zbierka Úloh z fyziky pre 4.roČnÍkgymrv-esf.sk/sites/default/files/new/szankova/zu_zbierka... ·...

13
Kód ITMS projektu: 26110130519 Gymnázium Pavla Jozefa Šafárika – moderná škola tretieho tisícročia „Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ“ ZBIERKA ÚLOH Z FYZIKY PRE 4.ROČNÍK (zbierka úloh) Vzdelávacia oblasť: Človek a príroda Predmet: Fyzikálny seminár Ročník: 4. ročník Vypracoval: Jolana Szanková Dátum: september 2013

Upload: others

Post on 01-Jan-2020

5 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ZBIERKA ÚLOH Z FYZIKY PRE 4.ROČNÍKgymrv-esf.sk/sites/default/files/new/Szankova/ZU_Zbierka... · 2014-05-17 · odpor R a merný elektrický odpor ρ vodiča. [0,9 Ω, 2,03.10-7

Kód ITMS projektu: 26110130519 Gymnázium Pavla Jozefa Šafárika – moderná škola tretieho tisícročia

„Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ“

ZBIERKA ÚLOH Z FYZIKY PRE

4.ROČNÍK

(zbierka úloh)

Vzdelávacia oblasť: Človek a príroda

Predmet: Fyzikálny seminár

Ročník: 4. ročník

Vypracoval: Jolana Szanková

Dátum: september 2013

Page 2: ZBIERKA ÚLOH Z FYZIKY PRE 4.ROČNÍKgymrv-esf.sk/sites/default/files/new/Szankova/ZU_Zbierka... · 2014-05-17 · odpor R a merný elektrický odpor ρ vodiča. [0,9 Ω, 2,03.10-7

(Téma)

„Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ“ Strana 1 z 13

Obsah

Elektrické pole ......................................................................................................................................... 2

Elektrický prúd ......................................................................................................................................... 4

Kirchhoffove zákony a spájanie rezistorov .............................................................................................. 6

Elektrický prúd v elektrolytoch ................................................................................................................ 8

Elektrická práca a elektrický výkon ......................................................................................................... 9

Magnetické pole .................................................................................................................................... 10

Použité zdroje: ....................................................................................................................................... 12

Page 3: ZBIERKA ÚLOH Z FYZIKY PRE 4.ROČNÍKgymrv-esf.sk/sites/default/files/new/Szankova/ZU_Zbierka... · 2014-05-17 · odpor R a merný elektrický odpor ρ vodiča. [0,9 Ω, 2,03.10-7

(Téma)

„Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ“ Strana 2 z 13

Elektrické pole

1. Akou silou pôsobia na seba dva bodové náboje vo vzdialenosti 1 km, ak každý má

náboj 1 C?

[9 kN]

2. Dve guľôčky zanedbateľného objemu s elektrickými nábojmi rovnakej veľkosti sa

navzájom priťahujú vo vákuu elektrickou silou 4 .10-3

N. Vzdialenosť stredov guľôčok

je 3 cm. Akou veľkou silou sa budú priťahovať pri vzdialenosti 30 cm? Aký veľký

elektrický náboj má každá guľôčka?

[4.10-5 N, 2.10

-8 C]

3. Dva bodové náboje Q1 = 2 . 10-5

C a Q2 = 5 . 10-4

C pôsobia na seba vo vzduchu silou

10 N. Aká je vzdialenosť medzi nimi?

[3 m]

4. Dva rovnako veľké bodové náboje vo vákuu vo vzdialenosti 0,2 m pôsobia na seba

silou F0. Do akej vzájomnej vzdialenosti by bolo potrebné umiestniť tieto náboje

v oleji, ktorého relatívna permitivita je 5, aby na seba pôsobili rovnakou silou?

[0,089 m]

5. Určte veľkosť intenzity elektrického poľa v mieste, kde na bodový náboj 200μC

pôsobí sila 1 N.

