В газоразрядной трубке при пониженном давлении происходит
4. Элемент с ЭДС 25 В и внутренним сопротивлением 0,5 Ом подключен к внешней цепи сопротивлением 12 Ом. Определите силу тока в цепи.
5. Плоский конденсатор с размерами пластин 25см х 25см и расстоянием между ними 0,5 мм заряжен до разности потенциалов 10 В. Определите заряд на каждой из его обкладок.
Контрольная работа по теме «Ток в различных средах».
Часть А
А1. При мгновенной остановке быстро вращающейся катушки опытным путем доказали, что в металлах по инерции движутся…
1) положительные и отрицательные ионы
2) отрицательные ионы
3) свободные электроны
4) положительные ионы
А2. Наиболее выгодно использовать металлические проводники с малым удельным сопротивлением для изготовления …
1) резисторов
2) соединительных проводов
3) спирали электроплиток
4) нагревательных элементов
A3. При нагревании металлического проводника его сопротивление…
1) не изменяется т. к. оно от температуры не зависит
2) увеличивается т. к. увеличивается длина проводника
3) уменьшается т. к. увеличивается площадь сечения провода
4) увеличивается т. к. возрастает число столкновений электронов с ионами
А4. Выражение позволяющее рассчитать скорость упорядоченного движения электронов в проводнике под действием электрического поля:
A5. Явление выхода электронов с поверхности нагретого проводника, называется…
1) фотоэлектронная эмиссия 2) ионизация
3) термоэлектронная эмиссия 4) вторичная эмиссия
А 6. Смещение электронного пучка, влетающего в электрическое поле, происходит…
к наблюдателю 2)от наблюдателя
3)вправо 4)влево
А7. Зависимости сопротивления от температуры для полупроводников соответствует линия графика…
1) 1 2) 2 3)3 4)4
А8. Носителями зарядов в полупроводнике являются…
1) дырки и ионы 2) ионы
3) электроны и ионы 4) электроны и дырки
А9. Чтобы получить полупроводник n-типа. надо добавить к четырехвалентному германию элемент (в скобках указана валентность) …
1) индий (3) 2) германий (4) 3) мышьяк (5) 4) олово(4)
А10. Полупроводниковый прибор, преобразующий переменный ток в пульсирующий, одновременно усиливая его, называется…
1) транзистор 2) терморезистор
3) фоторезистор 4) диод
А11. При нагревании терморезистора, накал ламп электрической цепи (Uoбщ = const) …
1) первой и второй — уменьшится
2) первой — уменьшится, второй — увеличится
3) первой — увеличится, второй — уменьшится
4) первой и второй — увеличится
А12. Прямому току полупроводникового диода соответствует участок графика…
1) 0 – 1 2) 0 – 2 3) 0 – 4 4) 2 – 4
А13. Процесс выделения на электродах веществ, связанный с окислительно-восстановительной реакцией называется…
1) электролитическая диссоциация 2) рекомбинация
3) гидролиз 4) электролиз
А14 Изображена ванна для электролиза с раствором медного купороса. Медь выделится на … электроде.
1) 1 2) 2 3) на 1 и 3 4) выделение не происходит
А15. В газоразрядной трубке при пониженном давлении происходит… разряд
1) искровой 2) тлеющий 3) коронный 4) дуговой
А16. Среда, в которой прохождение электрического тока не сопровождается переносом вещества — …
1)газ 2) раствор соли 3) расплав соли 4) металл
Часть В
В1. Чтобы сопротивление проводника увеличилось в 2 раза, при начальном 20 Ом, его необходимо нагреть на…. градусов. Температурный коэффициент сопротивления 2,5 10-4 1/K
В2. В эмиттерной цепи транзистора сила тока равна 10 10-3 А, а в цепи базы 5 10-4 А. Сила тока в цепи коллектора…
В3. В кинескопе телевизора напряжение между анодом и катодом равно 10 кВ. Энергия электронов…
В4. При оцинковке металлического листа пропускали ток 10 А в течение 20 минут. При этом выделилось… количество цинка (К = 3,4 . 10 -7 кг/Кл)
11 класс
Контрольная работа «Магнитное поле. Электромагнитная индукция»
Выберите один верный ответ
1. Магнитное поле создается
1.электрическим зарядом 2.магнитными зарядами
3.движущимися электрическими зарядами 4.любым телом
2.Линии магнитной индукции вокруг проводника с током правильно показаны в случае
1. А 2. Б 3. В 4. Г |
|
3. Прямолинейный проводник с током I находится между полюсами магнита(проводник расположен перпендикулярно плоскости листа, ток течет к читателю).Сила Ампера, действующая на проводник, направлена |
|
4. Установите соответствие между физическими величинами и единицами их измерения
ВЕЛИЧИНЫ | ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ | ||
А) | индуктивность | 1) | тесла (Тл) |
Б) | магнитный поток | 2) | генри (Гн) |
В) | индукция магнитного поля | 3) | вебер (Вб) |
4) | вольт (В) |
5.Электромагнитная индукция – это:
1) явление, характеризующее действие магнитного поля на движущийся заряд;
2) явление возникновения в замкнутом контуре электрического тока при изменении магнитного потока;
3) явление, характеризующее действие магнитного поля на проводник с током.
