Фізика і астрономія. Рівень стандарту. 11 клас. Сиротюк

Перевір свою компетентність

Контрольні запитання

1. Чи можуть силові лінії електричного поля: а) дотикатися; б) перетинатися; в) бути замкненими?

2. Чи однаково швидко зменшується напруженість поля з віддаленням від: а) точкового заряду; б) системи з двох таких самих різнойменних зарядів, розміщених поряд?

3. Як залежить від вибору точки відліку: а) потенціал певної точки поля; б) різниця потенціалів двох точок?

4. Як точковий заряд діє на мильні бульбашки в повітрі та на повітряні бульбашки у воді?

5. Чи зміниться ємність плоского конденсатора, якщо одна з його пластин зміститься паралельно?

6. Які параметри впливають на максимальну робочу напругу конденсатора?

7. Яке з’єднання конденсаторів — послідовне чи паралельне — більше «боїться» пробою?

8. Чи можна підняти однією рукою сучасний конденсатор ємністю кілька фарад?

9. Щоб збільшити силу струму в колі удвічі, учень увімкнув послідовно замість одного два елементи з однаковою ЕРС. Чи досяг він мети?

10. Два провідники різних опорів вмикають у коло одного й того самого джерела постійного струму: один раз послідовно, другий — паралельно. Чи однакові ККД джерела будуть в обох випадках, якщо внутрішній опір джерела дуже малий і ним можна знехтувати?

11. Джеймс Максвелл стверджував, що електричний струм — це те, що створює магнітне поле. Як це твердження слід розуміти?

12. З виразу для модуля сили Лоренца отримайте вираз для модуля сили Ампера.

13. Є два види сталі: одна з великою залишковою індукцією, друга — з порівняно незначною. Яка з них більше придатна для виготовлення постійних магнітів, а яка для осердь трансформаторів? Чому?

14. Замкнений контур провідника рухається в неоднорідному магнітному полі вздовж ліній магнітної індукції поля. Доведіть, що ЕРС індукції в цьому випадку не дорівнює нулю.

15. Чи залежить ЕРС індукції в рухомому провіднику, що перетинає лінії магнітної індукції, від його опору? А сила струму? Чому?

16. 100 % сірчана кислота — рідина неелектропровідна. Проте розчин її у воді є хорошим провідником струму. З’ясуйте причину цього явища.

17. Що — електрони чи йони — більш ефективні в процесі утворення лавин заряджених частинок під час ударної йонізації, яка супроводжує електричний розряд у газах? Чому?

18. Чи будуть змінюватися під дією електричного поля імпульс і кінетична енергія дірок, як і електронів? Чому?

Що я знаю і вмію робити

• Я вмію пояснювати фізичні явища і процеси

1. Яка вода — холодна чи та, що кипить, краще проводить струм?

2. Чи змінюється провідність розчинів електролітів від зниження їхньої температури?

3. Чи можна застосовувати електричну дугу для зварювання металів під водою?

4. Чи можна виготовити напівпровідниковий діод таким малим, щоб його не можна було побачити неозброєним оком?

• Я знаю, як застосувати закони фізики

5. Чи виконуватиметься закон Ома для ділянки кола, опір якої пропорційний прикладеній напрузі?

6. За яких умов для сили струму, що проходить між двома електродами, розділеними газом, справджується закон Ома?

7. Який з видів самостійного розряду в газі можна описати законом Ома для зв’язку напруги і сили струму?

• Я вмію використовувати схеми електричних кіл

8. Вольтметр показує напругу 12 В, амперметр — силу струму 1,2 А. Яку потужність споживає лампочка (мал. 1.101)?

Мал. 1.101

9. Як правильно виміряти значення невідомого опору, маючи вольтметр, амперметр і джерело ЕРС з відомим внутрішнім опором (мал. 1.102)?

Мал. 1.102

• Я вмію читати графіки

10. На якому графіку (мал. 1.103) зображено залежність питомого опору металевого провідника від температури за дуже низьких температур?

Мал. 1.103

• Я знаю, як потрібно розв’язувати задачі

11. Конденсатор ємністю 6 мкФ, заряджений до напруги 400 В, з’єднали паралельно з незарядженим конденсатором ємністю 19 мкФ. Якою стала напруга на конденсаторах?

12. Заряд плоского конденсатора дорівнює 17,7 нКл, площа обкладок — 10 см², відстань між ними — 3,5 мм. Конденсатор заповнено слюдою. Визначте енергію електричного поля в конденсаторі.

13. Батарею з двох послідовно з’єднаних елементів з ЕРС 2 В і внутрішнім опором 0,5 Ом кожний замкнуто на резистор опором 3 Ом. Визначте потужність струму в резисторі.

14. Якої площі поперечного перерізу треба взяти нікеліновий дріт завдовжки 20 м, щоб виготовити з нього нагрівник на 220 В, за допомогою якого можна нагріти 2 л води від 20 °С до кипіння за 10 хв при ККД 80 %?

• Я вмію використовувати співвідношення між фізичними величинами під час розв’язування фізичних задач

15. До кінців прямолінійного мідного провідника з площею поперечного перерізу 2 мм² прикладено напругу 6 В. Визначте найбільшу силу, з якою однорідне магнітне поле індукцією 100 мТл може діяти на цей провідник.

16. Яку роботу виконує однорідне магнітне поле індукцією 20 мТл під час переміщення в ньому прямого провідника завдовжки 50 см на відстань 10 см, якщо по ньому проходить струм силою 10 А? Переміщення відбувається в напрямку дії сили Ампера, а провідник весь час утворює з вектором магнітної індукції кут 30°.

17. Магнітний потік через кожні 100 однакових витків котушки становить 200 мВб. Під час його рівномірного зменшення впродовж 5 мс у котушці виникає ЕРС 400 В. До якого значення зменшується магнітний потік?

18. Магнітний потік через контур замкненого провідника опором 100 мОм за 5 с змінюється на 20 мВб. Яка сила струму, що проходить у провіднику під час цієї зміни, якщо магнітний потік змінюється рівномірно?

• Я знаю, які є спектри магнітних полів, і вмію їх малювати

19. На малюнку 1.104, а показано прямий провідник, що проходить через картонний екран, площина якого перпендикулярна до провідника. На малюнку 1.104, б жилу провідника розділено на дві гілки, що також проходять через екран. На малюнку 1.104, в зображено тороїдальне дерев’яне осердя, що має суцільну обмотку.

Мал. 1.104

Намалюйте в зошитах спектри магнітних полів прямого і розділеного провідника в площинах екранів і картину магнітного поля тороїдальної обмотки в площині малюнка.

• Я знаю, як взаємодіють між собою провідники зі струмом

20. На малюнку 1.105 показано котушки, кінці обмоток яких досить довгі і закріплені в спеціальних затискачах. З’єднання кінців котушок із джерелом струму показано на малюнку 1.105, а. Визначте характер взаємодії котушок і намалюйте в зошитах схеми їхніх магнітних полів.

Мал. 1.105

21. На малюнку 1.105, б зображено дві котушки А і В. Між котушками підвішено на тонких гнучких провідниках котушку С. Усередині цієї котушки закріплено стрілку. Визначте положення цієї стрілки під час виникнення струму в усіх котушках.