[5.103 V.m

-1]

6. Vypočítajte veľkosť intenzity elektrického poľa vo vzdialenosti 30 cm od bodového

náboja 10 μC vo vákuu.

[106 V.m-1]

7. V homogénnom elektrickom poli s intenzitou 4 . 105 V. m

-1 je umiestený náboj 2,5 μC.

Akou veľkou silou pôsobí pole na náboj?

[1 N]

8. V určitom mieste elektrického poľa na hmotný bod s nábojom Q´ = 2 . 10-8

C pôsobí

sila 0,01 N. Určte intenzitu elektrického poľa v tomto mieste a náboj hmotného bodu,

ktorý pole vytvoril, ak uvažované miesto je od neho vzdialené 20 cm.

[5.105 N.C

-1, 2,22.10

-6 C]

9. Akú veľkú prácu vykoná sila, ktorá premiesti časticu s kladným nábojom 20 μC

v homogénnom poli s intenzitou 104 V . m

-1 pozdĺž siločiary po dráhe 10 cm?

[0,02 J]

10. V homogénnom elektrickom poli s intenzitou 104 V . m

-1 sa pohyboval elektrón po

dráhe 8 cm pozdĺž siločiary. Aká práca sa vykonala pôsobením síl poľa?

[1,28.10-16 J]

Page 4: ZBIERKA ÚLOH Z FYZIKY PRE 4.ROČNÍKgymrv-esf.sk/sites/default/files/new/Szankova/ZU_Zbierka... · 2014-05-17 · odpor R a merný elektrický odpor ρ vodiča. [0,9 Ω, 2,03.10-7

(Téma)

„Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ“ Strana 3 z 13

11. Aký potenciál má vodič, keď na prenesenie náboja 50 μC z miesta nulového

potenciálu na jeho povrch sa vykonala práca 0,2 J?

[4 kV]

12. Určte veľkosť intenzity elektrického poľa medzi dvoma rovnobežnými vodivými

platňami, z ktorých jedna má vzhľadom na uzemnenú platňu potenciál 1 kV.

Vzdialenosť platní je 20 cm.

[5.103 V.m

-1]

13. V homogénnom elektrickom poli intenzity 11,4 V . m-1

sa nachádza elektrón.

Vypočítajte zrýchlenie elektrónu, ak je jeho začiatočná rýchlosť nulová, a jeho

kinetickú energiu v čase 10-5

s. (me = 9,1 . 10-31

kg, e = 1,602 . 10-19

C)

[2.1012 m.s

-2 , 1,82.10

-16 J]

14. Medzi dvoma rovnobežnými platňami sa nameralo napätie 600 V. Určte veľkosť

intenzity poľa medzi platňami.

[5 000 V.m-1]

15. Určte plošnú hustotu na povrchu kovovej gule s polomerom 10 cm, keď je na nej

rovnomerne rozmiestený náboj 1 μC.

[7,96 μC.m-2]

16. Plošná hustota elektrického náboja na povrchu guľového vodiča je 1 μC . m-2

. Určte

veľkosť intenzity elektrického poľa pri povrchu vodiča, ktorý je vo vákuu.

[1,13.105 V.m

-1]

17. Na aký potenciál sa nabije guľový vodič, ktorý má kapacitu 2 μF nábojom 100 μC,

a aký je jeho polomer?

[50 V, 17,98 km]

18. Kondenzátor s kapacitou 5 μF je pripojený na zdroj napätia 230 V. Aký veľký je náboj

nabitého kondenzátora a akú má energiu?

[1,15.10-3 C, 0,132 J]

19. Vypočítajte kapacitu platňového kondenzátora, ktorý má obdĺžnikové platne

s rozmermi 30 cm a 20 cm vo vzdialenosti 6 mm.

[88,5 pF]

20. Určte výslednú kapacitu troch kondenzátorov s kapacitami 20 pF, 30 pF a 50 pF

spojených a) paralelne b) sériovo.