6. Прямолинейный проводник длиной 10 см находится в однородном магнитном поле с индукцией 4 Тл и расположен под углом 300 к вектору магнитной индукции. Чему равна сила, действующая на проводник со стороны магнитного поля, если сила тока в проводнике 3 А?1) 1,2 Н; 2) 0,6 Н; 3) 2,4 Н.
Контрольная работа «Механические и электромагнитные колебания»
Начальный уровень
Какие из перечисленных ниже движений являются механическими колебаниями? Укажите все правильные ответы.
А. Движение качелей.
Б. Движение мяча, падающего на землю.
В. Движение звучащей струны гитары. Груз, колеблющийся на пружине, за 8с совершил 32 колебания. Найти период и частоту колебаний. Какое из приведенных ниже выражений определяет частоту колебаний математического маятника? Укажите все правильные ответы.
А. 2р√l/g
Б. 1/2р√l/g
В. 2р√g/l Значение ЭДС, измеренное в вольтах, задано уравнением е = 50sin80 рt.. Укажите все правильные утверждения.
А. Амплитуда ЭДС 100 В
Б. Период равен 0,025 с
В. Частота равна 40 Гц
Средний уровень
Напишите уравнение гармонических колебаний, если частота равна 0,5 Гц, а амплитуда 80 см. Груз массой 9,86 кг колеблется на пружине, имея период колебаний 2с. Чему равна жёсткость пружины? Какова частота колебаний груза? По графику, изображенному на рисунке, определите амплитуду ЭДС, период тока и частоту. Напишите уравнение ЭДС.
Определить ёмкость конденсатора, сопротивление которого в цепи переменного тока частотой 50Гц равно 1кОм.
Достаточный уровень
Период колебаний крыльев шмеля 5 мс. Частота колебаний крыльев комара 600 Гц. Какое из насекомых сделает больше взмахов крыльями за 1 мин и на сколько? По графику, приведенному на рисунке 2, найти амплитуду, период и частоту колебаний. Написать уравнение гармонических колебаний.
Значение силы тока, измеренное в амперах, задано уравнением i = 0,28 sin 60рt, где t выражено в секундах. Определите амплитуду силы тока, частоту и период.
Высокий уровень
Груз массой 400 г совершает колебания на пружине жесткостью 250 Н/м. Амплитуда колебаний 15 см. Найдите полную механическую энергию колебаний и наибольшую скорость. В каком положении она достигается? Ток в колебательном контуре изменяется со временем по закону i = 0,01sin1000рt. Найти индуктивность контура, зная, что емкость его конденсатора 2 • 10 -5 Ф. В колебательном контуре максимальное значение напряжения на конденсаторе 120 В. Определить максимальную силу тока, если индуктивность катушки 5мГн, ёмкость конденсатора 10мкФ.
Контрольная работа «СТО и фотоэффект»
Вариант I
Задача №1
Вычислить энергию, которую несет один фотон инфракрасного света с длиной волны
Задача №2
Найдите работу выхода электронов из металла, для которого красная граница фотоэффекта равна 
Гц.
Задача №3
Наибольшая длина волны, при которой происходит фотоэффект для калия равна 
см. Найдите работу выхода электронов из калия.
Задача №4
Определите энергию, массу и импульс фотонов для инфракрасных лучей л = 800 нм.
Задача №5
Определите наибольшую скорость электрона, вылетающего из металла цезия, при освещении его светом с длиной волны 400 нм.
Вариант II
Задача №1
Определите наибольшую длину волны световой волны, при которой возможен фотоэффект для платины А=
Дж.
Задача №2
Определите энергию, массу и импульс фотонов для ультрафиолетовых л=50 нм лучей.
Задача №3
Красная граница фотоэффекта для металла равна 
м. Определите работу выхода электрона.
Задача №4
При освещении вольфрама с работой выхода 
Дж светом с длиной волны 200 нм максимальная скорость вылетевшего электрона ____м/с?
