Grafični prikaz električnih polj. Električni naboj

Električno polje. Grafična podoba električna polja.Lekcija fizike v 11. razredu
(osnovna raven)
Učitelj: Kononova E.Yu.

Kako obtožbe “vedo, da morajo ☻ pritegniti?”☻

Bližina

Električno polje

Električna poljska jakost

Slika električnega polja

Električna polja različnih predmetov

Princip superpozicije polja

Naloge

naloge

Doma

ELEKTRIČNI NABOJ. ELEMENTARNI DELCI.

Električni naboj q - fizikalna količina, ki določa intenzivnost elektromagnetna interakcija.

[q] = l Cl (Coulomb).

Atomi so sestavljeni iz jeder in elektronov. Jedro vsebuje pozitivno nabite protone in nenabite nevtrone. Elektroni prenašajo negativni naboj. Število elektronov v atomu je enako številu protonov v jedru, zato je atom na splošno nevtralen.

Naboj katerega koli telesa: q = ±Ne, kjer je e = 1,6*10 -19 C osnovni ali najmanjši možni naboj (naboj elektrona), n- število presežnih ali manjkajočih elektronov. V zaprtem sistemu algebraična vsota stroški ostanejo nespremenjeni:

q 1 + q 2 + … + q n = konst.

Točkovni električni naboj je naelektreno telo, katerega dimenzije so mnogokrat manjše od razdalje do drugega naelektrenega telesa, ki z njim deluje.

Coulombov zakon

Dva stacionarna točkovna električna naboja v vakuumu delujeta s silami, usmerjenimi vzdolž ravne črte, ki te naboje povezuje; moduli teh sil so neposredno sorazmerni s produktom nabojev in obratno sorazmerni s kvadratom razdalje med njimi:

Faktor sorazmernosti

kje je električna konstanta.

kjer je 12 sila, ki deluje iz drugega naboja na prvega, in 21 - iz prvega na drugega.

ELEKTRIČNO POLJE. NAPETOST

Dejstvo interakcije električnih nabojev na daljavo je mogoče razložiti s prisotnostjo električnega polja okoli njih - materialni predmet, zvezna v prostoru in sposobna delovati na druge naboje.

Polje mirujočih električnih nabojev imenujemo elektrostatično.

Značilnost polja je njegova intenzivnost.

Jakost električnega polja v dani točki je vektor, katerega modul enako razmerju sila, ki deluje na točkovni pozitivni naboj, na velikost tega naboja, smer pa sovpada s smerjo sile.

Poljska jakost točkovnega naboja Q na daljavo r enako

Princip superpozicije polja

Poljska jakost sistema nabojev je enaka vektorski vsoti poljskih jakosti vsakega od nabojev v sistemu:

Dielektrična konstanta okolje je enako razmerju poljskih jakosti v vakuumu in v snovi:

Prikazuje, kolikokrat snov oslabi polje. Coulombov zakon za dvotočkovni naboj q in Q, ki se nahaja na daljavo r v mediju z dielektrično konstanto:

Moč polja na daljavo r od naboja Q enako

POTENCIALNA ENERGIJA NABELEGA TELESA V HOMOGENEM ELEKTROSTATIČNEM POLJU

Med dvema velikima ploščama napolnjena nasprotna znamenja in leži vzporedno, postavimo točkovni naboj q.

Ker je električno polje med ploščama enakomerno jakostno, deluje sila na naboj v vseh točkah F = qE, ki pri premikanju naboja na določeno razdaljo deluje

To delo ni odvisno od oblike trajektorije, to je od gibanja naboja q vzdolž poljubne črte L delo bo isto.

Delo elektrostatičnega polja za premikanje naboja ni odvisno od oblike trajektorije, ampak je določeno izključno z začetnim in končna stanja sistemi. Tako kot v primeru gravitacijskega polja je enaka spremembi potencialne energije, vzete z nasprotnim predznakom:

Iz primerjave s prejšnjo formulo je jasno, da je potencialna energija naboja v enotnem elektrostatičnem polju enaka:

Potencialna energija je odvisna od izbire ničelne ravni in zato sama po sebi nima globokega pomena.

POTENCIAL IN NAPETOST ELEKTROSTATIČNEGA POLJA

potencial je polje, katerega delovanje pri premikanju iz ene točke polja v drugo ni odvisno od oblike trajektorije. Potencialni polji sta gravitacijsko in elektrostatično polje.

Delo končano potencialno polje, je enaka spremembi potencialne energije sistema, vzeto z nasprotnim predznakom:

potencial- razmerje med potencialno energijo naboja v polju in velikostjo tega naboja:

Enotni potencial polja je enak

Kje d- razdalja, merjena od neke ničelne ravni.

