|
I dalis
1. Ilga ir plona neįelektrinta plokštelė, pagaminta iš nemagnetinio metalo, juda pastoviu greičiu, lygiu 11,3 m/s vienalyčiame magnetiniame lauke, kurio indukcija 1 T. Greičio ir magnetinės indukcijos vektoriai tarpusavyje statmeni ir lygiagretūs plokštelės plokštumai. Įvertinkite paviršinį elektrinio krūvio, atsirandančio dėl plokštelės judėjimo, tankį.
2. Ritė susukta iš izoliuoto laido turi 1000 vijų ir yra patalpinta į magnetinį lauką, kurio indukcija kinta greičiu 1T/1 sekundę. Prie ritės galų prijungtas 10 µF talpos kondensatorius. Koks krūvis susikaups kondensatoriuje, jei ritės vijos skersmuo lygus 2 cm?
3. Planetiniame vandenilio atomo modelyje (pagal Rezerfordą ir Borą) priimta, jog elektronas sukasi apskritimine orbita apie mažytį teigiamai įelektrintą branduolį (protoną). Įvertinkite vandenilio atomo diametrą, jeigu žinoma, jog minimali energija, kurią reiktų suteikti elektronui, kad jis paliktų atomą (jonizacijos energija) lygi 2,2·10-18 J.
4. Talpos C įelektrintas kondensatorius užtrumpintas induktyvumo L rite. Raskite tokią kondensatoriaus talpos priklausomybę nuo laiko, kad srovė grandinėje būtų tiesiog proporcinga laikui.
5. Iš laidininko padarytas žiedas - lankstinukas, kuris patalpintas į kintamą magnetinį lauką, kurio indukcija kinta pagal sinuso dėsnį. Magnetinės indukcijos vektorius statmenas žiedo plokštumai. Iš žiedo, nekeičiant plokštumos orientacijos padaromas aštuoneto formos dviejų žiedų lankstinukas. Kiek kartų pakito srovės amplitudė lankstinuke? Žiedo induktyvumas menkas, tad jo nepaisyti.
6. Masės M plokščias kondensatorius, kurio plokštelės horizontalios, pakabintas ant spyruoklės. Jos pailgėjimas lygus δl. RAskite papildomą spyruoklės pailgėjimą, kai į kondensatoriaus plokštelių tarpą, lygiagrečiai plokštelėms, pateks elektronų pluoštelis, kuris išeidamas iš kondensatoriaus sudaro kampą α su horizontale. Elektronų pluoštelio srovė lygi I. Elektronų masė, krūvis ir pradinis greitis yra lygūs m, e, v0, atitinkamai.
7. Elektros variklis prijungtas prie pastovios įtampos šaltinio. Esant apsisukimų skaičiui n1=1000 aps./min., srovė inkare yra lygi 10 A, esant n2=900 aps./min., teka 15 A srovė. Raskite variklio apsisukimų skaičių esant laisvai eigai (be apkrovos).
8. Tekant J dydžio srovei per solenoidą, kurio ilgis L, radiusas R ir didelis vijų skaičius N, jo viduje sukuriamas vienalytis magnetinis laukas. Jo indukcija B=µ0NJ/L, o linijos - lygiagrečios solenoido ašiai. Raskite srovės dydį, kuriam esant nutruks solenoido apvija, jeigu ribinė solenoido vielos ištempimo apkrova yra lygi Frib.
II dalis
1. N=1000 vijų rėmelis, kurio plotas S=5 cm2, patalpintas į B=10 mT indukcijos vienalytį magnetinį lauką (magnetinio lauko indukcijos linijos statmenos rėmelio plokštumai). Rėmelis sujungtas su idealiu mikroampermetru per R=10 kΩ varžos rezistorių. Koks krūvis q pratekės mikroampermetro grandine, jeigu magnetinio lauko indukcijos kryptis bus tolygiai pakeista į priešingą?
2. Į grandinę nuosekliai sujungti ε=1 V elektrovaros srovės šaltinis, R=100 Ω reostatas ir L=1 H induktyvumo ritė. Grandine teka nuolatinė srovė I0. Kažkuriuo laiko momentu reostato varžą ima keisti taip, kad srovė grandinėje mažėtų pastoviu greičiu 0,002 A/s. Kokia grandinės varža praėjus 2 s nuo srovės mažinimo pradžios?