Задача №5
Масса фотона с длиной волны 
м равна _____ кг.
Контрольная работа №5 «Физика атомного ядра»
Достаточный уровень
Написать ядерную реакцию, происходящую при бомбардировке лития 7Li3 протонами и сопровождающуюся выбиванием нейтронов. При облучении паров ртути электронами энергия атома ртути увеличивается на 4,9 эВ. Какой длины волну будет излучать атом при переходе в невозбужденное состояние? Работа выхода электрона из цинка равна 3,74 эВ. Определите красную границу фотоэффекта для цинка. Какую скорость получат электроны, вырванные из цинка при облучении его ультрафиолетовым излучением с длиной волны 200 нм?
Высокий уровень
Почему летящий протон оставляет в камере Вильсона видимый след, а летящий нейтрон не оставляет? Через какое время распадается 80% атомов радиоактивного изотопа хрома 51Сг24, если его период полураспада 27,8 суток? Определить энергию связи, приходящуюся на один нуклон в ядре атома 23N11, если масса последнего 22,99714 а. е.м. Ядерный реактор за некоторое время использовал 2 кг топлива. Сколько киловатт-часов электроэнергии при этом было произведено, если превращение кинетической энергии осколков деления в электроэнергию имеет КПД 25%?
| Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 |
Источник
Макеты страниц
Тлеющий разряд возникает при низких давлениях. Его можно наблюдать в стеклянной трубке длиной около 0,5 м, с впаянными у концов плоскими металлическими электродами (рис. 85.1). На электроды подается напряжение порядка 1000 В. При атмосферном давлении тока в трубке практически нет. Если понижать давление, то примерно при 50 мм рт. ст. возникает разряд в виде светящегося извилистого тонкого шнура, соединяющего анод с катодом. По мере понижения давления шнур утолщается и приблизительно при 5 мм рт. ст. заполняет все сечение трубки — устанавливается тлеющий разряд. Его основные части показаны на рис. 85.1. Вблизи катода располагается тонкий светящийся слой, называемый катодной светящейся пленкой.
Рис. 85.1.
Между катодом и светящейся пленкой находится астоново темное пространство. По другую сторону светящейся пленки помещается слабо светящийся слой, по контрасту кажущийся темным и называемый катодным (или круксовым) темным пространством. Этот слой переходит в светящуюся область, которую называют тлеющим свечением. Все перечисленные слои образуют катодную часть тлеющего разряда.
С тлеющим свечением граничит темный промежуток — фарадеево темное пространство. Граница между ними размыта. Вся остальная часть трубки заполнена светящимся газом; ее называют положительным столбом. При понижении давления катодная часть разряда и фарадеево темное пространство расширяются, а положительный столб укорачивается. При давлении порядка 1 мм рт. ст. положительный столб распадается на ряд чередующихся темных и светлых изогнутых слоев — страт.
Измерения, осуществленные с помощью зондов (тоненьких проволочек, впаянных в разных точках вдоль трубки), а также другими методами, показали, что потенциал изменяется вдоль трубки неравномерно (см. график на рис. 85.1).
Почти все падение потенциала приходится на первые три участка разряда по катодное темное пространство включительно. Эту часть напряжения, приложенного к трубке, называют катодным падением потенциала. В области тлеющего свечения потенциал не изменяется — здесь напряженность поля равна нулю. Наконец, в фарадеевом темном пространстве и положительном столбе потенциал медленно растет. Такое распределение потенциала вызвано образованием в области катодного темного пространства положительного пространственного заряда, обусловленного повышенной концентрацией положительных ионов.
Основные процессы, необходимые для поддержания тлеющего разряда, происходят в его катодной части. Остальные части разряда не существенны, они могут даже отсутствовать (при малом расстоянии между электродами или при низком давлении). Основных процессов два — вторичная электронная эмиссия из катода, вызванная бомбардировкой его положительными ионами, и ударная ионизация электронами молекул газа.
Положительные ионы, ускоренные катодным падением потенциала, бомбардируют катод и выбивают из него электроны. В астоновом темном пространстве эти электроны ускоряются электрическим полем. Приобретя достаточную энергию, они начинают возбуждать молекулы газа, в результате чего возникает катодная светящаяся пленка. Электроны, пролетевшие без столкновений в область катодного темного пространства, имеют большую энергию, вследствие чего они чаще ионизируют молекулы, чем возбуждают (см. графики на рис. 83.1). Таким образом, интенсивность свечения газа уменьшается, но зато образуется много электронов и положительных ионов. Образовавшиеся ионы вначале имеют очень малую скорость. Поэтому в катодном темном пространстве создается положительный пространственный заряд, что приводит к перераспределению потенциала вдоль трубки и к возникновению катодного падения потенциала.
