Два металлических шара расположенные далеко друг от друга имеют радиусы

Обновлено: 05.10.2024

рости тел, когда они разлетятся на большое расстояние. Заряд каждого тела q = 1мкКл, масса т = 1г.

16.23. По наклонной пло-

скости с углом наклона к

горизонту α = 30° с высоты

h = 0,5м соскальзывает без

массой т = 10г, имеющее

точечный заряд q помещен в

вершине прямого угла (рис.

16.1). Определить скорость

тела υ в момент перехода

на горизонтальную плоскость. Заряд q = 2мкКл.

17. ПРОВОДНИКИ И ДИЭЛЕКТРИКИ

В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ.

17.1. Металлический заряженный шар радиусом R 1 , помещен в центре проводящей сферической оболочки, внутренний и внешний радиусы которой соответственно равны R 2 и R 3 . Заряд шара Q, оболочка не заряжена. Получить выражения для зависимости напряженности поля Е и потенциала φ от расстояния r до центра шара и построить гра-

17.2. Две одинаковые металлические пластины небольшой толщины сблизили на расстояние, значительно меньшее их линейных размеров, расположив их параллельно друг другу. Одной из пластин сообщили заряд q, другой - заряд 3 q. Определить заряды на четырех поверхностях пластин, считая распределение его по поверхности равномерным. Нарисовать картину силовых линий.

17.3. Электрическое поле создано точечным зарядом q = 20мкКл, который находится вблизи большой заземленной металлической пластины на расстоянии а = 1м от нее.

Нарисовать картину силовых линий электрического поля. Определить силу притяжения F заряда к пластине и напряженность поля Е в точке, находящейся на расстоянии a /2 от заряда и от пластины.

17.4. На высоте h над проводящей ровной поверхностью расположены два заряженных шарика, соединенные легким изолирующим стержнем длиной l . Заряды на шариках одинаковы по величине q и противоположны по знаку. Найти силу, с которой проводящая плоскость действует на систему зарядов.

17.5. Металлический шар радиусом R 1 = 50см, заряженный до потенциала φ = 10В, окружают тонкой сферической проводящей оболочкой радиусa R 2 = 75см. Определить потенциал шара φ 1 после того, как он будет на короткое время соединен проводником с оболочкой.

17.6. Металлический шар радиусa r = 50см, заряженный до потенциала φ = 10В, окружают концентрической сферической проводящей тонкой оболочкой радиусa R = 75см. Чему будет равен потенциал шара φ 1 , если заземлить оболочку?

17.7. На расстоянии r = 1,5м от центра изолированного незаряженного металлического шара находятся точечный заряд q = 1мкКл. Определить потенциал шара φ .

Проводящие сферы радиусами R 1 = 15мм

R 2 = 45мм, находящиеся достаточно далеко друг от друга,

ряжены до потенциалов φ 1 = 90В и φ 2 = 20В соответственно. Каким станет потенциал φ сфер, если их соединить тонкой проволочкой? Какой заряд q и, в каком направлении протечет по проволоке?

17.9. Если зарядить два удаленных металлических шара, а затем сблизить их до расстояния l = 1,6м между их центрами, то потенциал одного из них возрастает на φ 1 = 2,4В, а другого - уменьшается на φ 2 = 4,1В. Определить величину зарядов q 1 и q 2 на шарах, учитывая, что их радиусы гораздо меньше l .

17.10. N одинаковых капелек ртути заряжены до одинакового потенциала φ 0 = 15В. Каков будет потенциал φ большой капли, получившейся в результате слияния этих капелек? Вычислить для N = 27.

17.11. Металлический шар заряжают при помощи пластинки, которую после каждого соприкосновения с шаром снова заряжают от источника до заряда Q = 5мкКл. Определить максимальный заряд шара q макс , если его заряд после первого соприкосновения равен q = 3мкКл.

17.12. Два небольших проводящих заряженных шара радиуса R = 5мм каждый расположены на расстоянии r = 5см друг от друга. Шары поочередно на некоторое время заземляют. Определить потенциал φ 1 шара, который был заземлен первым, если первоначально каждый шар имел заряд q =

17.13. Два небольших проводящих заряженных шара радиуса R = 5мм каждый расположены на расстоянии r = 5см друг от друга. Шары поочередно на короткое время заземляют. Определить заряд q 2 , оставшийся на шаре, который был заземлен вторым, если первоначально каждый шар имел потенциал φ = 10В.

17.14. Пластина из диэлектрика (диэлектрическая проницаемость ε = 5) помещена во внешнее однородное поле напряженности Е 0 = 1кВ/м перпендикулярно силовым линиям. Определить поверхностную плотность связанных зарядов σ' на поверхностях пластины.

17.15. Между двумя тонкими металлическими пластинами, расположенными на расстоянии l друг от друга и заряженными с поверхностной плотностью + σ и - σ , помещают металлическую пластину толщиной d 0 и диэлектрические пластины толщиной d 1 и d 2 ( l = d 0 + d 1 + d 2 ). Диэлектрические проницаемости пластин ε 2 > ε 1 . Построить график зависимости проекции напряженности поля Е х на ocь 0х , перпендикулярную пластинам, и потенциала φ от координаты х .

17.16. Заряженный металлический шар окружен плотно прилегающей сферической диэлектрической оболочкой с диэлектрической проницаемостью ε = 5. Заряд шара q = 1мкКл. Определить величину связанного заряда q' на внешней поверхности оболочки.

17.17. Металлический заряженный шар радиуса R 1 помещен в центре диэлектрической сферической оболочки, внутренний и внешний радиусы которой соответственно R 2 и R 3 , а диэлектрическая проницаемость ε. Заряд шара Q, оболочка не заряжена. Получить выражения для зависимости напряженности поля Е и потенциала φ от расстояния r до центра шара и построить графики Е ( r ) и φ ( r ).

17.18. Найти силу Т натяжения нити, соединяющей одинаковые маленькие шарики, которые имеют одинаковые заряды Q = 5мкКл. Шарики плавают внутри жидкости, нить вертикальна. Расстояние между шариками l = 20см. Диэлектрическая проницаемость жидкости ε = 4.

17.19. Два одинаковых заряженных шарика, подвешенных на нитях одинаковой длины, опускаются в жидкость. Какова должна быть плотность ρ материала шариков, чтобы угол рас-

хождения не изменился? Диэлектрическая проницаемость жидкости ε = 3, плотность ее ρ ж = 0,8г/см 3 .

17.20. В закрепленной металлической сфере радиуса R проделано очень маленькое отверстие. Заряд сферы равен Q. Частица с зарядом q и массой m летит по прямой, соединяющей центры сферы и отверстия, имея вдали от сферы скорость υ 0 . Какой будет скорость υ частицы в центре сферы.

17.21. Две металлические пластины расположены параллельно друг другу на расстоянии d = 0,5см. Между пластинами находится диэлектрик с проницаемостью ε = 6. На

одной пластине заряд q 1 = 1 нКл, на другой - заряд q 2 = 2нКл. Площадь пластин S = 100см 2 . Определить разность потенциалов между пластинами.

18.1. Плоский воздушный конденсатор с квадратными пластинами размером а = 26см и с расстоянием между ними d 1 = 0,5мм заряжен до разности потенциалов U 1 = 10В и отключен от источника. Какова будет разность потенциалов U 2 , если пластины раздвинуть до расстояния d 2 = 5мм?

Два металлических шара, расположенные далеко друг от друга, имеют радиусы 5 см и 15 см и заряды 12 нКл и – 40 нКл?

Два металлических шара, расположенные далеко друг от друга, имеют радиусы 5 см и 15 см и заряды 12 нКл и – 40 нКл.

Шары соединяют тонкой проволокой.

Какой заряд ∆q пройдет по проволоке?

В условии сказано, что шары находятся далеко друг от друга!

Это говорит, что влиянием электрического поля одного заряженного шара на другой можно пренебречь!

При соединении проволочкой потенциалы шаров становятся одинаковыми, а общий заряд не меняется.