Potencialna energija interakcije naboja q s poljem je enako .

Zato je delo polja za premikanje naboja iz točke s potencialom φ 1 v točko s potencialom φ 2:

Količina se imenuje potencialna razlika ali napetost.

Napetost ali potencialna razlika med dvema točkama je razmerje med delom, ki ga opravi električno polje, da premakne naboj od začetne do končne točke, in velikostjo tega naboja:

[U]=1J/C=1V

POLJSKA JAKOST IN POTENCIALNA RAZLIKA

Pri premikanju naboja q vzdolž jakostne črte električnega polja na razdalji Δ d polje deluje

Ker po definiciji dobimo:

Zato je električna poljska jakost enaka

Torej je jakost električnega polja enaka spremembi potenciala pri premikanju vzdolž poljske črte na enoto dolžine.

Če se pozitivni naboj premika v smeri poljske črte, potem smer sile sovpada s smerjo gibanja in delo polja je pozitivno:

Takrat je torej napetost usmerjena proti zmanjševanju potenciala.

Napetost se meri v voltih na meter:

[E]=1 B/m

Poljska jakost je 1 V/m, če je napetost med dvema točkama daljnovoda, ki sta oddaljeni 1 m, 1 V.

ELEKTRIČNA KAPACITETA

Če merimo naboj samostojno Q, sporočen telesu, in njegov potencial φ, potem lahko ugotovimo, da sta neposredno sorazmerna drug z drugim:

Vrednost C označuje sposobnost prevodnika za kopičenje električnega naboja in se imenuje električna kapacitivnost. Električna zmogljivost prevodnika je odvisna od njegove velikosti, oblike in tudi električne lastnosti okolju.

Električna zmogljivost dveh prevodnikov je razmerje med nabojem enega od njiju in potencialno razliko med njima:

Zmogljivost telesa je 1 F, če ob naboju 1 C pridobi potencial 1 V.

KONDENZATORJI

Kondenzator- dva prevodnika, ločena z dielektrikom, ki služita za kopičenje električnega naboja. Naboj kondenzatorja razumemo kot modul naboja ene od njegovih plošč ali plošč.

Za sposobnost kondenzatorja, da kopiči naboj, je značilna električna kapaciteta, ki je enaka razmerju napolnjenosti kondenzatorja z napetostjo:

Kapacitivnost kondenzatorja je 1 F, če je pri napetosti 1 V njegov naboj 1 C.

Kapacitivnost vzporednega ploščnega kondenzatorja je neposredno sorazmerna s površino plošč S, dielektrična konstanta medija in je obratno sorazmerna z razdaljo med ploščama d:

ENERGIJA NABLJENEGA KONDENZATORJA.

To kažejo natančni poskusi W=CU 2 /2

Ker q = CU, To

Energijska gostota električnega polja

Kje V = Sd je prostornina, ki jo zaseda polje znotraj kondenzatorja. Ob upoštevanju, da je kapacitivnost kondenzatorja z vzporednimi ploščami

in napetost na njegovih ploščah U=Ed

dobimo:

Primer. Elektron, ki se giblje v električnem polju od točke 1 do točke 2, je povečal svojo hitrost s 1000 na 3000 km/s. Določite potencialno razliko med točkama 1 in 2.

Približna razporeditev študijskega časa
1. Elektrodinamika - 41 ur.

1. Električne interakcije – 10 ur.

2. Enosmerni električni tok - ​​8 ur.

3. Magnetne interakcije – 4 ure.

4. Elektromagnetno polje – 11 ur.

2. Optika - 8 ur.

3. Kvantna fizika- 24 ur

1. Kvanti in atomi – 8 ur.

2. Atomsko jedro in elementarni delci– 11 ura

3 Zgradba in razvoj vesolja – 5 ur.

4. Časovna rezerva – 5 ur.

SKUPAJ – 70 ur (68)

Testi
1. Test št. 1. Električne interakcije.

Vprašanja za oceno:

1. 
   Narava električne energije.
2. 
   Interakcija električnih nabojev.
3. 
   Električno polje.
4. 
   Grafični prikaz električnih polj.
5. 
   Prevodniki v elektrostatičnem polju.
6. 
   Dielektriki v elektrostatičnem polju.
7. 
   Potencialna energija naboja v statičnem električnem polju.
8. 
   Razmerje med potencialno razliko in napetostjo.
9. 
   Električna zmogljivost ploščatega kondenzatorja.

2. Test št. 2. Enosmerni električni tok in magnetne interakcije.

Vprašanja za oceno:

1. 
   Elektrika. Moč toka.
2. 
   Ohmov zakon za odsek vezja.
3. 
   Serijska in vzporedna vezava vodnikov.
4. 
   Trenutno delo in Joule-Lenzov zakon.
5. 
   Moč električnega toka.
6. 
   Ohmov zakon za popolno vezje.
7. 
   Interakcije magnetov in tokov.
8. 
   Magnetno polje.
9. 
   Amperova sila in Lorentzova sila.
10. 
    Magnetne indukcijske črte.

