Три одинаковых изолированных металлических шарика зарядили разными зарядами. Заряды первого и второго шариков были равны (-5q) и +10q соответственно. Все три шарика привели в…
Три одинаковых изолированных металлических шарика зарядили разными зарядами. Заряды первого и второго шариков были равны (-5q) и +10q соответственно. Все три шарика привели в соприкосновение, а потом развели в разные стороны. После этого заряд третьего шарика стал равным +2q Чему равен суммарный заряд системы шариков во время эксперимента? -3q. +3q. -2q. +6q. -6q. +2q Чему был равен заряд третьего шарика в начале эксперимента? -3q. +3q. -2q. +q. -q. +2q. 2) Три резистора имеют одинаковые сопротивления. Минимальное сопротивление участка цепи, который включает все эти три резистора, равно Rmin=6 Om. Сопротивлением источника и соединительных проводов пренебречь. Определите сопротивление одного такого проводника. Ответ выразить в Om, округлив до целых. Какое количество теплоты Q выделится в одном таком резисторе за время t=5мин при протекании через него тока силой I=2A? Ответ выразить в кДж, округлив до десятых.
Задача 1
Часть 1: Суммарный заряд системы
Дано:
- Заряд первого шарика: \( -5q \)
- Заряд второго шарика: \( +10q \)
- Заряд третьего шарика: необходимо найти
Шаги решения:
Сначала найдем суммарный заряд двух известных шариков (первого и второго): \[ Q_{\text{сум}} = Q_1 + Q_2 = -5q + 10q = 5q \]
С учетом того, что во время эксперимента все три шарика приводятся в соприкосновение, заряд распределяется между ними поровну: \[ Q_{\text{третий}} = +2q \quad (\text{дано после соприкосновения}) \]
Найдем заряд третьего шарика до соприкосновения: \[ Q_{\text{третий до}} = Q_{\text{сум}} - (Q_1 + Q_2) = Q_{\text{третий}} + Q_1 + Q_2 = +2q + (-5q) + (+10q) = 7q \]
Ответ:
- Суммарный заряд системы шариков во время эксперимента равен: \( 5q \).
- Заряд третьего шарика в начале эксперимента равен: \( 7q \).
Задача 2
Часть 1: Определение сопротивления одного резистора
Дано:
- Минимальное сопротивление \( R_{\text{min}} = 6 \, \Omega \)
- Три идентичных резистора подключены последовательно.
Шаги решения:
При последовательном соединении суммарное сопротивление \( R_{\text{min}} \) выражается так: \[ R_{\text{min}} = R_1 + R_2 + R_3 \] Так как все резисторы одинаковы, обозначим их сопротивление как \( R \): \[ R_{\text{min}} = 3R \]
Подставим известное значение: \[ 6 = 3R \]
Решим уравнение для нахождения \( R \): \[ R = \frac{6}{3} = 2 \, \Omega \]
Ответ:
- Сопротивление одного резистора равно: \( 2 \, \Omega \).
Часть 2: Определение количества теплоты
Дано:
- Сила тока \( I = 2 \, A \)
- Время \( t = 5 \, \text{мин} = 5 \times 60 = 300 \, \text{с} \)
Шаги решения:
Используем формулу для вычисления количества теплоты \( Q \), выделяющегося в одном резисторе: \[ Q = I^2 R t \]
Подставим известные значения: \[ Q = (2)^2 \cdot 2 \cdot 300 = 4 \cdot 2 \cdot 300 = 2400 \, \text{Дж} \]
Переведем в кДж: \[ Q = \frac{2400}{1000} = 2.4 \, \text{кДж} \]
Ответ:
- Количество теплоты, выделяющееся в одном резисторе за 5 минут: \( 2.4 \, \text{кДж} \).