3. Įtampa grandinės, kuria teka kintamoji srovė, dalyje kinta pagal dėsnį U=U0sin(wt+π/6) (π/6 - pradinė įtampos fazė). Laiko momentu t=T/12 momentinė įtampos vertė U=10 V. Rasti įtampos amplitudę U0, ciklinį dažnį w ir srovės dažnį f, jeigu srovės svyravimų periodas T=0,01 s. Pateikti grafinę įtampos priklausomybę nuo laiko.
5. Svyruojamojo kontūro kintamojo kondensatoriaus talpa keičiam nuo C1 iki C2=9C1. Rasti bangų ilgių, kuriuos gali priimti kontūras, diapazoną, jeigu talpai C1 atitinka bangos ilgis λ1=3 m.
6. Į svyruojamąjį kontūrą įjungtas kintamosios srovės šaltinis, kurio elektrovara έ=έ0sinwt (έ0=2 V). Rezonanso metu įtampos amplitudė atskiruose grandinės elementuose žymiai padidėja. Rasti rezonansinės įtampos amplitudę kondensatoriuje, jeigu žinoma, kad ji tiek didesnė už elektrovaros amplitudę, kiek kartų induktyvinė varža XL rezonanse didesnė už kontūro aktyviąją varžą R. Kontūro rezonansinis dažnis f0=0,1 MHz, ritės induktyvumas L=1 mH, o kontūro varža R=3 Ω.
7. Grandinėje, kurios schema parodyta paveiksle, srovės stipris generatoriaus šakoje turi maksimumą ties dviem dažniais. Koks tų dažnių santykis? Aktyviosios grandinės varžos labai mažos.
8. Prie virpesių kontūro kondensatoriaus lygiagrečiai prijungus kitą 3 kartus didesnės talpos kondensatorių virpesių dažnis pakito 2,7 kHz. Koks virpesių dažnis buvo iki kondensatoriaus prijungimo?
9. Kintamosios srovės tinklo efektinė įtampa lygi 127 V. Kokią periodo dalį dega neoninė lemputė, jei jos užsidegimo ir gesimo įtampa lygi 80 V?
12. Rasti visas grandinės sroves ir įtampas. Nubraižyti pilną vektorinę diagramą.
Kitos užduotys:
1. Savarankiškai persispręskite A. Bandzaičio, R. Baubino, P. Bogdanovičiaus "Olimpiadinis fizikos uždavinynas" Nr. 3.3.13.3.12, 3.4.13.4.7 irį 4.2.14.2.7.
2. Perskaitykite L. Aslamazovo ir A. Varlamovo "Nuostabioji fizika" ir J. Walker "The flying Circus with Answers".
I dalies užduotis parengė mokyklos dėstytojas prof. Jurgis Storasta, n. tel. 8-5 2341341.
II dalies užduotis parengė mokyklos dėstytojas doc. Aloyzas Žindulis, n. tel. 8-5 2138686.
Užduočių sprendimus išsiųskite mokyklos adresu Pastaba: pavėluotai išsiųsti užduočių sprendimai netikrinami ir nevertinami. |
4.
Rasti neoninės lemputės, įjungtos į kintamosios srovės grandinę
pagal pav. parodytą schemą, sušvytėjimų dažnį, jei baterijos
elektrovara 
10.
Pagal duotąją schemą įjungta L=0,6 H induktyvumo ritė iš pradžių
buvo išoriniame magnetiniame lauke. Tuoj pat po magnetinio lauko išjungimo
srovės stipris R1=60 omų varžos rezistoriuje buvo I1=0,6
A. Apskaičiuokite, kiek šilumos išsiskyrė 1) Rezistoriuje R1. 2) R2=180
11.
Šalia ilgo plono tiesaus laido yra stačiakampis vielinis rėmelis,
kurio kraštinės a=30 ir b=50 cm. Atstumas tarp laido ir artimiausios
jam rėmelio kraštinės b r=3 cm. Apskaičiuokite šių laidininkų
abipusį induktyvumą. Rėmelis ir laidas yra vienoje plokštumoje.