[100 pF, 9,7 pF]

Page 5: ZBIERKA ÚLOH Z FYZIKY PRE 4.ROČNÍKgymrv-esf.sk/sites/default/files/new/Szankova/ZU_Zbierka... · 2014-05-17 · odpor R a merný elektrický odpor ρ vodiča. [0,9 Ω, 2,03.10-7

(Téma)

„Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ“ Strana 4 z 13

Elektrický prúd

1. Vodičom prechádza konštantný prúd 20 mA. Vypočítajte celkový náboj častíc, ktoré

prešli prierezom vodiča za 3 h.

[216 C]

2. Vypočítajte počet voľných elektrónov, ktoré prejdú prierezom kovového vodiča

s prúdom 1,6 A za čas 20 s.

[2.1020]

3. Vodičom s odporom 15 Ω prešiel za 2 min náboj 30 C. Aký prúd prešiel vodičom a

aké veľké je napätie na koncoch vodiča?

[0,25 A, 3,75 V]

4. V homogénnom kovovom vodiči dĺžky 5 m a priemeru 1,2 mm, ktorého konce sú

pripojené ku svorkám zdroja s elektrickým napätím 4,5 V, je stály prúd 5 A. Určte

odpor R a merný elektrický odpor ρ vodiča.

[0,9 Ω, 2,03.10-7 Ω.m]

5. Priamym vodičom dĺžky 60 cm a elektrickým odporom 1,2 kΩ prechádza konštantný

prúd 60 mA. Vypočítajte veľkosť intenzity elektrického poľa v tomto vodiči?

[120 V.m-1]

6. Drôt dĺžky 8 m má priemer 0,5 mm a elektrický odpor 2 Ω. Akú dĺžku musí mať drôt

z toho istého materiálu s priemerom 0,4 mm, aby jeho odpor bol 2,5 Ω?

[6,4 m]

7. Vláknom volfrámovej žiarovky s teplotou 28 °C prechádza prúd 300 mA pri napätí

10V . Určte teplotu vlákna žiarovky, ak vláknom prechádza prúd 0,5 A a napätie na

koncoch vlákna je 230 V. Teplotný súčiniteľ odporu volfrámu je 4,8. 10-3

K-1

.

[2 695 °C]

8. Nikelínový drôt má dĺžku 1,25 m. Akú dĺžku by mal konštantánový drôt s rovnakým

odporom a obsahom prierezu? Merný elektrický odpor nikelínu je 0,4 µΩ . m

a konštantánu je 0,5 µΩ . m.

[1 m]

9. Drôt z medi s priemerom 4 mm je potrebné nahradiť hliníkovým drôtom rovnakej

dĺžky. Aký hrubý musí byť hliníkový drôt, aby sa odpor nezmenil. Merný elektrický

odpor medi je 0,02 µΩ . m a hliníka je 0,03 µΩ . m.

[4,9 mm]

Page 6: ZBIERKA ÚLOH Z FYZIKY PRE 4.ROČNÍKgymrv-esf.sk/sites/default/files/new/Szankova/ZU_Zbierka... · 2014-05-17 · odpor R a merný elektrický odpor ρ vodiča. [0,9 Ω, 2,03.10-7

(Téma)

„Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ“ Strana 5 z 13

10. Určte hmotnosť medi potrebnej na zhotovenie elektrického vedenia s dvoma vodičmi,

každý dĺžky 5 km, ak odpor vedenia nemá prekročiť 5 Ω. Merný elektrický odpor

medi je 1,8 . 10-8

Ω . m a hustota medi je 8 900 kg . m-3

.

[3 204 kg]

11. Aké veľké napätie je medzi dvoma bodmi hliníkového drôtu s priemerom 0,2 mm, ak

sú tieto body od seba vzdialené 10 cm a keď vodičom prechádza prúd 6 A. Merný

elektrický odpor hliníka je 0,03 µΩ . m.

