При внесении заряженного металлического шарика подвешенного на изолирующей

Обновлено: 05.10.2024

Задачи по Электродинамике ( ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ), на тему
Закон Кулона. Напряженность поля
Из пособия: ГДЗ к задачнику Рымкевич для 10-11 классов по физике, 10-е издание, 2006 г.

С какой силой взаимодействуют два заряда по 10 нКл, находящиеся на расстоянии 3 см друг от друга
РЕШЕНИЕ

На каком расстоянии друг от друга заряды 1 мкКл и 10 нКл взаимодействуют с силой 9 мН
РЕШЕНИЕ

Во сколько раз надо изменить расстояние между зарядами при увеличении одного из них в 4 раза, чтобы сила взаимодействия осталась прежней
РЕШЕНИЕ

Одинаковые шарики массой по 0,2 г подвешены на нити так, как показано на рисунке 72. Расстояние между шариками ВС = 3 см. Найти силу натяжения нити на участках АВ и ВС, если шарикам сообщили одинаковые по модулю заряды по 10 нКл. Рассмотреть случаи: а) заряды одноименные; б) заряды разноименные
РЕШЕНИЕ

Два шарика, расположенные на расстоянии 10 см друг от друга, имеют одинаковые отрицательные заряды и взаимодействуют с силой 0,23 мН. Найти число избыточных электронов на каждом шарике
РЕШЕНИЕ

На нерастяжимой нити висит шарик массой 100 г, имеющий заряд 20 мкКл. Как необходимо зарядить второй шарик, который подносят снизу к первому шарику на расстояние 30 см, чтобы сила натяжения: уменьшилась вдвое; рассмотреть случай невесомости; увеличилась в 4 раза
РЕШЕНИЕ

ВО СКОЛЬКО раз сила электрического отталкивания между двумя электронами больше силы их гравитационного притяжения друг к другу
РЕШЕНИЕ

Одинаковые металлические шарики, заряженные одноименно зарядами q и 4q, находятся на расстоянии г друг от друга. Шарики привели в соприкосновение. На какое расстояние х надо их развести, чтобы сила взаимодействия осталась прежней
РЕШЕНИЕ

Заряды 10 и 16 нКл расположены на расстоянии 7 мм друг от друга. Какая сила будет действовать на заряд 2 нКл, помещенный в точку, удаленную на 3 мм от меньшего заряда и на 4 мм от большего
РЕШЕНИЕ

Заряды +q и -q расположены так, как показано на рисунке 73. Заряд q помещают сначала в точку С, а затем в точку D. Сравнить силы (по модулю), действующие на этот заряд, если DA = АС = СВ
РЕШЕНИЕ

Заряды 90 и 10 нКл расположены на расстоянии 4 см друг от друга. Где надо поместить третий заряд, чтобы силы, действующие на него со стороны других зарядов, были равны по модулю и противоположны по направлению
РЕШЕНИЕ

В вершинах правильного шестиугольника со стороной а помещены друг за другом заряды +q, +q, +q, -q, -q, -q. Найти силу, действующую на заряд +q, который находится в центре шестиугольника
РЕШЕНИЕ

Заряды 40 и -10 нКл расположены на расстоянии 10 см друг от друга. Какой надо взять третий заряд и где следует его поместить, чтобы равнодействующая сил, действующих на него со стороны двух других зарядов, была бы равна нулю
РЕШЕНИЕ

Два заряда по 25 нКл каждый, расположенные на расстоянии 24 см друг от друга, образуют электростатическое поле. С какой силой это поле действует на заряд 2 нКл, помещенный в точку, удаленную на 15 см от каждого из зарядов, если заряды, образующие поле, одноименные? разноименные
РЕШЕНИЕ

На двух одинаковых по длине нитях, закрепленных в одной точке, подвешены два шарика. Сравнить углы отклонений нитей от вертикали, если: а) шарики, имея одинаковые массы, заряжены одноименно и заряд первого шарика больше заряда второго; б) заряды шаров одинаковы, а масса первого больше массы второго
РЕШЕНИЕ

На нитях длиной 1 м, закрепленных в одной точке, подвешены два одинаковых шарика массой 2,7 г каждый. Когда шарикам сообщили одинаковые одноименные заряды, они разошлись и нити образовали угол 60°. Найти заряд каждого шарика
РЕШЕНИЕ

В некоторой точке поля на заряд 2 нКл действует сила 0,4 мкН. Найти напряженность поля в этой точке
РЕШЕНИЕ