Происходит перераспределение зарядов.

Решаем : U1 = U2 ; U1 = Q1 / (4 * 3, 14 ^ e0 * R1) ; U2 = Q2 / (4 * 3, 14 * e0 * R2) ; Q1 + Q2 = q1 + q2 ; Q1 / (4 * 3, 14 ^ e0 * R1) = Q2 / (4 * 3, 14 ^ e0 * R2) ; Q1 / (R1) = Q2 / (R2) ; Получили два простых уравнения с двумя неизвестными.

Выделим их и решим : Q1 + Q2 = q1 + q2 ; Q1 / (R1) = Q2 / (R2) ; Q2 = Q1 / (R1) * R2 ;

Q1 * (1 + R2 / R1) = q1 + q2 ; Q1 = (q1 + q2) / (1 + R2 / R1) ; Q = Q1 - q1.

Подставляйте и решайте!

Здесь единицы измерения не играют существенной роли при вычислениях!

Но ответ представьте в СИ.

Определите радиус шара с зарядом q = 3, 5 нКл, если потенциал поля нп его поверхности равен 20 В?

Определите радиус шара с зарядом q = 3, 5 нКл, если потенциал поля нп его поверхности равен 20 В.

Два одинаковых удалённых друг от друга шара несут разные по величине заряды одного знака?

Два одинаковых удалённых друг от друга шара несут разные по величине заряды одного знака.

Энергия электрического поля первого шара W1 = 18 мДж, а второго W2 = 2 мДж.

Шары соединили тонкой проволокой.

Вычислить тепло Q, выделившееся при этом в проволоке.

Определить радиус шара и его ёмкость в воздухе.

Двум шарикам, расположенным на расстоянии 20см друг от друга, сообщен одинаковый заряд, равный 100 нКл?

Двум шарикам, расположенным на расстоянии 20см друг от друга, сообщен одинаковый заряд, равный 100 нКл.

С какой силой заряды будут притягиваться?

Помогите решить, пожалуйста, очень нужно?

Помогите решить, пожалуйста, очень нужно.

Два одинаковых металлических шара на пластмассовых подставках имеют заряд + 5 нКл и - 2нКл соответственно.

Их сдвигают до соприкосновения и разводят на большое расстояние.

Каков заряд каждого шара после этого?

Укажите заряд в нКл, поставив перед ним знак ' + " или " - '.

Три заряженных шара радиусами 1 см, 2 см, 3см соединили тонкой проволокой?

Три заряженных шара радиусами 1 см, 2 см, 3см соединили тонкой проволокой.

Общий заряд шариков равен q.

Найдите заряд третьего шара.

Два точечных заряда q1 = 8 нкл и q2 = - 6 нкл, расположенны на растоянии 10 см друг от друга в вакууме?

Два точечных заряда q1 = 8 нкл и q2 = - 6 нкл, расположенны на растоянии 10 см друг от друга в вакууме.

С какой силой взаимодействуют эти заряды?

Два положительных заряда каждый по 10 нКл находятся на расстоянии 10 см друг от друга?

Два положительных заряда каждый по 10 нКл находятся на расстоянии 10 см друг от друга.

Каково значениее и направление вектора напряженности поля в точке расположенной на расстоянии 5 см от прямой соединяющей эти заряды, на перпендикуляре проходящем через его середину?

Какая сила будет действовать на заряд 100 нКл в этой точке ?

Заряды 40 нКл и - 10 нКл расположены на расстоянии 4 см друг от друга?

Заряды 40 нКл и - 10 нКл расположены на расстоянии 4 см друг от друга.

Определите силу взаимодействия двух зарядов.

С какой силой взаимодействуют два электрических заряда находящихся на расстоянии 30 см друг от друга , если величины зарядов имеют значения + 150 нКл и - 200 нКл?

С какой силой взаимодействуют два электрических заряда находящихся на расстоянии 30 см друг от друга , если величины зарядов имеют значения + 150 нКл и - 200 нКл?