Электроны, возникшие в катодном темном пространстве, проникают в область тлеющего свечения, которая характеризуется высокой концентрацией электронов и положительных ионов и суммарным пространственным зарядом, близким к нулю (плазма). Поэтому напряженность поля здесь очень мала. Благодаря высокой концентрации электронов и ионов в области тлеющего свечения идет интенсивный процесс рекомбинации, сопровождающийся излучением выделяющейся при этом энергии. Таким образом тлеющее свечение есть в основном свечение рекомбинации.
Из области тлеющего свечения в фарадеево темное простран ство электроны и ионы проникают за счет диффузии (на границе между этими областями поле отсутствует, но зато имеется большой градиент концентрации электронов и ионов).
Вследствие меньшей концентрации заряженных частиц вероятность рекомбинации в фарадеевом темном пространстве сильно падает. Поэтому фарадеево пространство и кажется темным.
В фарадеевом темном пространстве уже имеется поле. Увлекаемые этим полем электроны постепенно накапливают энергию, так что в конце концов возникают условия, необходимые для существования плазмы. Положительный столб представляет собой газоразрядную плазму. Он выполняет роль проводника, соединяющего анод с катодными частями разряда. Свечение положительного столба вызвано в основном переходами возбужденных молекул в основное состояние. Молекулы разных газов испускают при таких переходах излучение разной длины волны. Поэтому свечение положительного столба имеет характерный для каждого газа цвет. Это обстоятельство используется в газосветных трубках для изготовления светящихся надписей и реклам. Эти надписи представляют собой не что иное, как положительный столб тлеющего разряда. Неоновые газоразрядные трубки дают красное свечение, аргоновые — синевато-зеленое и т. д.
Если постепенно уменьшать расстояние между электродами, катодная часть разряда остается без изменений, длина же положительного столба уменьшается, пока этот столб не исчезает совсем. В дальнейшем исчезает фарадеево темное пространство и начинает сокращаться протяженность тлеющего свечения, причем положение границы этого свечения с катодным темным пространством остается неизменным. Когда расстояние анода до этой границы становится очень малым, разряд прекращается.
Если постепенно понижать давление, катодная часть разряда распространяется на все большую часть межэлектродного пространствами в конце концов катодное темное пространство распространяется почти на весь сосуд. Свечение газа в этом случае перестает быть заметным, зато стенки трубки начинают светиться зеленоватым свечением. Большинство электронов, выбитых из катода и ускоренных катодным падением потенциала, долетает без столкновений с молекулами газа до стенок трубки и, ударяясь о них, вызывает свечение. По историческим причинам поток электронов, испускаемый катодом газоразрядной трубки при очень низких давлениях, получил название катодных лучей. Свечение, вызываемое бомбардировкой быстрыми электронами, называется катодолюминесценцией.
Если в катоде газоразрядной трубки сделать узкий канал, часть положительных ионов проникает в пространство за катодом и образует резко ограниченный пучок ионов, называемый каналовыми (или положительными) лучами. Именно таким способом были впервые получены пучки положительных ионов.
Источник
В зависимости от давления газа,
конфигурации электродов и параметров внешней цепи существует четыре типа
самостоятельных разрядов:
- тлеющий разряд;
- искровой разряд;
- дуговой разряд;
- коронный разряд.
1. Тлеющий разряд возникает при низких давлениях. Его можно наблюдать в стеклянной
трубке с впаянными у концов плоскими металлическими электродами (рис. 8.5). Вблизи катода
располагается тонкий светящийся слой, называемый катодной светящейся пленкой 2.
Между катодом и пленкой находится астоново темное
пространство 1. Справа от
светящейся пленки помещается слабо светящийся слой, называемый катодным
темным пространством 3.
Этот слой переходит в светящуюся область, которую называют тлеющим свечением 4, с тлеющим пространством
граничит тёмный промежуток – фарадеево тёмное пространство 5. Все перечисленные слои образуют катодную
часть тлеющего разряда. Вся остальная часть трубки заполнена святящимся
газом. Эту часть называют положительным столбом 6.
Рис. 8.5
При понижении давления катодная
часть разряда и фарадеево тёмное пространство увеличивается, а положительный
столб укорачивается.
Измерения показали, что почти все падения потенциала
приходятся на первые три участка разряда (астоново темное пространство,
катодная святящаяся плёнка и катодное тёмное пятно). Эту часть напряжения, приложенного
к трубке, называют катодным падением потенциала.