Vprašanja za oceno:

1. 
   Elektromagnetna indukcija.
2. 
   Zakon elektromagnetna indukcija.
3. 
   Lenzovo pravilo.
4. 
   Fenomen samoindukcije.
5. 
   Energija magnetnega polja.
6. 
   Proizvodnja, prenos in poraba električne energije.
7. 
   Transformator.
8. 
   Elektromagnetno polje.
9. 
   Elektromagnetni valovi.
10. 
    Prenos informacij z uporabo elektromagnetnih valov.

4. Test št. 4. Optika.

Vprašanja za oceno:

1. 
   Zakoni geometrijske optike.
2. 
   Leče.
3. 
   Sestavljanje slike z uporabo leč.
4. 
   Oko in optični instrumenti.
5. 
   Interferenca svetlobe.
6. 
   Uklon svetlobe.
7. 
   Nevidni žarki.

5. Test št. 5. Kvanti in atomi.

Vprašanja za oceno:

1. 
   Rojstvo kvantne teorije.
2. 
   Zakoni fotoelektričnega učinka.
3. 
   Struktura atoma.
4. 
   Bohrova teorija atoma.
5. 
   Atomski spektri.
6. 
   Laserji.
7. 
   Dvojnost val-delec.

6. Atomsko jedro in osnovni delci.

Vprašanja za oceno:

1. 
   Atomsko jedro.
2. 
   radioaktivnost.
3. 
   Radioaktivne transformacije.
4. 
   Jedrske reakcije.
5. 
   Energija komunikacije. Masovna napaka
6. 
   Cepitev uranovih jeder.
7. 
   Jedrski reaktor.
8. 
   Klasifikacija osnovnih delcev.
9. 
   Odkritje pozitrona. Antidelci.

Težave za test št. 1
1. Dve enaki prevodni krogli, ki imata električni naboj 1,8 * 10 -8 C in -2 * 10 -9 C, se za trenutek dotakneta zaradi privlačnosti. Kako je bil naboj porazdeljen med njimi? Ugotovite, s kakšno silo bosta krogli medsebojno delovali po dotiku na razdalji 8 mm?

2. Določite moč električna interakcija elektron in proton na razdalji 1,0 * 10 -8 cm drug od drugega. Kolikokrat je večja od gravitacijske sile?

3. Dve piki prahu sta 10 cm narazen. Kakšna bo sila interakcije med njima, če se 10 milijard elektronov prenese iz enega prašnega zrna v drugega?

4. Dve žogi imata masi 10 g enake naboje te krogle je treba obvestiti tako, da se Coulombov odboj uravnoteži gravitacijska privlačnost? Razdalja med kroglicama je velika v primerjavi z njihovimi polmeri.

5. Kakšen naboj mora imeti delec prahu z maso 0,1 mg, da lahko »visi« v navzgor usmerjenem elektrostatičnem polju jakosti 1 kN/C?

6. S kakšnim pospeškom se giblje proton v električnem polju 40 kN/C?

7. Električno polje tvori točkovni naboj 24 nC. Ugotovite, na kolikšni razdalji od nje je točka, v kateri je poljska jakost 15 kN/C. S kakšno silo deluje polje na poskusni naboj 1,8 nC na tej točki?

8. *Po Bohrovi teoriji se elektron v atomu vodika giblje okoli jedra po krožni orbiti. Določite poljsko jakost, ki jo ustvari jedrski naboj na daljavo enaka polmeru prva orbita elektrona, tj. 5,3 * 10 -11 m in hitrost elektrona v tej orbiti okoli jedra.

9. *Dve prevodni kroglici zanemarljive velikosti sta prejeli skupaj 5*10 9 odvečnih elektronov. Kako je naboj porazdeljen na kroglice, če v vakuumu na razdalji 3 cm druga od druge delujejo s silo 1,2 μN. Koliko presežnih elektronov ima vsaka kroglica?

10. *Dve enaki majhni nabiti kroglici, ki ležita v vakuumu na razdalji 40 cm druga od druge, se odbijata s silo 270 μN. Po tem, ko sta bila v stiku in ponovno odmaknjena na isto razdaljo, je postala odbojna sila med njima enaka 360 μN. Določite naboje na kroglicah, preden se dotaknejo. S kakšno silo bosta krogli medsebojno delovali po stiku, če sta imela sprva naboja nasprotna predznaka?

11. *Narišite črte električne poljske jakosti, ki jo tvorita dva točkasta naboja neenake velikosti.