На странице вопроса Два металлических шара, расположенные далеко друг от друга, имеют радиусы 5 см и 15 см и заряды 12 нКл и – 40 нКл? из категории Физика вы найдете ответ для уровня учащихся 10 - 11 классов. Если полученный ответ не устраивает и нужно расшить круг поиска, используйте удобную поисковую систему сайта. Можно также ознакомиться с похожими вопросами и ответами других пользователей в этой же категории или создать новый вопрос. Возможно, вам будет полезной информация, оставленная пользователями в комментариях, где можно обсудить тему с помощью обратной связи.

Заряд каждого шара после соприкосновения + 1, 5 нКл.

Металлический шарик, имеющий заряд Q1 = 3 нКл, коснулся такого же шарика, имеющего заряд Q2 = - 5 нКл?

Металлический шарик, имеющий заряд Q1 = 3 нКл, коснулся такого же шарика, имеющего заряд Q2 = - 5 нКл.

Какой заряд будет иметь каждый шарик после разъединения?

РЕШИТЕ ЗАДАЧУ ПОДРОБНО!

С ДАНО, ПОЖАЛУЙСТА!

Два одинаковых металических шарика имеют заряд - 20 нКл и + 30 нКл?

Два одинаковых металических шарика имеют заряд - 20 нКл и + 30 нКл.

Какой заряд они будут иметь после соприкосновения.

"Три одинаковых проводящих шарика имеют заряды q1 = + 6, 0 нКл, q2 = - 8, 0 нКл и q3 = + 14 нКл?

"Три одинаковых проводящих шарика имеют заряды q1 = + 6, 0 нКл, q2 = - 8, 0 нКл и q3 = + 14 нКл.

Определите заряды шариков после их соприкосновения".

Два одинаковых металлических шара имеют заряды + Q и - 5Q?

Два одинаковых металлических шара имеют заряды + Q и - 5Q.

Каким станет заряд на каждом шаре после их соприкосновения?

Помогите, пожалуйста?

Два очень маленьких шарика имеют заряды 48 нКл и - 64 нКл.

Определите заряд этих шариков при соприкосновении и после того, как их разъединили.

Чему равно число элементарных зарядов, оказавшихся на шариках после соприкосновения?

Как изменится модуль сил взаимодействия двух небольших металлических шариков одинакового диаметра, имеющих заряды q1 = + 6 нКл и q2 = - 2 нКл, если шары привести в соприкосновение и раздвинуть на преж?

Как изменится модуль сил взаимодействия двух небольших металлических шариков одинакового диаметра, имеющих заряды q1 = + 6 нКл и q2 = - 2 нКл, если шары привести в соприкосновение и раздвинуть на прежнее расстояние?

На двух одинаковых металлических шарах находятся положительный заряд + Q и отрицательный заряд - 5Q ?

На двух одинаковых металлических шарах находятся положительный заряд + Q и отрицательный заряд - 5Q .

При соприкосновении шаров заряд на каждом шаре станет равен.

Два электроскопа заряжены разными зарядами один 60 нкл другой 13 - нкл?

Два электроскопа заряжены разными зарядами один 60 нкл другой 13 - нкл.

Какой заряд будет на каждом электроскопе если их соединить.

На этой странице сайта вы найдете ответы на вопрос Помогите решить, пожалуйста, очень нужно?, относящийся к категории Физика. Сложность вопроса соответствует базовым знаниям учеников 5 - 9 классов. Для получения дополнительной информации найдите другие вопросы, относящимися к данной тематике, с помощью поисковой системы. Или сформулируйте новый вопрос: нажмите кнопку вверху страницы, и задайте нужный запрос с помощью ключевых слов, отвечающих вашим критериям. Общайтесь с посетителями страницы, обсуждайте тему. Возможно, их ответы помогут найти нужную информацию.

Два металлических шара радиусом r и 4r имеют одинаковый заряд q и расположены далеко друг от друга?

Два металлических шара радиусом r и 4r имеют одинаковый заряд q и расположены далеко друг от друга.

Каков будет заряд на шариках после их соединения проводником?