Какая сила действует на заряд 12 нКл, помещенный в точку, в которой напряженность электрического поля равна 2 кВ/м
РЕШЕНИЕ

С каким ускорением движется электрон в поле напряженностью 10 кВ/м
РЕШЕНИЕ

Найти напряженность поля заряда 36 нКл в точках, удаленных от заряда на 9 и 18 см
РЕШЕНИЕ

В точке А (рис. 74) расположен заряд q1 в точке В — заряд q2. Найти проекцию на ось X вектора напряженности результирующего поля в точках С и D, если АС = 6 см, СВ = BD = 3 см. Решить задачу для следующих значений зарядов: a) q1 = 40 нКл, q2 = 10 нКл; б) q1 = 40 нКл, q2 = -10 нКл; в) q1 = -40 нКл, q2 = 10 нКл; г) q1 = -40 нКл, q2 = -10 нКл
РЕШЕНИЕ

Заряды по 0,1 мкКл расположены на расстоянии 6 см друг от друга. Найти напряженность поля в точке, удаленной на 5 см от каждого из зарядов. Решить эту задачу для случаев: а) оба заряда положительные; б) один заряд положительный, а другой отрицательный
РЕШЕНИЕ

Два заряда, один из которых по модулю в 4 раза больше другого, расположены на расстоянии а друг от друга. В какой точке пространства напряженность поля равна нулю, если заряды: а) одноименные; б) разноименные
РЕШЕНИЕ

В однородном поле напряженностью 40 кВ/м находится заряд 27 нКл. Найти напряженность результирующего поля на расстоянии 9 см от заряда в точках, лежащих: а) на силовой линии однородного поля, проходящей через заряд; б) на прямой, проходящей через заряд и перпендикулярной силовым линиям
РЕШЕНИЕ

При внесении заряженного металлического шарика, подвешенного на изолирующей нити, в однородное электрическое поле нить образовала с вертикалью угол 45°. На сколько уменьшится угол отклонения нити при стекании с шарика 1/10 доли его заряда? Линии напряженности поля направлены горизонтально
РЕШЕНИЕ

В вершинах равностороннего треугольника со стороной а находятся заряды +q, +q и -q. Найти напряженность поля Е в центре треугольника
РЕШЕНИЕ

Шарик массой m, несущий заряд q, падает в однородном электрическом поле напряженностью E. Линии напряженности направлены параллельно поверхности земли. Каково движение шарика? Написать уравнение траектории y = y(x), направив ось X параллельно вектору напряженности, а ось Y вертикально вниз. Начальная скорость шарика равна нулю, сопротивлением воздуха пренебречь
РЕШЕНИЕ

При внесении заряженного металлического шарика подвешенного на изолирующей

задачи по электричеству

Во сколько раз надо изменить расстояние между зарядами при увеличении одного из них в 4 раза, чтобы сила взаимодействия осталась прежней?

Одинаковые шарики массой по 0,2 г подвешены на нити так, как показано на рисунке 1. Расстояние между шариками ВС = 3 см. Найти силу натяжения нити на участках АВ и ВС, если шарикам сообщили одинаковые по мо­дулю заряды по 10 нКл. Рассмотреть случаи: а) заряды одно­именные; б) заряды разноименные.

Два шарика, расположенные на расстоянии 10 см друг от рис.1

друга, имеют одинаковые отрицательные заряды и взаимодействуют с силой 0,23 мН. Найти число «избыточных» электронов на каждом шарике.

Одинаковые металлические шарики, заряженные одноименно зарядами q и 4q, находятся на расстоянии r друг от друга. Шарики привели в соприкосновение. На какое рас­стояние х надо их развести, чтобы сила взаимодействия оста­лась прежней?

Заряды 10 и 16 нКл расположены на расстоянии 7 мм друг от друга. Какая сила будет действовать на заряд 2 нКл, помещенный в точку, удаленную на 3 мм от меньшего заряда и на 4 мм от большего?

Заряды +q и -q расположены так, как показано . Заряд помещают сначала в точку С, а затем в точку D. Сравнить силы (по модулю), действующие на этот заряд, если DA = АС = СВ.

Заряды 90 и 10 нКл расположены на расстоянии 4 см друг от друга. Где надо поместить третий заряд, чтобы силы, действующие на него со стороны других зарядов, были равны по модулю и противоположны по направлению?

В вершинах правильного шестиугольника со сто­роной а помещены друг за другом заряды +q, +q, +q, -q, -q, -q. Найти силу, действующую на заряд +q, который находится в центре шестиугольника.

