Задачи и упражнения по теме "Электрические явления"

1.    Как заряжена гильза 1 (рис. 111, а), если гильза 2 заряжена положительно?

2.    Как заряжена гильза 2 (рис. 111, б), если гильза 1 заряжена отрицательно?

3.    При соединении поврежденных проводов монтер надевает резиновые перчатки. Зачем он это делает?

4.    При наливании бензина корпус бензовоза при помощи металлического проводника соединяют с землей. Зачем это делают?

5.    Сколько электронов в атоме: а) меди; б) кремния; в) йода?

6.    Атом какого химического элемента содержит: а) 15 электронов; б) 79 электронов; в) 100 электронов?

7.    Чему равен общий заряд всех электронов, находящихся внутри атома кислорода?

8.    У какого атома общий заряд всех электронов равен q = –16 · 10^–19 Кл?

9.    Чему равен заряд ядра атома ртути? Во сколько раз он больше заряда ядра атома гелия?

10.    Чему равен заряд ядра атома титана? Во сколько раз он больше заряда ядра атома натрия?

11.    От атома гелия отделился один электрон. Как называется оставшаяся частица? Каков ее заряд?

12.    К атому кислорода присоединился один электрон. Как называется образовавшаяся частица? Каков ее заряд?

13. Самым тяжелым из существующих в природе атомов является атом урана (U). Каков состав этого атома?

14.    Каков состав атомов фтора (F), серебра (Ag), платины (Pt) и цинка (Zn)?

15.    При электризации стеклянной палочки она приобрела заряд 3,2 · 10^–10 Кл. Сколько электронов она потеряла?

16.    Электроскопу сообщили заряд, равный q = –6,4 · 10^–10 Кл. Какому числу электронов соответствует этот заряд?

17.    Имеются два одинаковых металлических шарика. Заряд одного равен 4 нКл, заряд другого равен –10 нКл. Шарики привели в соприкосновение и раздвинули. Какой заряд будет у шариков после этого?

18.    Какой заряд появится у каждого из трех одинаковых металлических шариков после того, как их приведут в соприкосновение и раздвинут, если начальные заряды шариков были равны соответственно 6 нКл, –4 нКл и 7 нКл?

19.    В электрическое поле параллельно его силовым линиям влетает электрон (рис. 112, а). Как будет изменяться скорость этого электрона при движении в этом поле? Начертите в тетради рисунок, изобразив силу, действующую на электрон.

20.    В электрическое поле параллельно его силовым линиям влетает протон (рис. 112, б). Как будет изменяться скорость протона при движении в этом поле? Начертите в тетради рисунок, изобразив силу, действующую на протон.

21.    Электрическая сила, равная 3,2 · 10^–10 Н, сообщает протону ускорение 1,9 · 10¹¹ м/с². Чему равна масса протона?

22.    С каким ускорением движется электрон под действием электрической силы, равной 4,8 · 10^–17 Н? Масса электрона 9 · 10^–31 кг.

23.    Положительно заряженная пылинка находится в равновесии между двумя горизонтально расположенными металлическими пластинами (рис. 113, а). Как заряжены эти пластины? Изобразите силы, действующие на пылинку. Чему равна действующая на нее электрическая сила, если масса пылинки 10^–10 г?

24.    Капелька масла находится в равновесии между двумя горизонтально расположенными заряженными пластинами (рис. 113, б). Каков знак заряда капельки? Изобразите силы, действующие на капельку. Чему равна масса капельки, если действующая на нее электрическая сила равна 2 · 10^–11 Н?

25.    На рисунке 114 изображена электрическая цепь. Начертите схему этой цепи. Укажите направление тока в цепи. В каком направлении движутся по этой цепи электроны?

26.    Начертите схему цепи карманного фонаря (рис. 115) и назовите части этой цепи. Какие элементы фонаря отмечены цифрами 1, 2 и 3?

27.    Начертите схему электрической цепи, содержащей батарею, два ключа и две лампы, каждую из которых можно включать независимо от другой.

28.    В больнице в комнате дежурной сестры находится электрический звонок и три лампы. Начертите схему цепи, которая позволила бы вызывать сестру больным, лежащим в трех разных палатах.

29.    Перечертите в тетрадь изображенные на рисунке 116 шкалы амперметров. Определите цену деления каждого прибора и изобразите на каждой шкале стрелку, указывающую то значение силы тока, которое обозначено под соответствующим рисунком.

30.    Перечертите в тетрадь изображенные на рисунке 117 шкалы амперметров. Определите цену деления каждого прибора и силу тока, соответствующую показаниям этих приборов.

31.    За 1 мин через поперечное сечение проводника проходит заряд 24 Кл. Чему равна сила тока в проводнике?

32.    Чему равна сила тока в электрической лампе, если за 2 мин через нее проходит заряд 60 Кл?

33.    Сила тока в цепи электрической плитки равна 1,4 А. Какой электрический заряд проходит через поперечное сечение ее спирали за 10 мин?

34.    Сила тока в цепи электрической лампы равна 0,3 А. Сколько электронов проходит через поперечное сечение спирали в лампе за 5 мин?

35.    Перечертите в тетрадь шкалу вольтметра, изображенного на рисунке 30. Определите цену деления прибора и изобразите на его шкале стрелку, указывающую напряжение 3,5 В.

36.    Перечертите в тетрадь шкалу вольтметра, изображенного на рисунке 32. Определите цену деления прибора. Какое напряжение показывает данный вольтметр?

37.    При перемещении по участку цепи заряда 20 Кл была совершена работа 0,1 кДж. Чему равно напряжение на этом участке?

38.    При каком напряжении работа тока по перемещению заряда 15 Кл составляет 225 Дж?

39.    В одну и ту же сеть включают различные бытовые приборы: лампу, плитку и вентилятор. Почему при одном и том же напряжении сила тока в этих приборах оказывается различной?

40.    На специальном станке проволоку протягивают так, что она становится длиннее и тоньше в 2 раза. Как изменяется при этом ее сопротивление?

41.    Чему равно сопротивление алюминиевой проволоки длиной 80 см и площадью поперечного сечения 0,2 мм²?

42.    Рассчитайте сопротивление никелиновой проволоки длиной 4 м и площадью поперечного сечения 0,5 мм².

43.    Сколько метров никелиновой проволоки сечением 0,2 мм² требуется для изготовления ползункового реостата, имеющего сопротивление 30 Ом?

44.    Какую длину должна иметь константановая проволока сечением 0,005 см², чтобы обладать сопротивлением 0,5 Ом?

45.    Чему равна сила тока, протекающего через вольтметр, обладающий сопротивлением 12 кОм, если он показывает напряжение 120 В?

46.    Напряжение на зажимах электрического утюга 220 В, сопротивление нагревательного элемента утюга 50 Ом. Чему равна сила тока в нагревательном элементе?

47.    Сила тока в спирали электрической лампы 700 мА, сопротивление лампы 310 Ом. Под каким напряжением работает лампа?

48.    Сила тока в телеграфном проводе 7 мА. Каково напряжение на концах этого провода, если его сопротивление равно 5,6 Ом?

49.    Каким сопротивлением обладает резистор, если при напряжении 10 В сила тока в нем равна 10 мА?

50.    Чему равно сопротивление лампы накаливания, если при напряжении 120 В сила тока в ней составляет 0,5 А?

51.    Реостат изготовлен из никелиновой проволоки длиной 40 м и площадью поперечного сечения 0,5 мм². Напряжение на зажимах реостата равно 80 В. Чему равна сила тока, проходящего через реостат?

52.    Спираль электрической плитки изготовлена из нихромовой проволоки длиной 13,75 м и площадью поперечного сечения 0,1 мм². Плитка включена в сеть напряжением 220 В. Определите силу тока в спирали плитки.

53.    Определите напряжение на концах телеграфной линии протяженностью 200 км, если провода линии изготовлены из железа и имеют площадь поперечного сечения 12 мм², а сила тока в них 10 мА.

54.    Сила тока в железном проводнике длиной 15 см и площадью поперечного сечения 0,02 мм² равна 250 мА. Каково напряжение на концах проводника?

55.    Спираль электронагревателя изготовлена из никелиновой проволоки площадью поперечного сечения 0,1 мм². Чему равна длина этой проволоки, если при напряжении 220 В сила тока в ней 4 А?

56.    Какой должна быть длина константановой проволоки площадью поперечного сечения 1 мм2, чтобы при напряжении 10 В сила тока в ней была равна 200 мА?