A. V enakomerno polje z jakostjo 10 kN/C, usmerjeno navzgor, smo vnesli naboj 25 nC. Na kateri točki postane poljska jakost nič?

IN. Dva pozitivna naboja 0,2 µC in 1,8 µC sta pritrjena na razdalji 60 cm drug od drugega. Kam je treba postaviti tretji naboj, da bodo učinki nanj Coulombove sile kompenzirali drug drugega?

Z. V katerih točkah je poljska jakost dveh točkastih nabojev z moduloma 4 nC in 16 nC enaka nič? Razdalja med naboji je 12 cm. Razmislite o dveh primerih: a) istoimenskih nabojih; b) naboja sta nasprotna. Narišite risbo.

D. Nek "znanstvenik" si je zadal cilj pridobiti takšno " atomska jedra", tako da Coulombov odboj med njima natančno izniči gravitacijsko privlačnost. Kakšen naj bi bil delež protonov v teh "jedrih"? Kakšna je najmanjša možna masa takšnega "jedra"?

12. Potencialna energija naboja 5 nC v električnem polju je 8 μJ. Kakšen je potencial polja na tej točki?

13. V poljski točki s potencialom 100 V ima naelektreno telo potencialna energija-0,5 µJ. Kakšna je njegova obremenitev?

14. Kakšno delo opravi polje pri premikanju naboja 3 nC s potencialom 50 V v točko s potencialom 250 V?

15. Pri prenosu naboja 4 nC iz ene točke v drugo je električno polje opravilo 12 μJ dela. Kolikšna je potencialna razlika med tema točkama?

16. Pri prenosu naboja 5 μC iz točke 1 v točko 2 je bilo potrebno opraviti 31 mJ dela proti Coulombovim litrom. Kolikšna je potencialna razlika med točkama 1 in 2?

17. Električna potenciala dveh električnih vodnikov v zraku sta 50V in -50V. Kakšno delo bo opravilo njihovo električno polje pri prenosu naboja 8 * 10 -4 C z enega prevodnika na drugega?

18. V enakomernem električnem polju dve točki ležita na isti poljski črti. Kolikšna je razdalja med točkama 20 cm, če je poljska jakost 75 kV/m?

19. Na kateri razdalji od naboja 1,5 nC v strojnem olju je poljska jakost enaka 6 kV/m?

20*. Primerjajte potencial in napetost

Električno polje v točkah A in B, A● ● IN S● ●D

C in D (glej sliko)
21*. Elektron prileti v enakomerno električno polje s hitrostjo 1 km/s, usmerjeno vzdolž napetostne črte. Določite delo, ki ga opravi polje, da upočasni elektron, dokler se popolnoma ne ustavi. Kakšna je potencialna razlika med začetno in končno točko?

22*. Pri radioaktivnem razpadu uranovih soli se delci alfa sproščajo s hitrostjo približno 2. 10 4 km/s. Kolikšna mora biti potencialna razlika med dvema točkama električnega polja, da bi α-delci pri gibanju med njima pridobili enako hitrost?

23. Določite naboj na plošči ploščatega kondenzatorja s kapaciteto 0,02 μF, če je poljska jakost v kondenzatorju 320 V/cm in je razdalja med ploščama 0,5 cm.

24. Površina plošč kondenzatorja iz sljude je 15 cm 2, razdalja med ploščama pa 0,02 cm. Kolikšna je kapacitivnost kondenzatorja?

25 . Energija nabitega kondenzatorja s kapaciteto 400 μF je 200 J. Določite potencialno razliko med njegovima ploščama.

26*. Potencialna razlika med ploščama ravnega kondenzatorja je 150 V. Površina vsake platine je 150 cm 2, naboj pa 5 nC. Kakšna je razdalja med ploščama?

27*. Kolikšen naboj je prejel ploščati kondenzator s kapaciteto 15 pF, če je napetost med ploščama 80 kV/m in razdalja med ploščama 6 mm?

28*. Kakšna je električna poljska jakost znotraj ploščatega zračnega kondenzatorja, če je njegov naboj 2 μC in površina plošč 200 cm 2 .

29*. Določite energijo ploščatega kondenzatorja s površino vsake plošče 200 cm 2 . Debelina dielektrika med ploščama je 8 mm, naboj na plošči je 5 μC (ε = 6).

30. Ali je mogoče povečati napolnjen šolski kondenzator, ne da bi spremenili njegov naboj?

31. S katerim poskusom lahko preverimo, ali ima nabit kondenzator energijo?

Težave za test št. 2

1. Polnjenje avtomobilskega akumulatorja je trajalo 6 ur. Kolikšen naboj je šel skozi tokokrog, če je bil tok 12 A?

2 . Za izdelavo reostata z uporom 126 ohmov je bila uporabljena nikljeva žica s površino prečnega prereza 0,1 mm 2. Kakšna je dolžina žice?