[0,096 V]

12. Rezistor s odporom 3,8 Ω je zapojený na zdroj elektromotorického napätia 12 V.

Obvodom prechádza prúd 3 A. Vypočítajte vnútorný odpor, svorkové napätie zdroja

a maximálny prúd pri skrate.

[0,2 Ω, 11,4 V, 60 A]

13. Elektromotorické napätie zdroja je 1,1 V. Po pripojení spotrebiča s odporom 5 Ω je

svorkové napätie len 0,6 V. Aký je vnútorný odpor zdroja a aký prúd prechádza

obvodom?

[4,17 Ω, 0,12 A]

14. Aký je odpor vonkajšej časti vedenia, ak vnútorný odpor vedenia je 0,2 Ω

a elektromotorické napätie zdroja je 1,1 V. Voltmeter ukazuje 1 V.

[2 Ω]

15. Aký dlhý železný drôt s prierezom 0,2 mm2 treba pripojiť na článok

s elektromotorickým napätím 2 V a vnútorným odporom 1 Ω, aby obvodom

prechádzal prúd 0,25 A. Merný elektrický odpor železa je 0,1 µΩ . m.

[14 m]

16. Dva rezistory R1, R2 pri sériovom zapojení majú výsledný odpor 5 Ω, pri paralelnom

1,2 Ω. Aké odpory majú rezistory?

[2 Ω, 3 Ω]

17. Akumulátor dodáva prúd do dvoch paralelne spojených spotrebičov. V prvej vetve

s odporom 24 Ω prechádza prúd 0,5 A, druhá vetva má odpor 30 Ω. Aké je napätie na

každej vetve? Aký je celkový prúd v obvode? Vnútorný odpor zdroja zanedbajte.

[12 V, 0,9 A]

18. Vnútorný odpor voltmetra je 50 kΩ a jeho merací rozsah 50 V. Aký odpor je potrebné

predradiť voltmetru, aby ním bolo možné merať napätie 300 V.

[250 kΩ]

Page 7: ZBIERKA ÚLOH Z FYZIKY PRE 4.ROČNÍKgymrv-esf.sk/sites/default/files/new/Szankova/ZU_Zbierka... · 2014-05-17 · odpor R a merný elektrický odpor ρ vodiča. [0,9 Ω, 2,03.10-7

(Téma)

„Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ“ Strana 6 z 13

Kirchhoffove zákony a spájanie rezistorov

1. Na obrázku sú zapojené štyri rezistory s rovnakým elektrickým odporom R = 20 Ω.

Vypočítajte výsledný elektrický odpor zapojenia rezistorov.

[Rc=R=20Ω]

2. Vypočítajte výsledný elektrický odpor zapojených rezistorov.

[50 Ω]

3. Vypočítajte prúdy v jednotlivých vetvách elektrického obvodu na obrázku, kde odpory

rezistorov sú R1 = 10 Ω, R2 = 6 Ω, R3 = 5 Ω a elektromotorické napätia zdrojov sú

Ue1 = 6 V, Ue2 = 2 V, Ue3 = 3 V. Vnútorné odpory zdrojov zanedbávame.

[I1=0,5 A,I2=-0,2 A,I3=0,7 A]

4. Každý zo zdrojov v zapojení na obrázku má elektromotorické napätie 4,5 V. Odpory

rezistorov R1 = R2 = R3 = 1 Ω a R4 = 2 Ω. Aké veľké je napätie medzi bodmi A a B?

[UAB=5,4 V]

5. Štyri rezistory s odpormi R1 = 100 Ω, R2 = R3 = 200 Ω, R4 = 400 Ω sú zapojené podľa

schémy na obrázku a pripojené na zdroj elektromotorického napätia Ue = 18 V. Určte

celkový odpor rezistorov R, celkový prúd I v elektrickom obvode a prúdy

prechádzajúce jednotlivými rezistormi.