57.    На рисунке 118, а изображена электрическая цепь с реостатом. В какую сторону следует переместить ползунок реостата, чтобы сила тока в цепи увеличилась?

58.    Как изменится показание амперметра в цепи, изображенной на рисунке 118, б, если ползунок реостата передвинуть вправо?

59.    На рисунке 119, а изображен график зависимости силы тока 1 в проводнике от напряжения U на его концах. Чему равно сопротивление этого проводника?

60.    На рисунке 119, б изображены графики зависимости силы тока от напряжения для двух проводников А и В. Какой из этих проводников обладает большим сопротивлением и во сколько раз?

61.    Чему равно общее сопротивление двух последовательно соединенных ламп, если сопротивление одной из них равно 20 Ом, а сопротивление другой 0,03 кОм?

62.    Елочная гирлянда состоит из тридцати одинаковых лампочек сопротивлением 20 Ом каждая. Чему равно общее сопротивление всей гирлянды?

63.    Два последовательно соединенных проводника сопротивлением 6 и 4 Ом включены в сеть напряжением 20 В (рис. 120). Определите общую силу тока в цепи, силу тока в каждом проводнике, а также напряжение на каждом из них.

64.    В электрическую цепь последовательно включены лампочка сопротивлением R₁ = 13 Ом и две спирали сопротивлением R₂ = 3 Ом и R₃ = 2 Ом. Общее напряжение в цепи 36 В. Определите силу тока в цепи, а также напряжение на каждом участке.

65.    Два последовательно соединенных проводника включены в сеть напряжением 36 В. Сопротивление первого проводника 10 Ом. Напряжение на втором проводнике 16 В. Определите силу тока в цепи, сопротивление второго проводника, общее сопротивление проводников и напряжение на первом проводнике.

66.    Цепь состоит из двух последовательно соединенных проводников сопротивлением 3 и 7 Ом. Сила тока в цепи 0,5 А. Найдите напряжение на каждом проводнике и общее напряжение в цепи.

67.    Для елочной гирлянды взяты лампочки, каждая из которых имеет сопротивление 20 Ом и рассчитана на силу тока 0,3 А. Сколько таких лампочек нужно последовательно соединить в гирлянду, чтобы ее можно было включить в сеть напряжением 220 В?

68.    В сеть последовательно включены электрическая лампа и резистор. Сопротивление лампы 20 Ом, а сопротивление резистора 0,48 кОм. Чему равно напряжение на лампе, если резистор находится под напряжением 120 В?

69.    Чему равно общее сопротивление двух параллельно соединенных резисторов сопротивлением 3 и 7 Ом?

70.    Найдите общее сопротивление десяти параллельно соединенных одинаковых ламп сопротивлением 14 Ом каждая.

71.    К сети напряжением 120 В параллельно подключены две электрические лампы сопротивлением 200 и 300 Ом (рис. 121). Чему равно напряжение на каждой лампе, их общее сопротивление, общая сила тока, а также сила тока в каждой лампе?

72.    Два проводника сопротивлением 10 и 15 Ом соединены параллельно и подключены к сети напряжением 12 В. Определите общее сопротивление проводников, общую силу тока, а также силу тока в каждом проводнике.

73.    Два параллельно соединенных резистора подключены к сети напряжением 9 В. Сопротивление первого резистора 1 Ом, сила тока во втором резисторе 1 А. Определите сопротивление второго резистора, силу тока в первом резисторе, а также общее сопротивление и общую силу тока в цепи.

74.    Два параллельно соединенных резистора подключены к источнику напряжением 3,2 В. Сила тока в первом резисторе 1,6 А, сопротивление второго резистора 8 Ом. Определите сопротивление первого резистора, силу тока во втором резисторе, а также общее сопротивление и общую силу тока в цепи.

75.    Две электрические лампы сопротивлением 200 и 300 Ом соединены параллельно. Определите силу тока во второй лампе, если в первой лампе сила тока равна 0,6 А.

76.    Два резистора сопротивлением 4 и 6 Ом соединены параллельно. Чему равна сила тока в первом резисторе, если во втором она равна 2 А?

77.    Кусок проволоки сопротивлением 20 Ом разрезали пополам и полученные половины параллельно подключили к источнику тока. Чему будет равно общее сопротивление этих половин?