В области тлеющего свечения потенциал не изменяется –
здесь напряженность поля равна нулю. Наконец, в фарадеевом тёмном пространстве
и положительном столбе потенциал медленно растёт.
Такое распределение потенциала вызвано образованием в
катодном темном пространстве положительного пространственного заряда, обусловленного
повышенной концентрацией положительных ионов.
Положительные ионы, ускоренные катодным падением
потенциала, бомбардируют катод и выбивают из него электроны. В астоновом темном
пространстве эти электроны, пролетевшие без столкновений в область катодного
тёмного пространства, имеют большую энергию, вследствие чего они чаще
ионизируют молекулы, чем возбуждают. Т.е. интенсивность свечения газа
уменьшается, но зато образуется много электронов и положительных ионов.
Образовавшиеся ионы в начале имеют очень малую скорость и потому в катодном
тёмном пространстве создаётся положительный пространственный заряд, что и приводит
к перераспределению потенциала вдоль трубки и к возникновению катодного падения
потенциала.
Электроны, возникшие в катодном тёмном пространстве,
проникают в область тлеющего свечения, которая характеризуется высокой
концентрацией электронов и положительных ионов коленарным пространственным
зарядом, близким к нулю (плазма). Поэтому напряженность поля здесь очень мала.
В области тлеющего свечения идёт интенсивный процесс рекомбинации, сопровождающийся
излучением выделяющейся при этом энергии. Таким образом, тлеющее свечение есть,
в основном, свечение рекомбинации.
Из области тлеющего свечения в фарадеево тёмное
пространство электроны и ионы проникают за счёт диффузии. Вероятность рекомбинации
здесь сильно падает, т.к. концентрация заряженных частиц невелика. Поэтому в
фарадеевом тёмном пространстве имеется поле. Увлекаемые этим полем электроны
накапливают энергию и часто в конце концов возникают условия, необходимые для
существования плазмы. Положительный столб представляет собой газоразрядную
плазму. Он выполняет роль проводника, соединяющего анод с катодными частями
разряда. Свечение положительного столба вызвано, в основном, переходами
возбужденных молекул в основное состояние.
2. Искровой разряд возникает в газе обычно при давлениях порядка атмосферного. Он характеризуется
прерывистой формой. По внешнему виду искровой разряд представляет собой пучок
ярких зигзагообразных разветвляющихся тонких полос, мгновенно пронизывающих
разрядный промежуток, быстро гаснущих и постоянно сменяющих друг друга (рис.
8.6). Эти полоски называют искровыми каналами.
 | Тгаза = 10 000 К ~ 40 см I = 100 кА t = 10–4 c l ~ |
Рис. 8.6
После того, как разрядный
промежуток «пробит» искровым каналом, сопротивление его становится малым, через
канал проходит кратковременный импульс тока большой силы, в течение которого на
разрядный промежуток приходится лишь незначительное напряжение. Если мощность
источника не очень велика, то после этого импульса тока разряд прекращается.
Напряжение между электродами начинает повышаться до прежнего значения, и пробой
газа повторяется с образованием нового искрового канала.
В естественных природных условиях искровой разряд
наблюдается в виде молнии. На рисунке 8.7 изображен пример искрового разряда –
молния, продолжительностью 0,2 ÷ 0,3 с силой тока 104 – 105 А, длиной
20 км
(рис. 8.7).
Рис. 8.7
3. Дуговой
разряд. Если после
получения искрового разряда от мощного источника постепенно уменьшать
расстояние между электродами, то разряд из прерывистого становится непрерывным,
возникает новая форма газового разряда, называемая дуговым разрядом (рис. 8.8).
При этом ток резко увеличивается, достигая десятков и
сотен ампер, а напряжение на разрядном промежутке падает до нескольких десятков
вольт. Согласно В.Ф. Литкевичу (1872 –
1951), дуговой разряд поддерживается, главным образом, за счет
термоэлектронной эмиссии с поверхности катода. На практике – это сварка, мощные
дуговые печи.
4. Коронный разряд (рис. 8.9).возникает в сильном неоднородном электрическом поле при
сравнительно высоких давлениях газа (порядка атмосферного). Такое поле можно
получить между двумя электродами, поверхность одного из которых обладает
большой кривизной (тонкая проволочка, острие).
Рис. 8.9
Наличие второго электрода необязательна, но его роль
могут играть ближайшие, окружающие заземленные металлические предметы. Когда
электрическое поле вблизи электрода с большой кривизной достигает примерно 3∙106 В/м, вокруг него возникает свечение, имеющее вид оболочки или
короны, откуда и произошло название заряда.
Источник
