Фізика 11 клас (Остапенко Т.М.)

 Гельфгат, Ненашев. Задачі з фізики №№ 13.1-13.27

СЕРЕДНІЙ РІВЕНЬ

14.1. Сила струму в проводі дорівнює 1 А. Скільки електронів про­ходить через поперечний переріз проводу за 1 нc?

14.2. Чому дорівнює середня швидкість упорядкованого руху електро­нів у проводі з площею поперечного перерізу 3 мм² при силі струму 5 А? Концентрація електронів провідності дорівнює 8*10²⁸ м^-3.

14.3. До якої температури треба остудити мідний провід, щоб його опір зменшився на 20%? Початкова температура дорівнює 0 °С.

14.4. Коли дротову котушку перемістили з льоду, що тане, у відкриту посудину з киплячою водою, її опір збільшився на 30%. Чому до­рівнює температурний коефіцієнт опору металу, з якого вигото­влено дріт?

14.5.Послідовно з електродвигуном іноді підключають напівпровідниковий терморезистор. Чому в цьому випадку сила струму привключенні зростає повільніше?

14.6. На рисунку показано вольт-амперні характеристики фоторезистора, що відповідають двом його різним станам. Яка з характеристик відповідає освітленому фоторезистору, а яка -- затемненому? У скільки разів змінився опір фоторезистора при освітленні?

14.7. На рисунку показано вольт-амперні характеристики напівпровідникового терморезистора, що відповідають двом його різним станам. Яка з характеристик відповідає більш високій температурі терморезистора? Які опори терморезистора в кожному зі станів?

14.8.Чому вимоги до чистоти напівпровідникових матеріалів дуже високі (у ряді випадків не допускається наявність навіть одного атома домішки на мільйон атомів)?

14.9.Яку провідність (електронну чи діркову) має кремній з домішкою галію? Індію? Фосфору? Сурми?

14.10. У результаті пропускання електричного струму через розчин мідного купоросу маса катода збільшилася від 50 г до 62 г. Якою була тривалість процесу, якщо сила струму при електролізі дорівнювала 1,5 А?

14.11. При якій силі струму проводився електроліз водяного розчину CuS0₄, якщо за 25 хв. на катоді виділилося 2 г міді?

14.12. У процесі електролізу з водяного розчину срібної солі виділилося 500 мг срібла. Який заряд пройшов через електролітичну ванну?

                                                                                            ДОСТАТНІЙ РІВЕНЬ

14.13. Два алюмінієві проводи включено в коло послідовно. Порівняйте швидкості viі v₂ упорядкованого руху електронів у цихпроводах, якщо: а) довжина проводів однакова, а діаметр першого проводу в 2 рази більший, ніж діаметр другого; б) діаметр проводів однаковий, а довжина першого проводу в 2 рази більша, ніж довжина другого.

14.14. Два мідні проводи включено в коло паралельно. Порівняйте швидкості viі v₂упорядкованого руху електронів у цих проводах, якщо: а) довжина проводів однакова, а діаметр першого проводу в 2 рази більший, ніж діаметр другого; б) діаметр проводів однаковий, а довжина першого проводу в 2 рази більша, ніж довжина другого.

14.15.Підключена до мережі спіраль електроплитки розжарилася. Як зміниться розжарювання, якщо на частину спіралі потрапить вода?

14.16.Сила струму в нагріванні, включеному в мережу 220 В, дорівнює 1 А. Температура нагрівального елементу в робочому режимі дорівнює 500 °С, а його опір при 0 °С дорівнює 75 Ом. Чому дорівнює температурний коефіцієнт опору матеріалу нагрівального елементу?

14.17.На цоколі електричної лампи розжарювання з вольфрамовою ниткою написано: «120 В, 500 Вт». Якщо пропускати через цю лампу струм 8 мА, то напруга на ній складає 20 мВ; при цьому температура нитки розжарювання 20 °С. Яка температура нитки розжарю­вання в робочому стані?

14.18. У скільки разів змінюється опір мідного проводу при під­вищенні температури від 200 °С до 300 °С?

14.19.При підвищенні температури від t₁ = -50 °С до t₂ =50 °С опір дротової котушки збільшилося від R₁ = 10 Ом до R₂= 15 Ом.Який температурний коефіцієнт опору металу, з якого виготов­лено дріт?

14.20. Концентрація електронів провідності в германії дорівнює 3-Ю¹⁷ м^-3. Після легування пластини германія миш'яком кон­центрація електронів провідності збільшилася в 1000 разів. У скільки разів кількість атомів германія в пластині перевищує кількість атомів миш'яку?

14.21. Відстань між катодом К й ано­дом А у вакуумній трубці S₁₌5 см, відстань від екрана Е до анода s₂- 25 см. Анодна напруга U= 9 кВ. Вважаючи електричне поле між ка­тодом і анодом однорідним, знайдіть час руху електрона: а) від катода доанода; б) від анода до екрана.

14.22. При якій анодній напрузі час руху електрона від катода до анода кінескопа менше 10 нc? Відстань між катодом і анодом дорівнює 1,5 см; електричне поле вважайте однорідним.

14.23.Пучок електронів, розігнаних напругою U₁ = 5 кВ, влітає в плоский конденсатор посередині між пластинами й паралельно до них. Довжина конденсатора І = 10 см, відстань між пластинами d= 10 мм. При якій найменшій напрузі U₂на конденсаторі елект­рони не будуть вилітати з нього?

14.24.Електрон влітає в плоский конденсатор паралельно до його пластин зі швидкістю 2,0-10⁷м/с. Напруженість поля в конден­саторі 2,5 • 10⁴ В/м, довжина конденсатора 80 мм. Знайдіть модуль і напрям швидкості електрона у момент вильоту з конденсатора.

14.25.В електронно-променевій трубці пучок електронів, приско­рених різницею потенціалів 6 кВ, рухається між пластинами плоского конденсатора довжиною 4 см. Відстань між пласти­нами 1 см. Яку напругу треба подати на пластини конденсатора, щоб зміщення електронного пучка на виході з конден­сатора дорівнювало 4 мм?

14.26. У сирих приміщеннях замість напруги 220 В використову­ють напругу 36 В. Чому?

14.27.Знайдіть електрохімічні еквіваленти одновалентної і двовалент­ної міді.