[R=600 Ω, I=0,03 A, I1=I2=0,015 A]

Page 8: ZBIERKA ÚLOH Z FYZIKY PRE 4.ROČNÍKgymrv-esf.sk/sites/default/files/new/Szankova/ZU_Zbierka... · 2014-05-17 · odpor R a merný elektrický odpor ρ vodiča. [0,9 Ω, 2,03.10-7

(Téma)

„Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ“ Strana 7 z 13

6. Rezistory sú zapojené podľa schémy na obrázku. Napätie medzi bodmi A a B je 240

V. Aké je napätie medzi bodmi C a D? Aký prúd prechádza rezistormi?

[UCD=60 V, I=2 A, I1=0,4 A, I2=1,6 A]

7. Rezistory s odpormi R1 = R2 = 10 Ω, R3 = 20 Ω a Rx sú zapojené podľa schémy na

obrázku. Aký veľký má byť odpor rezistora Rx , aby celkový odpor medzi bodmi

A a B bol 7 Ω?

[Rx=5 Ω]

8. Rezistory s odpormi R1 = R2 = R5 = R6 = 1 Ω, R3 = 2 Ω a R4 = 3 Ω sú zapojené podľa

schémy na obrázku. Vypočítajte ich výsledný odpor medzi bodmi A a B.

[RAB=1,15 Ω]

9. Ku zdroju s konštantným svorkovým napätím U = 70 V sú v sérii zapojené dva

rezistory. Jeden má odpor R = 5 Ω a druhý neznámy odpor Rx . Aký je odpor druhého

rezistora, ak na rezistore s odporom R sme voltmetrom namerali napätie 50 V?

[2 Ω]

10. Homogénny drôt má elektrický odpor 192 Ω. Na koľko n rovnakých častí je potrebné

ho rozrezať , aby pri ich paralelnom spojení bol výsledný odpor 3 Ω.

[n=8]

11. K rezistoru s odporom R1 = 36 Ω je pripojený rezistor s neznámym odporom Rx tak,

že ich výsledný odpor je R = 12 Ω. Celkový prúd po zapojení na zdroj napätia je I = 5

A. Nakreslite schému zapojenia, určte odpor Rx , napätie U na oboch rezistoroch

a prúdy, ktoré prechádzajú jednotlivými rezistormi.

[Rx=18 Ω, U=60 V, I1=1,66 A, Ix=3,33 A]

12. Ampérmeter má merací rozsah 20 mA a vnútorný odpor 3 Ω. Aký odpor má mať

bočník, aby sa ampérmetrom mohol merať prúd 200 mA?

[0,33 Ω]

Page 9: ZBIERKA ÚLOH Z FYZIKY PRE 4.ROČNÍKgymrv-esf.sk/sites/default/files/new/Szankova/ZU_Zbierka... · 2014-05-17 · odpor R a merný elektrický odpor ρ vodiča. [0,9 Ω, 2,03.10-7

(Téma)

„Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ“ Strana 8 z 13

Elektrický prúd v elektrolytoch

1. Vypočítajte množstvo striebra, ktoré sa vylúči z roztoku AgNO3 prúdom 1,3 A za dve

hodiny. Elektrochemický ekvivalent striebra je 1,118 . 10-6

kg . C-1

.

[10,46 g]

2. Vypočítajte hmotnosť hliníka, ktorý sa vylúči pri elektrolýze na elektróde za 24 h

prúdom 10 kA. M(Al) = 26,98 . 10-3

kg . mol-1

, z = 3.

[80 kg]

3. Na určenie elektrochemického ekvivalentu medi sme nechali roztokom CuSO4

prechádzať 25 minút prúd 0,6 A. Hmotnosť vylúčenej medi je 0,29 g. Aká je hodnota

elektrochemického ekvivalentu medi?

