Электродинамика (страница 2)

При смещении движка реостата вверх его сопротивление уменьшается до нуля, а сила тока в катушке согласно закону Ома для полной цепи увеличивается \[I=\dfrac{\xi}{R+r}\]. При этом увеличивается поток вектора магнитной индукции через кольцо. По закону электромагнитной индукции в кольце возникает ЭДС индукции, появляется индукционный ток. В соответствии с правилом Ленца вектор магнитной индукции поля индукционного тока будет направлен против вектора магнитной индукции поля катушки. Взаимодействие токов в кольце и катушке приводит к тому, что кольцо отталкивается от катушки влево — в область, где магнитное поле катушки слабее, чем у торца катушки.

Ответ:

1. Перерисуем схемы в эквивалентные 2. В первых раз все диоды будут пропускать электрический ток и поэтому ток через левый резистор течь не будет (рис. ). Во второй раз диоды не будут пропускать ток совсем и поэтому верхний резистор будет “выключен” из цепи, а ток будет течь по нижним двум (рис. )
3. Ток в первый раз будет находиться по формуле \[I_1=\dfrac{\xi}{R}\] где \(R\) – сопротивление резисторов. Здесь не учитывается второй резистор, так как амперметр подключен только к одному из резисторов.
Во второй раз общее сопротивление цепи будет равно \(R_0=R+R=2R\), а сила тока на амперметре \[I_2=\dfrac{\xi}{2R}=\dfrac{2 \text{ А}}{2}=1\text{ А}\]

Ответ:

Изобразим все силы, действующие на шарик.

1. Пластины конденсатора заряжены так, как показано на рисунке. Расставив силы, видим, что сила Кулона должна уравновешивать силу тяжести, следовательно, положительно заряженная пластина отталкивает шарик. Так как положительно заряженная пластина отталкивает шарик, то шарик заряжен положительно.
2. При движении реостата влево количество витков, включенных в цепь, уменьшается и сопротивление реостата уменьшается.
3. По закону Ома для полной цепи: \[I=\dfrac{\xi}{R+R_p}\] Так как сопротивление \(R_p\) реостата уменьшается, то сила тока увеличивается.
Напряжение на резисторе же составит: \[U=IR\] оно увеличивается, так как конденсатор и резистор подключены параллельно, напряжение на конденсаторе тоже увеличивается.
4. Напряжение на конденсаторе увеличивается, следовательно, возрастает и напряженность поля внутри пластин конденсатора \(E=\dfrac{U}{d}\), так как расстояние между обкладками \(d\) не изменяется.
5. В следствие увеличения напряженности, возрастает и сила Кулона, равная \(F=qE\) и шарик начинает смещаться вверх.

Ответ:

Под действием электрического поля пластины изменится распределение электронов в гильзе и произойдёт её электризация: та её сторона, которая ближе к пластине, будет иметь положительный заряд, а противоположная сторона — отрицательный.
Поскольку силы взаимодействия заряженных тел уменьшаются с ростом расстояния между ними, притяжение к пластине левой стороны гильзы будет сильнее отталкивания правой стороны гильзы, и гильза будет двигаться к пластине, пока не коснется её.
В момент касания часть электронов перейдет с отрицательно заряженной пластины на гильзу, гильза приобретет отрицательный заряд и оттолкнется от одноименно заряженной пластины. Гильза отклонится вправо и зависнет в положении, в котором равнодействующая всех сил равна нулю.

Ответ:

При поднесении отрицательно заряженной палочки к электрометру произойдет перераспределение зарядов. Ближайший электрометр будет иметь положительный заряд, а дальний будет иметь отрицательный заряд. Так как разноименные заряды притягиваются, а одноименные отталкиваются. Так как сначала удаляют соединяющий стержень, то электрометры в конце концов сохранят свои заряды, то есть ближний к палочке будет заряжен положительно, дальний – отрицательно.

Ответ:

1) При грозе из-за электризации ледяных кристаллов в грозовых облаках возникают большие заряды и большие разности потенциалов между землёй и облаками, что приводит к возникновениям молний. Кроме того в молнии происходит быстрый нагрев и расширение воздуха, что приводит к образованию грома.
2) Так как скорость звука намного меньше скорости света, то световая вспышка доходит до наблюдателя гораздо раньше, чем гром.
3) До наблюдателя доходят раскаты грома из разных частей молнии, вначале от ближайшей, а после от более удаленных, именно поэтому после удара молнии мы еще долго слышим раскаты грома.

Ответ:

1) Для того чтобы лампа светила ярче, вольфрам нагревают до температуры близкой к температуре плавления, при этом увеличивается испарение вольфрамовой нити.
2) Черный налёт образуется при испарении вольфрама, а именно, когда пары вольфрама конденсируются на стенках колбы, а нить при этом истончается постепенно и неравномерно, что приводит к перегоранию лампы.
3) Для уменьшения диффузии паров, и увеличения осажденных обратно на нить паров после выключения напряжения и используют тяжелые и инертные газы.

Ответ: