Фізика 11 клас (Остапенко Т.М.)

 Гельфгат, Ненашев. Задачі з фізики №№ 11.1-11.35

СЕРЕДНІЙ РІВЕНЬ

11.1.До батарейки підключено лампочку. Чи правильне тверд­ження; усередині батарейки струм іде від ії додатного полюса до від'ємного?

11.2.У замкнутому колі сторонні сили виконали роботу 5 Дж. Яку роботу виконали за цей час кулонівські сили?

11.3.ЕРС батарейки кишенькового ліхтарика дорівнює 4,5 В. Чомуж у цьому ліхтарику використовують лампочку, розраховану нанапругу 3,5 В?

11.4. У замкнутому колі сила струму дорівнює 1 А. Яку роботу виконують у колі сторонні сили за 10 с, якщо ЕРС джерела струму дорівнює 12 В?

11.5. Акумулятор мотоцикла має ЕРС 6 В та внутрішній опір 0,5 Ом. До нього підключили реостат з опором 5,5 Ом. Знайдіть силуструму в реостаті та напругу на клемах акумулятора.

11.6. Автомобільну лампу, на якій написано «12 В, 100 Вт», підключили до акумулятора з ЕРС 12 В і внутрішнім опором 0,06 Ом.Знайдіть силу струму та потужність струму в лампі.

11.7. ЕРС батареї акумуляторів дорівнює 6 В, а внутрішній опір батареї 0,25 Ом. Знайдіть силу струму короткого замикання.

ДОСТАТНІЙ РІВЕНЬ

11.8. Електричний чайник нагріває 2 л води від 10 °С до 100 °С за З хв. Яка довжина нікелінового проводу, з якого виготовлений нагрі­вальний елемент? Площа перерізу проводу дорівнює 0,63 мм², ККД чайника 80%, напруга в мережі 220 В.

11.9. Опір першого резистора в 4 рази більший, ніж опір другого. Порівняйте потужності струму в резисторах, з'єднаних: а) послідовно; б) паралельно.

11.10.Резистори з опорами 60 Ом і 20 Ом включають у мережу з напругою 120 В. Знайдіть сумарну потужність струму в резисторах, якщо вони з'єднані: а) послідовно; б) паралельно.

11.11.Підйомник, двигун якого підключений до мережі постійної напруги 120 В, при силі струму 4 А піднімає вантаж масою 72 кг рівномірно зі швидкістю 0,5 м/с. Який ККД підйомника?

11.12.Електродвигун моделі електромобіля працює при напрузі 9 В. Модель масою 2 кг рухається з постійною швидкістю 1,5 м/с. Яка сила струму в електродвигуні, якщо ККД моделі дорівнює 75%, а коефіцієнт опору рухові 0,08?

11.13. При запуску автомобільного двигуна за допомогою стартеранапруга в бортовій мережі значно знижується. Чому?

11.14. При якому опорі зовнішнього кола напруга в зовнішньомуколі дорівнює половині ЕРС джерела? 11.15. Для визначення характеристик джерела струму зібрали коло (див. рисунок).

11.15.При одному положенні движка реостата прилади показують 4,5 В і 0,5 А, при іншому -- 4 В і 1 А. Знайдіть за цими даними ЕРС і внутрішній опір джерела струму.

11.16.Коли до джерела струму підключили резистор з опором 32 Ом, сила струму в цьому резисторі склала 500 мА. Коли резистор замі­нили іншим, з опором 16 Ом, сила струму збільшилася до 900 мА. Знайдіть ЕРС і внутрішній опір джерела струму.

11.17.Які ЕРС і внутрішній опір джерела, якщо при силі струму 6 А потужність у зовнішньому колі дорівнює 90 Вт, а при силі струму 2 А ця потужність знижується до 60 Вт?

11.18.У колі (див. рисунок) вольтметр показує IIВ, а амперметр 2 А. ЕРС джерела струму 12 В. Знайдіть опір резистора і внутрішній опір джерела струму.

11.19.Знайдіть напругу Uна полюсах джерела струму (див. рису­нок). Які сили струму l₁ і l₂ у резисторах? Опори резисторів R₁= 8 Ом, R₂ = 24 Ом; ЕРС джерела струму U= 40 В, його внут­рішній опір г = 2 Ом.