Заряды 40 и -10 нКл расположены на расстоянии 10 см друг от друга. Какой надо взять третий заряд и где сле­дует его поместить, чтобы равнодействующая сил, действую­щих на него со стороны двух других зарядов, была бы равна нулю?

Электрическое поле

Два заряда по 25 нКл каждый, расположенные на расстоянии 24 см друг от друга, образуют электростатическое поле. С какой силой это поле действует на заряд 2 нКл, поме­щенный в точку, удаленную на 15 см от каждого из зарядов, если заряды, образующие поле, одноименные? разноименные?

В некоторой точке поля на заряд 2 нКл действует сила 0,4 мкН. Найти напряженность поля в этой точке.

Какая сила действует на заряд 12 нКл, помещен­ный в точку, в которой напряженность электрического поля равна 2 кВ/м?

С каким ускорением движется электрон в поле напряженностью 10 кВ/м?

Найти напряженность поля заряда 36 нКл в точ­ках, удаленных от заряда на 9 и 18 см.

В точке А (рис.) расположен заряд q1, в точке В — заряд q2. Найти проекцию на ось X вектора напряжен­ности результирующего поля в точках С и D, если АС = 6 см, СВ = BD = 3 см. Решить задачу для следующих значений за­рядов: а) q1 = 40 нКл, q2 = 10 нКл; б) q1 = 40 нКл, q2 = = -10 нКл; в) q1 = -40 нКл, q2 = 10 нКл; г) q1= -40 нКл, q2 = -10 нКл.

Заряды по 0,1 мкКл расположены на расстоянии 6 см друг от друга. Найти напряженность поля в точке, удаленной на 5 см от каждого из зарядов. Решить эту задачу для случаев: а) оба заряда положительные; б) один заряд положи­тельный, а другой отрицательный.

Два заряда, один из которых по модулю в 4 раза больше другого, расположены на расстоянии а друг от друга. В какой точке пространства напряженность поля равна нулю, если заряды: а) одноименные, б) разноименные?

В однородном поле напряженностью 40 кВ/м на­ходится заряд 27 нКл. Найти напряженность результирующего поля на расстоянии 9 см от заряда в точках, лежащих: а) на силовой линии однородного поля, проходящей через заряд; б) на прямой, проходящей через заряд и перпендикулярной силовым линиям.

При внесении заряженного металлического шари­ка, подвешенного на изолирующей нити, в однородное элек­трическое поле нить образовала с вертикалью угол 45°. На сколько уменьшится угол отклонения нити при cтекании с шарика 1/10 доли его заряда? Линии напряженности поля на­правлены горизонтально.

В вершинах равностороннего треугольника со сто­роной а находятся заряды + q, + q и -q. Найти напряженность поля Е в центре треугольника.

Шарик массой т, несущий заряд q, свободно па­дает в однородном электрическом поле напряженностью Е. Линии напряженности направлены параллельно поверхности земли. Каково движение шарика? Написать уравнение траек­тории у = у(х), направив ось X параллельно вектору напря­женности, а ось У вертикально вниз. Начальная скорость ша­рика равна нулю.

Контрольная работа по теме «Электризация тел»

1. Металлическая пластина, имевшая положительный заряд, по модулю равный 10е, при освещении потеряла четыре электрона. Каким стал заряд пластины?

Из какого материала может быть сделан стержень, соединяющий электроскопы, изображённые на рисунке?

3. Ученик положил металлическую линейку на выключенную электрическую лампочку, поднес к её концу, не касаясь, отрицательно заряженную палочку и начал осторожно перемещать палочку по дуге окружности. Линейка при этом поворачивалась вслед за палочкой. Это происходило потому, что

1) между палочкой и линейкой действует сила гравитационного тяготения

2) на ближайшем к палочке конце линейки образуется избыточный положительный заряд и она притягивается к палочке

3) на ближайшем к палочке конце линейки образуется избыточный отрицательный заряд и она притягивается к палочке

4) вся линейка приобретает избыточный положительный заряд и притягивается к палочке

К одному из незаряженных электрометров, соединённых проводником, поднесли положительно заряженную палочку. Как распределится заряд на электрометрах?