$Q=2q \\ \\ q1= \frac =0.4q \\ \\ q2= \frac =1.6q$

Q = 2q - общее количество зарядов на двух шарах.

Пожалуйста, помогите) два шарика равного радиуса имеют заряды + 10Кл и - 2Кл соответственно?

Пожалуйста, помогите) два шарика равного радиуса имеют заряды + 10Кл и - 2Кл соответственно.

Шарики привели во взаимодействие и развели в стороны.

Каков заряд на каждом из шаров?

Заряд одного металлического шарика 5q, а заряд другого такого же шарика равен - 9q?

Заряд одного металлического шарика 5q, а заряд другого такого же шарика равен - 9q.

Шарики привели в соприкосновение и раздвинули.

Какой заряд будет после этого у каждого из шариков?

Одному из двух одинаковых шарикоа сообщили зарядяд - 8q а другому - 2q?

Одному из двух одинаковых шарикоа сообщили зарядяд - 8q а другому - 2q.

Затем шарики соединили проводником.

Каким станет заряд шариков после соединения?

Металлические шары равного радиуса имеют заряды q и 2q соответсвенно?

Металлические шары равного радиуса имеют заряды q и 2q соответсвенно.

Две металлические сферы равного радиуса имеют заряды q1 = 10 Кл и q2 = - 2 Кл соответственно ?

Две металлические сферы равного радиуса имеют заряды q1 = 10 Кл и q2 = - 2 Кл соответственно .

Сферы соединяют проводником.

Какими станут заряды на сферах после их соединения?

30 б На одном шарике не хватает 200 электронов , а на другом - 150 лишних?

30 б На одном шарике не хватает 200 электронов , а на другом - 150 лишних.

Какие заряды имеют шарики?

Сколько электронов не будет хватать или будет лишними на каждом шарике после соединения проводником?

Каковы заряды шариков после соединения?

Два шарика расположенные на расстоянии 10см друг от друга, имеют одинаковые отрицательные заряды и взаимодействуют с силой F = 0?

Два шарика расположенные на расстоянии 10см друг от друга, имеют одинаковые отрицательные заряды и взаимодействуют с силой F = 0.

Считая что они имеют одинаковые заряды.

Найдите величину этих зарядов.

Два одинаковых металлических шарика зарядили так, что заряд одного из них в 5 раз больше, чем заряд другой?

Два одинаковых металлических шарика зарядили так, что заряд одного из них в 5 раз больше, чем заряд другой.

Шарики дотронулись друг к другу и раздвинулись на то же расстояние.

Во соклько изсменилась сила взаимодействия шариков, если перед прикосновением они имели одноименные заряды?

Два металлических шарика радиусов r u R находятся на расстоянии, значительно большем их радиусов?

Два металлических шарика радиусов r u R находятся на расстоянии, значительно большем их радиусов.

Шарики несут одинаковые заряды q.

Найти заряды шариков, если их соединить проволокой.

На этой странице сайта, в категории Физика размещен ответ на вопрос Два металлических шара радиусом r и 4r имеют одинаковый заряд q и расположены далеко друг от друга?. По уровню сложности вопрос рассчитан на учащихся 10 - 11 классов. Чтобы получить дополнительную информацию по интересующей теме, воспользуйтесь автоматическим поиском в этой же категории, чтобы ознакомиться с ответами на похожие вопросы. В верхней части страницы расположена кнопка, с помощью которой можно сформулировать новый вопрос, который наиболее полно отвечает критериям поиска. Удобный интерфейс позволяет обсудить интересующую тему с посетителями в комментариях.

5. Проводники в электростатическом поле

В однородное электрическое поле перпендикулярно силовым линиям внесли тонкую заряженную металлическую пластину. При этом на поверхности пластины, в которую «входят» силовые линии, плотность заряда оказалась равной ₁. Найдите поверхностную плотность заряда на другой поверхности пластины.