11.20.Як зміняться показання амперметра та вольтметра при зами­канні ключа (див. рисунок)? Внутрішній опір джерела порівнян­ний з опорами лампочок.

 11.21.ЕРС джерела струму дорівнює 12 В. Коли до джерела підклю­чили резистор, напруга в зовнішньому колі виявилася 6 В. Якою стане ця напруга, якщо підключити ще один такий самий резис­тор: а) послідовно до першого; б) паралельно до першого?

11.22.Джерело струму з ЕРС 60 В і внутрішнім опором 0,05 Ом з'єднано алюмінієвим кабелем з площею поперечного перерізу 140 мм²і довжиною 500 м з потужним нагрівачем. Сила струму в колі 100 А. Які напруги на джерелі струму та нагрівачі?

11.23.До джерела струму з ЕРС 15 В і внутрішнім опором 2,5 Ом під­ключено реостат. Побудуйте графіки залежностей сили струму в колі та напруги на реостаті від опору реостата R.

11.24.Знайдіть силу струму через джерело струму та напругу на джерелі (див. рисунок), якщо його ЕРС 15 В, а внут­рішній опір 4 Ом. Опір кожного з ре­зисторів 68 Ом.

11.25.Три однакові гальванічні елементи з ЕРС 1,5 В і внутрішнім опором 0,3 Ом з'єднано: а) послідовно; б) паралельно. Чому дорівнюють ЕРС і внутрішній опір батареї?

11.26.Реостат із максимальним опором 6 Ом підключений до джерела струму з ЕРС U' = 6 В и внутрішнім опором г = 1 Ом. При якому опорі і? реостата потужність Р струму в ньому буде най­більшою? Побудуйте графік залежності P(R).

ВИСОКИЙ РІВЕНЬ

11.27. При зміні опору зовнішнього кола змінюються і сила струму I, і напруга Uна джерелі струму. Визначте ЕРС джерела струму і його внутрішній опір за наведеним на рисунку графіком залеж­ності U(I).

11.28.Яку силу страму І покаже амперметр у зображеному на рисунку колі? Опори резисторів у колі:R₁= 6 Ом, R₂= 8 Ом, Rз = 12 Ом, R4 = 24 Ом. ЕРС джерела U = 36 В, його внутрішній опір r = 1 Ом.

11.29.  Коли до батареї акумуляторів підключено одну лампу, напруга на клемах батареї дорівнює 20 В. При паралельному підключенні ще однієї такої ж самої лампи напруга падає до 15 В. Знайдіть опір кожної лампи. Вважайте, що опір ламп не залежить від розжарю­вання. Внутрішній опір батареї дорівнює 1 Ом.

11.30. Знайдіть силу струму /jу резисторі опором R₁(див. рисунок). Опори резисторів: R₁=5 Ом, R₂ = 7 Ом, R = 2 Ом. ЕРС джерела E = ЗО В, його внутрішній опір r = 2 Ом.

11.31.Знайдіть силу струму I_aчерез амперметр (див. рисунок), якщо опори резисторів R₁=20 Ом, R₂=R₄ = 8 Ом, R₃ = 1 Ом. ЕРС джерела E= 50 В, його внутрішній опір r = 1 Ом. Опором ампер­метра можна знехтувати.

11.32.Чому дорівнюють різниці потенціалів Uiі U2 на полюсах дже­рел струму (див. рисунок)? ЕРС джерел однакові та рівні 6 В, внутрішні опори відповідно 0,5 Ом і 1,5 Ом. Опори резисторів відповідно 2 Ом, З Ом, 6 Ом.

11.33.Чому дорівнює сила струму в резисторі опором 5 Ом (див. рису­нок)? ЕРС джерел E₁ = 6 В іE₂ = 5 В, внутрішні опори r₁ = 1 Ом і r₂ = 2 Ом.

11.34.Знайдіть розподіл струмів і напруг у показаному на рисунку колі. E₁ = 12B, E₂ = 5B,R₁=7,5 0M, R₂ = 6 Ом, R₃=:2 0м. Внутрішнім опором джерел можна знехтувати.

11.35.Чому дорівнює різниця потенціалів між точками А і В (див. рисунок), якщо E₁ =2B, E₂ = 2,6В, R₁ = 10Ом, R₂ = 5 Ом? Внутрішнім опором джерел  можна знехтувати.