1) оба электрометра будут заряжены отрицательно

2) оба электрометра будут заряжены положительно

3) на электрометре 1 будет избыточный положительный заряд, на электрометре 2 — избыточный отрицательный заряд

4) на электрометре 1 будет избыточный отрицательный заряд, на электрометре 2 — избыточный положительный заряд

5. На шта­ти­ве при по­мо­щи шёлковой нити под­ве­ше­на сде­лан­ная из фоль­ги не­за­ря­жен­ная гильза. К ней мед­лен­но при­бли­жа­ют по­ло­жи­тель­но за­ря­жен­ный шар на изо­ли­ру­ю­щей подставке. При до­ста­точ­но близ­ком по­ло­же­нии шара гиль­за займёт положение, по­ка­зан­ное на ри­сун­ке

К шару на конце стерж­ня не­за­ря­жен­но­го элек­тро­ско­па поднесли, не ка­са­ясь его, по­ло­жи­тель­но за­ря­жен­ную стек­лян­ную палочку. Ли­сточ­ки элек­тро­ско­па разо­шлись на не­ко­то­рый угол. Что при этом про­ис­хо­дит с за­ря­дом электроскопа?

1) Элек­тро­скоп оста­нет­ся в целом нейтральным, но за­ря­ды перераспределятся: на ли­сточ­ках будет не­до­ста­ток электронов, на верх­нем конце стерж­ня — из­бы­ток электронов.

2) Элек­тро­скоп оста­нет­ся в целом нейтральным, но за­ря­ды перераспределятся: на ли­сточ­ках будет из­бы­ток электронов, на верх­нем конце стерж­ня — не­до­ста­ток электронов.

3) И листочки, и стер­жень элек­тро­ско­па при­об­ре­тут от­ри­ца­тель­ный заряд.

4) И листочки, и стер­жень элек­тро­ско­па при­об­ре­тут по­ло­жи­тель­ный заряд.

7. Маленькая капля масла па­да­ет под дей­стви­ем силы тяжести. При­бли­зив­шись к на­хо­дя­щей­ся под ней по­ло­жи­тель­но за­ря­жен­ной пластине, капля по­сте­пен­но оста­нав­ли­ва­ет­ся и в какой-то мо­мент за­ви­са­ет над пластиной. Каков знак за­ря­да капли?

3) капля может иметь заряд лю­бо­го знака

4) капля не имеет заряда

8. Заряженную по­ло­жи­тель­ным за­ря­дом па­лоч­ку под­но­сят к не­за­ря­жен­но­му электрометру. Когда па­лоч­ка на­хо­дит­ся вб­ли­зи ша­ри­ка электрометра, но не ка­са­ет­ся его, на­блю­да­ют от­кло­не­ние стрел­ки электрометра. Ука­жи­те номер рисунка, на ко­то­ром пра­виль­но ука­за­но рас­пре­де­ле­ние за­ря­да в электрометре.

9. В про­цес­се трения о шерсть эбонитовая па­лоч­ка приобрела от­ри­ца­тель­ный заряд. Как при этом из­ме­ни­лось количество за­ря­жен­ных частиц на па­лоч­ке и шер­сти при условии, что обмен ато­ма­ми при тре­нии не происходил? Уста­но­ви­те соответствие между фи­зи­че­ски­ми величинами и их воз­мож­ны­ми изменениями при этом. За­пи­ши­те в таб­ли­цу выбранные цифры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми буквами. Цифры в от­ве­те могут повторяться.

A) ко­ли­че­ство протонов на шерсти

Б) ко­ли­че­ство электронов на шерсти

B) ко­ли­че­ство протонов на эбо­ни­то­вой палочке

10. Какова емкость конденсатора, если при его зарядке до напряжения 1,4 кВ он получает заряд 28 нКл?

1. Одному из двух оди­на­ко­вых металлических ша­ри­ков сообщили заряд , другому — заряд . Затем ша­ри­ки соединили проводником. Ка­ки­ми станут за­ря­ды шариков после соединении

1) оди­на­ко­вы­ми и рав­ны­ми

2) оди­на­ко­вы­ми и рав­ны­ми

3) оди­на­ко­вы­ми и рав­ны­ми

4) заряд пер­во­го шарика , вто­ро­го

2. Положительно заряженная стеклянная палочка притягивает подвешенный на нити лёгкий шарик из алюминиевой фольги. Заряд шарика может быть

Верным(-и) является(-ются) утверждение(-я):

3. Ученик по­ло­жил металлическую ли­ней­ку на вы­клю­чен­ную электрическую лампочку, под­нес к её концу, не касаясь, по­ло­жи­тель­но заряженную па­лоч­ку и начал осто­рож­но перемещать па­лоч­ку по дуге окружности. Ли­ней­ка при этом по­во­ра­чи­ва­лась вслед за палочкой. Это про­ис­хо­дит потому, что