[3,22 . 10-7 kg . C

-1]

4. Poniklovanie kovového predmetu, ktorý má povrch 120 cm2, trvalo 5 hodín pri

elektrickom prúde 0,3 A. Vypočítajte množstvo vylúčeného niklu a hrúbku vrstvy,

ktorá sa na predmete vytvorila. Hustota niklu je 8,8 . 103 kg . m

-3 molová hmotnosť

niklu je 58,69 . 10-3

kg . mol-1

.

[1,64 . 10-3 kg, 1,55 . 10

-5 m]

5. Nádobu s plochou 200 cm2 je potrebné postriebriť v roztoku AgNO3 prúdom 0,5 A.

Za aký čas bude vrstva striebra hrubá 0,02 cm? Elektrochemický ekvivalent striebra je

1,118 . 10-6

kg . C-1

a hustota striebra je 10,5 . 103 kg . m

-3.

[20 h 52 min]

6. Vypočítajte energiu, ktorú potrebujeme pri elektrolýze síranu meďnatého CuSO4 na

vylúčenie 1g medi, keď elektrolýza prebieha pri napätí 4 V. Elektrochemický

ekvivalent medi je 0,33 . 10-6

kg . C-1

.

[12 kJ]

7. Elektrolytom CuSO4 prechádza prúd 1 A. Koľko atómov medi sa vylúči na katóde za

10 sekúnd? A(Cu) = 0,329 . 10-6

kg . C-1

, NA = 6,022 . 1023

mol-1

, M(Cu) = 63,548 .

10-3

kg . mol-1

.

[3,12 . 1019 atómov]

8. Olovený akumulátor s kapacitou 40 A . h použijeme ako zdroj napätia pre elektrický

obvod s dvoma žiarovkami spojenými paralelne. Každou žiarovkou prechádza prúd

200 mA. Určte čas, za ktorý môžeme akumulátor použiť bez nabíjania.

[asi 100 h]

Page 10: ZBIERKA ÚLOH Z FYZIKY PRE 4.ROČNÍKgymrv-esf.sk/sites/default/files/new/Szankova/ZU_Zbierka... · 2014-05-17 · odpor R a merný elektrický odpor ρ vodiča. [0,9 Ω, 2,03.10-7

(Téma)

„Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ“ Strana 9 z 13

Elektrická práca a elektrický výkon

1. Žiarovka s príkonom 40 W je pripojená na sieťové elektrické napätie 230 V. Aký prúd

prechádza žiarovkou a aký je odpor jeho vlákna?

[0,17 A, 1,3 kΩ]

2. Dve žiarovky s príkonmi 45 W a 5 W sú paralelne zapojené na zdroj napätia, ktorým

prechádza prúd 3 A. Určte prúdy, ktoré prechádzajú žiarovkami.

[2,7 A, 0,3 A]

3. Dve žiarovky na 120 V s príkonmi 60 W a 40 W sú zapojené do série na sieť 230 V.

Vypočítajte napätia na žiarovkách.

[92 V, 138 V]

4. Koľko elektrickej energie spotrebovala 100 W žiarovka, ktorú sme zabudli vypnúť

a zbytočne svietila 12 hodín? Určte hmotnosť vody, ktorá by sa využitím tejto energie

dala vyčerpať čerpadlom do výšky 10 m.

[4,32 MJ, 4,32 . 104 kg]

5. Žiarovka na vianočný stromček má príkon 9,8 W a odpor 20 Ω. Koľko žiaroviek

zapojených do série možno pripojiť na napätie 230 V?

[16 žiaroviek]

6. Elektrický vankúš pripojený na najnižší stupeň vyhrievania má pri napätí 220 V príkon

15 W. Aký je odpor vankúša? Aký prúd ním prechádza? Koľko elektrickej energie

spotrebuje za 10 hodín prevádzky?

[3,2 kΩ, 68 mA, 0,15 kWh]

7. Aký prúd prechádza malým ponorným varičom s údajmi 220 V a 500 W. Za aký čas

zohreje tento varič 1 liter vody z teploty 10 °C na 100 °C?

