля, возрастающая с увеличением напряженности поля (и уменьшением температуры). В очень сильном электрическом поле (и при достаточно низкой температуре) дипольные моменты всех молекул располагаются практически параллельно полю. При этом поляризованность полярного диэлектрика достигает максимального значения (но существенно меньшего по сравнению с сегнетоэлектриками). Все указанные особенности поляризованности полярных диэлектриков отражает кривая 3.
ЗАДАНИЕ N 1 сообщить об ошибке
Тема: Электростатическое поле в вакууме
На рисунках представлены графики зависимости напряженности поля 
для различных распределений заряда:
График зависимости для заряженной металлической сферы радиуса R показан на рисунке …
2 | 
|
Решение:
Напряженность поля внутри заряженной металлической сферы равна нулю, вне сферы убывает с расстоянием r по такому же закону, как для точечного заряда. Таким образом, график зависимости для заряженной металлической сферы радиуса R показан на рисунке 2.
ЗАДАНИЕ N 2 сообщить об ошибке
Тема: Уравнения Максвелла
Физический смысл уравнения Максвелла заключается в следующем …
|
|
| источником электрического поля являются свободные электрические заряды | |
|
| изменяющееся со временем магнитное поле порождает вихревое электрическое поле | ||
|
| «магнитных зарядов» не существует: силовые линии магнитного поля замкнуты | ||
|
| источником вихревого магнитного поля, помимо токов проводимости, является изменяющееся со временем электрическое поле |
Решение:
Данное уравнение Максвелла является обобщением теоремы Остроградского – Гаусса для электростатического поля в среде – источником электрического поля являются свободные электрические заряды. Максвелл предположил, что она справедлива для любого электрического поля, как стационарного, так и переменного.
ЗАДАНИЕ N 3 сообщить об ошибке
Тема: Электрические и магнитные свойства вещества
Явление гистерезиса, то есть запаздывания изменения поляризованности от изменения напряженности внешнего электрического поля, имеет место в …
|
|
| сегнетоэлектриках | |
|
| полярных диэлектриках | ||
|
| неполярных диэлектриках | ||
|
| любых диэлектриках |
Решение:
Для сегнетоэлектриков характерно явление диэлектрического гистерезиса, состоящее в различии значений поляризованности сегнетоэлектрического образца при одной и той же напряженности электрического поля в зависимости от значения предварительной поляризованности этого образца. При уменьшении напряженности внешнего электрического поля до нуля наблюдается остаточная поляризованность. Явление гистерезиса объясняется доменной структурой сегнетоэлектрика.
ЗАДАНИЕ N 4 сообщить об ошибке
Тема: Явление электромагнитной индукции
Прямоугольная проволочная рамка расположена в одной плоскости с прямолинейным длинным проводником, по которому течет ток I. Индукционный ток в рамке будет направлен по часовой стрелке при ее …
|
|
| поступательном перемещении в отрицательном направлении оси OX | |
|
| поступательном перемещении в положительном направлении оси OX | ||
|
| поступательном перемещении в положительном направлении оси OY | ||
|
| вращении вокруг оси, совпадающей с длинным проводником |
Решение:
При изменении магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную замкнутым проводящим контуром, в нем возникает индукционный ток, направление которого можно найти по правилу Ленца, согласно которому индукционный ток имеет такое направление, что его магнитное поле противодействует изменению магнитного потока. В данном случае в прямоугольной проволочной рамке индукционный ток будет протекать по часовой стрелке при ее поступательном перемещении в отрицательном направлении оси OX.
ЗАДАНИЕ N 5 сообщить об ошибке
Тема: Магнитостатика
Два заряда 
и 
движутся параллельно в одну сторону на расстоянии r друг от друга, как показано на рисунке:
Магнитная составляющая силы, действующей на второй заряд со стороны первого заряда, имеет направление …
|
|
| ||
|
| |||
|
| |||
|
|
Решение:
Индукция магнитного поля свободно движущегося заряда равна 
, где 
заряд частицы, 
скорость частицы, 
радиус-вектор, характеризующий положение заряда 
относительно заряда 
. Используя определение векторного произведения, находим, что вектор 
в месте нахождения заряда направлен «от нас». Сила Лоренца 
по правилу левой руки имеет направление 4.
ЗАДАНИЕ N 6 сообщить об ошибке
Тема: Законы постоянного тока
Электропроводка должна выполняться из достаточно толстого провода, чтобы он сильно не нагревался и не создавал угрозы пожара. Если проводка рассчитана на максимальную силу тока 16 А и на погонном метре провода должно выделяться не более 2 Вт тепла, то диаметр медного провода (с учетом того, что удельное сопротивление меди равно 17 нОм·м) равен ______ мм.
|
|
| 1,7 | |
|
| 0,83 | ||
|
| 1,5 | ||
|
| 0,97 |
ЗАДАНИЕ N 13 сообщить об ошибке
Тема: Явление электромагнитной индукции
Проводящий плоский контур площадью 75 см2 расположен в магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Если магнитная индукция изменяется по закону 
мТл, то ЭДС индукции, возникающая в контуре в момент времени 
(в мВ), равна …
|
|
| 0,18 | |
|
| |||
|
| 1,8 | ||
|
|
Решение:
В соответствии с законом Фарадея для электромагнитной индукции электродвижущая сила индукции в замкнутом проводящем контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную этим контуром: 
. Поскольку плоскость контура перпендикулярна линиям магнитной индукции, 
где S – площадь контура. Таким образом, 
ЗАДАНИЕ N 14 сообщить об ошибке
Тема: Магнитостатика
Электрон влетает в магнитное поле, создаваемое прямолинейным длинным проводником с током в направлении, параллельном проводнику (см. рис.).
При этом сила Лоренца, действующая на электрон, …
|
|
| лежит в плоскости чертежа и направлена вправо | |
|
| лежит в плоскости чертежа и направлена влево | ||
|
| перпендикулярна плоскости чертежа и направлена «от нас» | ||
|
| перпендикулярна плоскости чертежа и направлена «к нам» |
ЗАДАНИЕ N 15 сообщить об ошибке
Тема: Электрические и магнитные свойства вещества
На рисунке показана зависимость поляризованности Р в сегнетоэлектрике от напряженности Е внешнего электрического поля:
Участок 
соответствует …
|
|
| остаточной поляризации сегнетоэлектрика | |
|
| спонтанной поляризации сегнетоэлектрика | ||
|
| коэрцитивной силе сегнетоэлектрика | ||
|
| поляризации насыщения сегнетоэлектрика |