3. Določite upornost vodnik, če je njegova dolžina 2,4 m, je površina preseka 0,4 mm 2. in upor je 1,2 ohma.

4. Jakost toka 1 mA velja za varno za ljudi. Koliko naboja preteče v 10 s pri tem toku? Koliko elektronov mora v 1 s preiti skozi prerez vodnika, da nastane tolikšen tok? jaz, A

5. Na sl. prikazani so grafi odvisnosti

tok proti napetosti za tri 1,5 1

razni prevodniki. Kako je 1.0 2

Odpor vsakega od njih? 0,5 3
0 10 20 30 U, B
6*. Določite jakost toka v vezju, če je skupna masa vseh elektronov, ki gredo skozi presek prevodnika v 0,5 s, 1 ng.

7*. Kondenzator s kapaciteto 6 μF, napolnjen na napetost 150 V, se je skozi kovinsko žico izpraznil v 0,001 s. Kolikšen je povprečni tok med praznjenjem?

8*. Po nikljevem vodniku, dolgem 10 m, teče tok 0,5 A. Določite prerez vodnika, če je na njegovih koncih napetost 20 V.

9*. Kos nikljeve žice dolžine 25 cm in preseka 0,1 mm 2 smo priključili na tokokrog tokovnega vira, ki proizvaja napetost 6 V. Kakšna jakost toka se vzpostavi v tokokrogu?

10*. Jakost toka v spirali električnega kotla je 4 A. Kotel je priključen na omrežje z napetostjo 220 V. Kakšna je dolžina nikromove žice, iz katere je izdelana spirala kotla, če je njen presek 0,1 mm 2?

11. Štirje upori 5 Ohm, 10 Ohm, 4 Ohm in 6 Ohm

Povezan v skladu s shemo, prikazano na sliki.

Določite skupni upor

R1 R3

R4
12 Upori z uporom 2 kOhm in 3 kOhm so povezani vzporedno in povezani z izvorom. enosmerna napetost 15 V. Poiščite tok skozi vsakega od uporov in upor vezja.

13. Radioamater potrebuje upor z uporom 70 kOhm. Našel je tri upore z upornostjo 100 kOhm, 50 kOhm in 25 kOhm. Ali lahko dobi odpor, ki ga potrebuje? Če da, kako? Narišite diagram.

14. Določite splošni dogovor

približno vezje, slika R1 R2

žena na sliki, če

imajo vsi upori R3 R4

upornost 10 kOhm

15*. Iz enakih 10 ohmskih uporov morate sestaviti vezje z uporom 6 ohmov. Katera najmanjši znesek za to so potrebni upori. Nariši diagram vezja.

16*. Obroč je izdelan iz žice z uporom 32 ohmov. Na katerih točkah obroča je treba povezati žice, da dobimo upor 6 ohmov?

17*. Poiščite tok skozi vsakega od uporov v tokokrogu, prikazanem na sliki, če je voltmeter

Prikazuje 110 V in R1 = 6,4 Ohm R2

R2 = 4 Ohm R3 = 12 Ohm R1

R4 = 6 ohmov R5 = 3 ohmov

R6 = 8 ohmov R7 = 20 ohmov. R3

R7 V R4 R5 R6

18. V električni napravi v 15 minutah električni šok Sila 2 A opravi delo 9 kJ. Določite upornost naprave.

19. Kolikšna je napetost na uporu z uporom 360 Ohmov, če električni tok v 123 minutah opravi delo 450 J?

20. Na žarnici za svetilko piše "4V, 1 W", na žarnici na hodniku pa "220V, 49 W". Katera svetilka je zasnovana za večji tok? Kolikokrat? Kakšna je upornost žarilnih nitk žarnice v delovnem stanju?

21. Obstaja pet žarnic, vsaka z napetostjo 9 V. Trije od njih imajo izračunano moč 4 W, dva - 6 W. Kako jih priključiti na omrežje z napetostjo 18 V, da bodo vse gorile pri normalni toploti?

22. Električna peč za taljenje kovine porabi tok 850 A pri napetosti 220 V. Koliko toplote se sprosti v peči v 1 minuti?

23. Iz katere kovine je izdelana spirala grelnega elementa z močjo 480 W, če je njegova dolžina 15 m, presek 0,21 mm 2 in omrežna napetost 120 V?

24. Električna lokomotiva se premika z konstantna hitrost 43,2 km/h, medtem ko razvije povprečno vlečno silo 43,7 kN. Določite učinkovitost motorjev električnih lokomotiv, če delujejo pri napetosti 1,5 kV in porabijo tok 380 A.

25. Kako dolgo je treba vzeti nikljevo žico s presekom 0,84 mm 2, da izdelamo 220 V grelnik, s katerim bi lahko z učinkovitostjo segreli 2 litra vode od 20 o C do vrenja v 10 minutah od 80%?

26. Električni grelec v 20 minutah zavre 3 kg vode, katere začetna temperatura je 10 o C. Jakost toka v grelniku je 7 A, omrežna napetost je 220 V. Kolikšen del energije porabi grelec prenese v okolje?

27. Dvigalo, katerega motor je priključen na omrežje 120 V, pri jakosti toka 4 A enakomerno dvigne breme, ki tehta 72 kg. Določite hitrost dvigovanja bremena, če je izkoristek dvigala 73,5 %.

Test št. 3.

v vodniku, katerega presek je P x ​​x x x x x x

in eden od daljnovodi magnetni B IN

polja IN so prikazani na sliki. x x x x x x x

4. Ravni vodnik, obešen vodoravno

Na dveh žicah. Srednji del vodnika, x x x x x x x

Z dolžino 75 cm se nahaja v enakomernem vodoravnem magnetnem polju z indukcijo 2 Tesla.

(Slika 2). Prevodnik se nahaja pravokotno na vektor B. Kakšna mora biti smer

Tok v vodniku, tako da se napetost v žicah zmanjša? Pojasnite svoj odgovor.

5. V aktivnem delu prevodnika dolžine 50 cm, ki se nahaja v magnetnem polju z indukcijo 0,8 Tesla,

tok teče s silo 3 A. Poiščite silo, ki deluje na vodnik, po katerem teče tok, če je kot med vektorjem

magnetna indukcija in smer toka 30 o.

6. Elektron s hitrostjo leti v enakomerno magnetno polje z indukcijo IN. Hitrost elektronov

usmerjen pravokotno na vektor IN. Kakšni poti bo sledil elektron? Odgovori

pojasni.

7. Elektron se giblje s hitrostjo 20 mm/s v enakomernem magnetnem polju z indukcijo 0,5 tesla. Vektor

hitrost elektrona je pravokotna na vektor polja magnetne indukcije. Določite moč

ki deluje na elektron iz magnetnega polja, in polmer kroga, vzdolž katerega je

premika.

8. Proton, ki je šel skozi pospešeno potencialno razliko 900 V, leti v homogeno magnetno

polje z indukcijo 0,3 T in se giblje krožno. Izračunaj polmer krožnice, po kateri

proton se premika.

9. Določite indukcijo magnetnega polja v zraku na razdalji 0,1 m od ravne črte

prevodnik, po katerem teče tok 20 A.

10. Indukcija magnetnega polja, ki ga ustvari ravni prevodnik z odtokom 10 AB, je enaka

10 -5 T. Na kolikšni razdalji od vodnika je točka, v kateri se ugotavlja indukcija? IN?

11. Dva vzporedna vodnika s tokom 100 A sta v vakuumu. Določite

razdalja med vodniki, če je zaradi njihove interakcije na odseku prevodnika

dolžine 0,75 m, deluje sila 5,0 * 10 -2 N.

12. Določite jakost toka v vodniku, če privlači vzporedni vodnik z dolžino

2,8 m s tokom 58 A s silo 3,4 * 10 -3 N. Kakšna je smer tokov v obeh vodnikih? Razdalja

med vodniki 0,12 m.

13. Na tuljavo žice s polmerom 0,16 m, nameščeno med poloma magneta, deluje

največji mehanski navor 1,3*10 -5 N*m. Jakost toka v zavoju je 4 A. Določite indukcijo IN

polja med poloma magneta.

14. Izračunajte energijo magnetnega polja tuljave z induktivnostjo 0,5 H pri toku 2 A.

15. Ravni vodnik dolžine 0,5 m se giblje v magnetnem polju s hitrostjo 6 m/s pod kotom.

30 o v smeri indukcijskega vektorja. Določite indukcijo magnetnega polja v prevodniku

Pojavi se emf elektromagnetne indukcije 3 V.

16. Hitrost letala, ki leti vodoravno, je 900 km/h. Poiščite inducirano emf, ki nastane pri

koncih kril tega letala, če je navpična komponenta indukcije zemeljskega magnetnega polja

je enak 0,5 * 10-4 T, razpon kril letala pa je 12,5 m.

17. Okvir s 25 zavoji je v magnetnem polju. Določite inducirano emf,

ki se pojavi v okvirju ob spreminjanju magnetni tok v njem od 0,098 do 0,013 Wb v 0,16 s.

18. Kakšna naj bo dolžina aktivnega dela prevodnika, ki se giblje s hitrostjo 10 m/s v

magnetno polje z indukcijo 0,8 tesla pravokotno na smer toka, tako da v vodniku

je bil induciran EMF 8 V?

19. Kakšna je induktivnost tuljave, če s postopno spremembo toka od 5 do 10 A v 0,1 s,

ali pride do samoinduciranega EMF 20 V?

20. Za določitev smeri magnetnega poldnevnika je predlagana uporaba kozarca z

soda, ščepec amoniaka NH 4 Cl, škarje, tuljava bakrene žice, majhen cink

plošča in pluta. Kako lahko dokončam nalogo z uporabo navedenega nabora predmetov?

(Smer dela: 1. Prejem galvanski člen. 2. Dizajn "lebdeči"

elektrode". 3. Zaprite solenoid z elektrodami...).
TEST št. 4

1. 
   Svetlobni žarek gre iz diamanta, ki ima lomni količnik 2,4, v steklo z lomnim količnikom 1,5. Poiščite kot, za katerega bo žarek odstopal od svoje prvotne smeri na meji med temi mediji, če je vpadni kot 30°.
2. 
   Konstruirajte sliko predmeta v leči (sl. 1,2,3,4,5). Kakšne lastnosti ima ta slika?

F o F F O F 2F F O F 2F

riž. 1 sl. 2 sl. 3

O

riž. 4 sl. 5

3. Po kateri zakonitosti je razvidno nastajanje sence?

4. Kako se bo spremenil kot med vpadnim in odbitim žarkom svetlobe, če vpadni kot povečamo za 20°?

5. Človek stoji pred navpično postavljenim ravnim ogledalom na razdalji 2 m od njegove ravnine.

Kolikšna je razdalja med podobo osebe in ogledalom?

6. Določite lomni količnik medija, če nanj pade žarek iz zraka pod kotom 20 o do

obzorje, se lomi in gre v njem pod kotom 46 o na obzorje.

7. Lomni kot prizme je 30°. Žarek pade na rob prizme pravokotno na njeno površino in

pride v zrak z druge strani in za 20° odstopa od prvotne smeri. Določite

lomni količnik steklene prizme.

8. Določite, koliko se bo žarek premaknil vzdolž roba ravniparalelne steklene plošče debeline

10 cm, če je vpadni kot žarka 70 o. Lomni količnik steklene plošče je 1,5.

9. Na planparalelno ploščo z lomnim količnikom 1,5 pade žarek pod kotom 60°. Kaj je

debelina plošče, če se je žarek ob izstopu iz nje premaknil za 0,02 m?

10. Na kateri razdalji od bikonveksne leče je treba postaviti predmet, da dobimo

slika zmanjšana za polovico? Goriščna razdalja leče je 0,6 m.

11. Pri snemanju avtomobila dolžine 4 m je bil film na razdalji 0,06 m od objektiva. Od česa

razdalje posnetega avtomobila, če je dolžina njegovega negativa 0,032 m?

12. Frekvenca svetlobe 7,5*10 14 s -1. Kakšna valovna dolžina in kakšna barva ustreza tej frekvenci v zraku?

13. Valovna dolžina rdeče svetlobe v zraku je 780 nm. Določite frekvenco nihanja.

14. Koliko časa potrebuje svetloba, da prepotuje razdaljo 12 km v zraku (vakuum) in v vodi?

15. Kaj pojasnjuje Bela barva sneg, črne saje, zelene barve listi, rdeča barva zastave?

16. Zakaj je znak za nevarnost pri prevozu rdeč?

17. Nekateri avtomobili imajo dodatne meglenke rumena barva. Zakaj so te

Ali žarometi osvetljujejo cesto v meglenem vremenu?

18. Kaj pojasnjuje barve kril kačjih pastirjev?

19. Voda je osvetljena z zeleno svetlobo, katere valovna dolžina v zraku je 540 nm. Določite dolžino

valovanje in frekvenca te svetlobe v vodi.

20 V Youngovem poskusu sta dve reži osvetljeni z rumeno svetlobo z valovno dolžino 600 nm. Difrakcijski vzorec

dobljeno na zaslonu 2 m stran od razdalje med sredino in peto

največja je 15 cm. Poiščite razdaljo med režami.

21. Difrakcijski spekter, dobljen iz žarnice z žarilno nitko na rešetki s številom črt 400 na 1 mm,

se projicira na platno. Koliko skupnih uklonskih maksimumov opazimo na zaslonu?

22. Uklonska mreža vsebuje 120 črt na 1 mm. Poiščite valovno dolžino monokromatike

svetloba, ki pada na rešetko. Če je kot med dvema spektroma prvega reda 8 o.

23. Kateri je najvišji vrstni red spektra, ki ga lahko vidimo v uklonska rešetka, ki ima 500 udarcev

na milimeter, ko je osvetljen s svetlobo z valovno dolžino 720 nm?

24. Dva človeka v jedilnici sta že tretjič vzela čaj. Prvi je v kozarec takoj dodal smetano, drugi pa jo je prvi pojedel

prvo in drugo, nato pa čaju dodal smetano. Kdo bo pil bolj topel čaj in zakaj?

25. Zakaj je temperatura v rastlinjakih bistveno višja od temperature okoliškega zraka tudi v odsotnosti

ogrevanje in gnojila?

TEST št. 5.

1. Določite rdečo mejo fotoelektričnega učinka za platino.

2. Najdaljša valovna dolžina svetlobe, pri kateri opazimo fotoelektrični učinek za kalij, je 6,2 * 10 -5 cm.

3. Katero kinetična energija imajo elektrone, odtrgane s površine bakra, ko so obsevani s svetlobo s frekvenco 6 * 10 16 Hz?

4. Izhodna funkcija elektrona bakrovega oksida je 5,15 eV. Ali bo fotoelektrični učinek povzročil ultravijolično sevanje z valovno dolžino 300 nm?

5. Poiščite delovno funkcijo elektrona s površine določenega materiala, če je pri obsevanju tega materiala z rumeno svetlobo hitrost izbitih elektronov 0,28*10 6 m/s. Valovna dolžina rumene svetlobe je 590 nm.

6. Med fotoelektričnim učinkom s površine srebra se je zadrževalna napetost izkazala za 1,2 V. Izračunajte frekvenco vpadne svetlobe.

7. Kakšna je razlika med atomom, ki se nahaja v stacionarno stanje, iz atoma v vzbujenem stanju?

8. Ali se spreminja? kemična narava element, ko γ-sevanje oddajajo njegova jedra?

9. V kaj se je med β - razpadom spremenil vodikov izotop 1 H 3? Zapišite reakcijo.

10. Kaj se bo zgodilo z izotopom urana - 237 med β - razpadom? Kako se spremeni masno število novega elementa? Ali je v periodnem sistemu premik v levo ali desno? Zapišite reakcijo.

11. Zapišite reakcijo neposredne pretvorbe aktinija - 227 v francij - 223. Tu poteka α- ali β - razpad.

12. V kaj se spremeni jedro atoma urana 92 ​​U 238 po α - razpadu in dveh β - razpadih?

13. Zaradi katerega radioaktivnega razpada se natrij 11 Na 22 spremeni v magnezij 12 Mg 22? Zapišite reakcijo.

14 Jedro torijevega izotopa 90 Th 232 je podvrženo α-razpadu in dvema β-razpadoma ter še enemu α-razpadu. Katera jedra dobite po tem?

15. Kolikšen delež radioaktivnih atomov razpade po časovnem intervalu, ki je enak dvema razpolovnima časoma?

16. Obstaja 10 5 atomov radioaktivni izotop z razpolovno dobo 1,5 ure, koliko atomov se jih približno transformira v 3 urah?

17. Kolikšen odstotek jeder radioaktivnega joda-131 z razpolovno dobo 8 dni bo ostal po 16 dneh?

18. Razpolovna doba selena-75 je 120 dni. Kolikšen odstotek atomov tega izotopa razpade v 840 dneh?

19. Kolikšna je razpolovna doba radioaktivnega izotopa, če povprečno 7500 atomov od 8000 atomov razpade v 12 urah?

20. Razpolovna doba radioaktivnega izotopa je 20 minut. Po kolikšnem času bo v vzorcu, ki tehta 4 g, ostalo 500 mg tega izotopa?

21. Poiščite masni defekt jedra atoma dušika 7 N 15.

22. Kolikšna je vezavna energija jedra ogljikovega atoma 6 C 13?

23. V naslednje jedrske reakcije vpiši manjkajoče simbole:

1) 5 V 11 + ? → 4 Be 8 + 2 He 4;

2) 4 Be 9 + ? → 2 2 Ne 4 + 0 p 1 ;

3)? + 1 Н 2 → 43 Тс 99 + 0 p 1

4) 7 N 14 + 0 p 1 → ? + 2 0 p 1 ;

5) 28 Ni 62 + 1 R 1 → ? + γ;

6) 13 Al 27 + γ → 12 Mg 26 + ? .

24. Izvedite energetski izračun jedrska reakcija in ugotovite, ali se energija pri tej reakciji sprosti ali absorbira:

1) 3 Li 6 + 1 R 1 → 2 Ne 4 + 2 Ne 3 ;

2) 4 Be 9 + 1 H 2 → 5 B 10 + 0 p 1 .

25. Katere snovi se lahko uporabljajo v jedrski reaktorji kot moderator nevtronov?