Рассмотрим произвольную точку A внутри проводника (рис. 1). Поле в этой точке складывается из внешнего поля и полей поверхностных зарядов ₁ и ₂:

Изобразим на рисунке векторы напряженности , и , предполагая, что и Учитывая, что напряженность поля в проводнике равна нулю, запишем для проекций векторов напряженности на ось x:

Поля и созданы бесконечными однородно заряженными плоскостями, следовательно

, .

После простых преобразований получим

Если знак поверхностных зарядов не известен (как в данном случае), всегда можно изображать на рисунке векторы , , предполагая, что ₁ и ₂ положительны. Нетрудно показать, что полученные формулы будут справедливы и для произвольных знаков ₁ и ₂.

Две концентрические проводящие сферы имеют радиусы r₁, r₂ и заряды q, –2q. Найдите поверхностные плотности заряда ____на внутренней и внешней поверхностях каждой сферы (рис. 2).

Внутри проводника напряженность электрического поля равна нулю. Рассмотрим некоторую точку, расположенную внутри «стенки» внешней сферы на расстоянии r от центра сфер. Электрическое поле в этой точке создают только те заряды, которые расположены внутри сферической поверхности радиуса r, то есть заряды с плотностями ₁, ₂ и ₃. Следовательно:

где , - площади поверхности сфер. Аналогично, рассматривая точку, расположенную внутри «стенки» внутренней сферы, получим

Учтем также, что

В результате получим: , , .

Потенциал во всех точках проводника одинаков

Два металлических шара, радиусы которых r₁ и r₂, расположены на большом расстоянии друг от друга и соединены тонкой проволокой. Суммарный заряд шаров Q. Определите заряд каждого шара.

Обозначим заряды шаров q₁ и q₂. Поскольку шары расположены далеко друг от друга, можно считать, что заряды распределены по поверхностям шаров однородно. Тогда для потенциалов шаров можно записать

Эти потенциалы равны друг другу, так как шары соединены проводником:

Имеются две концентрические металлические сферы, в центре которых находится точечный заряд q. Заряд меньшей сферы 3q, заряд больше сферы (–2q). Определите заряд каждой сферы после того, как их соединят тонкой проволокой.

После соединения сфер заряды распределятся так, что потенциалы сфер будут одинаковыми:

где Q₁ и R₁ – заряд и радиус внутренней сферы, Q₂ и R₂ – заряд и радиус внешней сферы. Из этого уравнения следует . Суммарный заряд сфер после их соединения не изменился:

Следовательно, .

Найдите потенциал незаряженной проводящей сферы, вне которой на расстоянии l от ее центра находится точечный заряд q . Потенциал в бесконечно удаленной точке, как обычно, считайте равным нулю.

На поверхности проводящей сферы индуцируются заряды , распределенные по поверхности так, что напряженность электрического поля внутри сферы равна нулю. При этом потенциалы во всех точках, расположенных внутри и на поверхности проводящей сферы, одинаковые. Найдем потенциал в центре сферы:

где R – радиус сферы. Суммарный заряд сферы равен нулю: , поэтому .

Метод электростатических изображений

Точечные заряды q и –q расположены на расстоянии 2l друг от друга и на одинаковом расстоянии l от бесконечной проводящей плоскости с одной стороны от нее. Определите поверхностную плотность индуцированных зарядов в точке на плоскости, расположенной на минимальном расстоянии от заряда q.

На рис. 3 для удобства дальнейших объяснений заряды снабдим индексами. Модули всех зарядов равны q. Заряды q₁ и (–q₂) – это исходные заряды q и –q, расположенные вблизи проводящей плоскости. Заряд (–q₃) – «изображение» заряда q₁. Этот фиктивный заряд создает в верхнем полупространстве такое же поле, что и заряды, индуцированные на плоскости зарядом q₁. Аналогично заряд q₄ – это «изображение» заряда (–q₂).

Заряды q₁ и –q₃ создают в интересующей нас точке поля

а заряды (–q₂) и q₄ создают в этой точке поля

Результирующее поле перпендикулярно проводящей плоскости, а его модуль равен

Поверхностную плотность индуцированных зарядов найдем при помощи формулы :

Читайте также: