Проводник, изготовленный из материала плотности p и имеющий площадь поперечного сечения S, подвешен на двух невесомых нерастяжимых нитях в однородном магнитном поле индукции B. При какой силе тока I в проводнике нити не будут испытывать натяжения, если вектор магнитной индукции поля перпендикулярен плоскости подвеса проводника?

Объяснение:

. Напряжение в сети без нагрузки U = 120 В. При включении в сеть плитки номинальной мощности Рном = 300 Вт фактически выделяющаяся мощность равна Р = 250 Вт. Какая мощность будет выделяться в двух таких плитках, одновременно включенных параллельно в эту сеть? Плитки рассчитаны на напряжение Uном = 120 В. Изменения сопротивления плиток при их нагревании не учитывать.

 Нагреватель самовара состоит из двух элементов. При подключении к сети первого элемента вода в самоваре закипает через t1 = 15 мин, при подключении только второго элемента — через t2 = 20 мин. Через какое время вода в самоваре закипит, если элементы подключить к сети: а) последовательно; б) параллельно.

. Электроплитка имеет три секции с одинаковыми сопротивлениями. При параллельном их соединении вода в чайнике закипает через t = 6 мин. Через какое время закипит вода той же массы и той же начальной температуры при соединении секций, показанном на рисунке.

 Конденсатор емкости C1, имеющий заряд q1, соединяют противоположно заряженными обкладками через резистор с конденсатором емкости С2, имеющим заряд q2. Какое количество теплоты Q выделяется на резисторе?

 Какое количество теплоты Q выделится на резисторе сопротивления R после замыкания ключа К (см. рисунок)? Внутренним сопротивлением источника пренебречь.

 Конденсатор емкости С, заряженный до напряжения E, подключается через резистор с большим сопротивлением к батарее с ЭДС 5E (см. рисунок). Определите количество теплоты Q, которое выделяется в цепи при зарядке конденсатора до напряжения 5E.

. Между обкладками плоского конденсатора расположена диэлектрическая пластинка (е = 3), заполняющая весь объем конденсатора. Конденсатор через резистор подключен к батарее с ЭДС E = 100 В (см. рисунок). Пластину быстро удаляют так, что заряд на конденсаторе не успевает измениться. Какая энергия Q выделится после этого в цепи в виде теплоты? Емкость незаполненного конденсатора C0 = 100 мкФ.

. Определить сопротивление R подводящих проводов от источника U = 120 В, если при коротком замыкании предохранители из свинцовой проволоки площадью сечения s = 1 мм2 и длины L = 2 см плавятся за время т = 0,03 с. Начальная температура предохранителя Т = 300 К, температура плавления свинца Tпл = 600 К, плотность свинца D = 11,3*10^3 кг/м3, удельное сопротивление свинца р = 2,1*10^-7 Ом*м, удельная теплоемкость свинца с = 0,13 кДж/(кг*К), удельная теплота плавления L = 25 кДж/кг.

. Под каким напряжением U нужно передавать электроэнергию на расстояние L = 5 км, чтобы при плотности тока j = 0,25 А/мм2 в медных проводах двухпроводной линии электропередачи потери в линии составляли h = 1 % от передаваемой мощности? Удельное сопротивление меди р = 1,7*10^-8 Ом*м.

От источника тока необходимо передать потребителю мощность P0 = 4 кВт. Сопротивление подводящих проводов R = 0,4 Ом. Какое напряжение U должно быть на зажимах источника, чтобы потери мощности в проводах составляли h = 4 % от потребляемой мощности?

 Трамвай массы m = 22,5 т идет сначала по горизонтальному участку, а затем в гору с уклоном k = 0,03. В первом случае ток в двигателе I1 = 60 А, а во втором I2 = 118 А. Найдите скорости v1 и v2 трамвая, если коэффициент трения в обоих случаях ц = 0,01, напряжение в линии U = 500 В, КПД двигателя и передачи h = 75 %. Катушка радиуса r = 25 см, содержащая L = 500 м тонкого медного провода, вращается с угловой скоростью w = 300 рад/с вокруг своей оси. Через скользящие контакты катушка подключена к баллистическому гальванометру. Общее сопротивление всей цепи R = 21 Ом. Найдите удельный заряд е/mе носителей тока в меди, если при резком затормаживании катушки через гальванометр проходит заряд q = 10 нКл.

 Сплошной металлический цилиндр радиуса R вращается с постоянной угловой скоростью w. Найдите зависимость напряженности поля Е от расстояния r от оси цилиндра и разность потенциалов U между поверхностью цилиндра и его осью.

 Определите среднюю скорость v упорядоченного движения электронов в медном проводе при плотности постоянного тока j = 6 А/мм2, если считать, что на каждый атом меди приходится один свободный электрон. Какое количество теплоты q выделится при этом в единице объема провода в единицу времени? Молярная масса меди ц = 63,5*10^-3 кг/моль, плотность меди D = 8,9*10^3 кг/м3, удельное сопротивление меди р = 1,7*10^-8 Ом*м.

Найдите суммарный импульс электронов в прямом проводе длины L = 1000 м, по которому течет ток I = 70 А.