[2,27 A, 12,55 min]

8. Ku zdroju s elektromotorickým napätím 240 V a s vnútorným odporom 1 Ω je

pripojený spotrebič s odporom 23 Ω. Vypočítajte výkon spotrebiča (príkon), výkon

a účinnosť zdroja.

[2,3 kW, 2,4 kW, 96 %]

9. Dve žiarovky s odpormi 30 Ω a 20 Ω sú pripojené na jednosmerné napätie 24 V. Určte

množstvo tepla, ktoré vznikne v každej žiarovke za 1 hodinu, ak sú žiarovky zapojené

a) paralelne, b) do série.

[a) 69,12 kJ, 103,68 kJ, b) 24,88 kJ, 16,59 kJ]

Page 11: ZBIERKA ÚLOH Z FYZIKY PRE 4.ROČNÍKgymrv-esf.sk/sites/default/files/new/Szankova/ZU_Zbierka... · 2014-05-17 · odpor R a merný elektrický odpor ρ vodiča. [0,9 Ω, 2,03.10-7

(Téma)

„Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ“ Strana 10 z 13

Magnetické pole

1. Akou veľkou silou pôsobí homogénne magnetické pole s magnetickou indukciou 2 T

na priamy vodič aktívnej dĺžky 8 cm, ktorým prechádza prúd 6 A? Vodič zviera

s vektorom magnetickej indukcie uhol 30.

[0,48 N]

2. Určte veľkosť magnetickej indukcie B homogénneho magnetického poľa, ak na vodič

kolmý na indukčné čiary pôsobí sila veľkosti 0,2 N. Vodič má aktívnu dĺžku 12,5 cm

a prechádza ním stály prúd 4 A.

[0,4 T]

3. Na priamy vodič, ktorý zviera s indukčnými čiarami homogénneho magnetického poľa

uhol 1 = 90, pôsobí o 0,134 N väčšia sila, ako keď zvieral s indukčnými čiarami

uhol 2 = 60. Aktívna dĺžka vodiča je 12,5 cm, prúd vo vodiči 10 A. Určte veľkosť

magnetickej indukcie magnetického poľa.

[0,8 T]

4. Na priamy vodič s prúdom 6 A pôsobí v homogénnom magnetickom poli sila veľkosti

0,45 N. Aká je aktívna dĺžka tohto vodiča, ak zviera s indukčnými čiarami uhol 60 ?

Magnetická indukcia má veľkosť 0,5 T.

[0,17 m]

5. Priamy vodič s prúdom 4 A zviera uhol 60 s indukčnými čiarami homogénneho

magnetického poľa, ktorého indukcia má veľkosť 0,86 T. Aktívna dĺžka vodiča je

0,15 m. Určte veľkosť sily pôsobiacej na vodič.

[0,45 N]

6. Určte, aký uhol zviera priamy vodič s aktívnou dĺžkou 8 cm s vektorom magnetickej

indukcie homogénneho magnetického poľa, ak pôsobí naň sila veľkosti 0,078 N.

Magnetická indukcia má veľkosť 0,2 T, prúd vo vodiči je 5 A.

[77°]

7. Vzdialenosť vodičov v kábli, ktorým prechádza prúd 25 A je 5 mm. Akou veľkou

silou je namáhaná izolácia medzi vodičmi na každom desaťmilimetrovom úseku?

Relatívna permeabilita izolácie

[2,5 . 10-4 N]

8. Dlhou valcovou cievkou, na ktorej je husto navinutý drôt s priemerom 0,4 mm,

prechádza prúd 0,6 A. Aká veľká je magnetická indukcia magnetického poľa cievky?

[1,9 . 10-3 T]

Page 12: ZBIERKA ÚLOH Z FYZIKY PRE 4.ROČNÍKgymrv-esf.sk/sites/default/files/new/Szankova/ZU_Zbierka... · 2014-05-17 · odpor R a merný elektrický odpor ρ vodiča. [0,9 Ω, 2,03.10-7

(Téma)

„Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ“ Strana 11 z 13

9. Medzi dvoma rovnobežnými vodičmi silnoprúdového vedenia, ktorých vzájomná

vzdialenosť je 0,2 m, pôsobí sila veľkosti 16 N na každý meter dĺžky vodičov.

Relatívna permeabilita prostredia . Určte veľkosť prúdu vo vedení.

[4 . 103 A]

10. Dvoma priamymi rovnobežnými vodičmi prechádzajú opačnými smermi prúdy

I1 = I2 = 10 A. Vzdialenosť vodičov je 5 mm. Určte veľkosť sily pôsobiacej na

každých 10 cm dĺžky vodičov. Rozhodnite, či sú pôsobiace sily príťažlivé, alebo

odpudivé.

[4 . 10-4 N]

11. Dvoma rovnobežnými vodičmi experimentálnej aparatúry, ktorých vzájomná

vzdialenosť bola 50 mm, prechádzal krátkodobo prúd (prúdový impulz) dosahujúci

veľkosť až 25 000 A. Akou maximálnou silou bol namáhaný každý z vodičov na dĺžke

0,1 m?

[250 N]

12. Dlhá valcová cievka je husto ovinutá drôtom s priemerom 1 mm. Aký veľký prúd

musí prechádzať cievkou, aby magnetická indukcia jej magnetického poľa mala

veľkosť 2,5 . 10-3

T?

[2 A]

13. Vypočítajte indukciu magnetického poľa v okolí dlhého priameho vodiča s prúdom

2,5 A v kolmej vzdialenosti 5 cm.

[10-5 T]

14. Akou silou pôsobí magnetické pole s indukciou 0,4 T na elektrón, ktorý sa pohybuje

rýchlosťou 104

m . s-1

v smere kolmom na indukčné čiary?

[0,64 . 10-15 N]

15. V homogénnom magnetickom poli, ktorého magnetická indukcia má veľkosť 1,2 T,

pohybuje sa protón po trajektórii tvaru kružnice s polomerom 0,167 m. Určte veľkosť

jeho rýchlosti a kinetickú energiu. Hmotnosť protónu je 1,67 . 10-27

kg.

[1,92 . 107 m . s

-1, 3,08 . 10

-13 J]

16. Elektrón vletí do homogénneho magnetického poľa s indukciou 6 . 10-4

T rýchlosťou

2,1 . 10-3

T kolmo na indukčné čiary. Určte polomer kruhovej dráhy elektrónu.

Hmotnosť elektrónu je 9,1 . 10-31

kg, náboj elektrónu je 1,6 . 10-19

C.

[19,9 . 10-2 m]

Page 13: ZBIERKA ÚLOH Z FYZIKY PRE 4.ROČNÍKgymrv-esf.sk/sites/default/files/new/Szankova/ZU_Zbierka... · 2014-05-17 · odpor R a merný elektrický odpor ρ vodiča. [0,9 Ω, 2,03.10-7

(Téma)

„Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ“ Strana 12 z 13

Použité zdroje:

BEDNAŘÍK M., SVOBODA E. a kol.: Fyzika pre 2.ročník gymnázií, SPN Bratislava 1993.

LEPIL, O. a kol.: Fyzika pre 3. ročník gymnázia, SPN Bratislava 1986.

SVOBODA,E., BARTUŠKA, K.: Fyzika pre 2. ročník, SPN Bratislava 1993.

HANZELIK, F. a kol.: Zbierka riešených úloh z fyziky, Alfa Bratislava 1989.

KOUBEK, V. a kol.: Zbierka úloh z fyziky pre gymnázium II., SPN Bratislava 1988.

BARTUŠKA, K.: Sbírka řešených úloh z fyziky pro střední školy III., Prometheus 1998.

KUBÍNEK, R. a kol.: Fyzika pre každého aneb rychlokurz fyziky, Agentura Rubico.

http://www.priklady.eu/sk/Fyzika.alej