78.    Кусок проволоки сопротивлением 10 Ом разрезали на пять равных частей, после чего параллельно присоединили их к источнику тока. Чему будет равно общее сопротивление всех этих частей?

79.    Определите общее сопротивление цепи (рис. 122, а), если R₁ = 2 Ом, R₂ = 6 Ом, R₃ = 2 Ом.

80.    Определите общее сопротивление цепи (рис. 122, б), если R₁ = 2,4 Ом, R₂ = 8 Ом, R₃ = 2 Ом.

81.    Какую работу совершает электрический ток в электродвигателе за 30 мин, если сила тока в цепи 0,5 А, а напряжение на клеммах двигателя 12 В?

82.    Сила тока в цепи электродвигателя 2 А, напряжение на его клеммах 220 В. Какую работу совершает ток в электродвигателе за 1 ч?

83.    Напряжение на спирали лампочки от карманного фонаря равно 3,5 В, сопротивление спирали 14 Ом. Какую работу совершает ток в лампочке за 5 мин?

84.    Какую работу совершает электрический ток в проводнике за 10 мин, если сопротивление проводника 6 Ом и он находится под напряжением 6 В?

85.    Сила тока в резисторе сопротивлением 4 Ом равна 2 А. Какую работу совершит ток за 10 с?

86.    Найдите работу тока в проводнике сопротивлением 10 Ом, если время протекания тока 5 мин, а сила тока в проводнике 100 мА.

87.    В сеть напряжением 127 В включена электрическая лампа, сила тока в которой 0,6 А. Найдите мощность тока в лампе.

88.    Электроплитка рассчитана на напряжение 220 В и силу тока 3 А. Определите мощность тока в электроплитке.

89.    Чему равна мощность лампы сопротивлением 806 Ом, работающей под напряжением 220 В?

90.    Каким сопротивлением обладает лампа мощностью 40 Вт, работающая под напряжением 220 В?

91.    Два проводника сопротивлением по 5 Ом каждый соединены сначала последовательно, а потом параллельно и в обоих случаях включены под общее напряжение 4,5 В. Определите мощность тока в каждом случае. В каком случае она больше и во сколько раз?

92.    На две электрические лампы мощностью 100 и 25 Вт, соединенные параллельно, подается напряжение 220 В. Чему равна сила тока в каждой лампе? У какой из ламп больше сопротивление нити накала?

93. Имеется электрическая лампа, рассчитанная на ток мощностью 100 Вт. Ежедневно лампа горит в течение б ч. Найдите работу тока за один месяц (30 дней) и стоимость израсходованной за это время электроэнергии при тарифе 30 к. за 1 кВт · ч.

94.    Лампа, рассчитанная на мощность тока 60 Вт, работает в течение недели по 3 ч в сутки. Рассчитайте стоимость израсходованной за неделю электроэнергии при тарифе 30 к./кВт · ч.

95.    Имеются две лампы по 40 Вт и электронагревательный прибор мощностью 800 Вт. Каждая из ламп включается на 5 ч в день, а электронагревательный прибор — на 0,5 ч в день. Найдите работу тока за одну неделю и стоимость израсходованной за это время электроэнергии при тарифе 0,3 р./кВт · ч.

96.    В квартире имеются две электролампы по 60 Вт и одна на 40 Вт. Каждую из них включают на 4 ч в сутки. Определите стоимость израсходованной за месяц электроэнергии при тарифе 0,3 р./кВт · ч.

97.    Какое количество теплоты выделится за 30 мин проволочной спиралью сопротивлением 20 Ом при силе тока 5 А?

98.    Какое количество теплоты выделится за 1 ч проводником сопротивлением 0,5 кОм при силе тока 100 мА?

99.    Какое количество теплоты выделится за 20 мин в электрическом чайнике сопротивлением 100 Ом, включенном в сеть напряжением 220 В?

100.    Какое количество теплоты выделится за 0,5 ч проводником сопротивлением 60 Ом при напряжении 30 В?

101.    На плавком предохранителе написано, что он рассчитан на силу тока 10 А. Если предохранитель использовать в сети напряжением 220 В, то каково может быть общее минимальное сопротивление всех приборов, одновременно включенных в сеть?

102.    В цепь источника тока включены последовательно три проволоки одинаковой площади поперечного сечения и одинаковой длины: медная, стальная и никелиновая. Какая из них больше нагреется? Ответ обоснуйте.