1) между па­лоч­кой и ли­ней­кой действует сила тяготения

2) на бли­жай­шем к па­лоч­ке конце ли­ней­ки образуется из­бы­точ­ный положительный заряд и она при­тя­ги­ва­ет­ся к линейке

3) на бли­жай­шем к па­лоч­ке конце ли­ней­ки образуется из­бы­точ­ный отрицательный заряд и она при­тя­ги­ва­ет­ся к линейке

4) вся ли­ней­ка приобретает из­бы­точ­ный отрицательный заряд и при­тя­ги­ва­ет­ся к палочке

К двум заряженным шарикам, подвешенным на изолирующих нитях, подносят положительно заряженный шар на изолирующей ручке. В результате положение шариков изменяется так, как показано на рисунке (пунктирными линиями указано первоначальное положение). Это означает, что

1) оба шарика заряжены отрицательно

2) оба шарика заряжены положительно

3) первый шарик заряжен положительно, а второй — отрицательно

4) первый шарик заряжен отрицательно, а второй — положительно

5. К незаряженной лёгкой металлической гильзе, подвешенной на шёлковой нити, поднесли, не касаясь, отрицательно заряженную эбонитовую палочку. На каком рисунке правильно показано поведение гильзы и распределение зарядов на ней?

Эбонитовую па­лоч­ку потёрли мехом и под­нес­ли к тон­кой струй­ке воды, лью­щей­ся из крана. Струя воды изо­гну­лась в сто­ро­ну палочки. Это произошло, по­то­му что

1) струя воды за­ря­же­на положительно

2) струя воды за­ря­же­на отрицательно

3) при под­не­се­нии па­лоч­ки в струе пе­ре­рас­пре­де­ли­лись соб­ствен­ные заряды: на той сто­ро­не струи, ко­то­рая на­хо­дит­ся ближе к палочке, об­ра­зо­вал­ся из­бы­ток по­ло­жи­тель­но­го заряда

4) при под­не­се­нии па­лоч­ки на струю воды извне пе­ре­шли заряды, про­ти­во­по­лож­ные по знаку тем, ко­то­рые были на палочке

7. В процессе трения о шёлк стеклянная линейка приобрела положительный заряд. Как при этом изменилось количество заряженных частиц на линейке и шёлке при условии, что обмен атомами при трении не происходил? Установите соответствие между физическими величинами и их возможными изменениями при этом. Запишите в ответ выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в от­ве­те могут повторяться.

А) количество протонов на стеклянной линейке

Б) количество электронов на шёлке

3) не из­ме­нилась

8. Положительно за­ря­жен­ную стек­лян­ную па­лоч­ку поднесли, не касаясь, к шару не­за­ря­жен­но­го электроскопа. В ре­зуль­та­те ли­сточ­ки элек­тро­ско­па разо­шлись на не­ко­то­рый угол (см. рисунок). Распределение за­ря­да в элек­тро­ско­пе при под­не­се­нии па­лоч­ки пра­виль­но по­ка­за­но на рисунке

9. Для каж­до­го физического по­ня­тия из пер­во­го столбца под­бе­ри­те соответствующий при­мер из вто­ро­го столбца.

А) фи­зи­че­ская величина

Б) фи­зи­че­ское явление

B) фи­зи­че­ский закон

1) электризация ян­та­ря при трении

3) электрический заряд

4) электрический заряд все­гда кратен эле­мен­тар­но­му заряду

10 . Во сколько раз изменится емкость конденсатора при уменьшении рабочей площади пластин в 2 раза и уменьшении расстояния между ними в 3 раза?

1. Металлическая пластина, имевшая положительный заряд, по модулю равный 10 е, при освещении потеряла шесть электронов. Каким стал заряд пластины?

На рисунке изображены одинаковые электроскопы, соединённые стержнем. Из какого материала может быть сделан этот стержень?

К од­но­му из не­за­ря­жен­ных электрометров, со­еди­нен­ных проводником, под­нес­ли и коснулись отрицательно за­ря­жен­ной палочкой. Как рас­пре­де­лит­ся заряд на электрометрах?

1) на элек­тро­мет­ре 1 будет из­бы­точ­ный положительный заряд, на элек­тро­мет­ре 2 — из­бы­точ­ный отрицательный заряд

2) на элек­тро­мет­ре 1 будет из­бы­точ­ный отрицательный заряд, на элек­тро­мет­ре 2 — из­бы­точ­ный положительный заряд

3) оба элек­тро­мет­ра будут за­ря­же­ны положительно

4) оба элек­тро­мет­ра будут за­ря­же­ны отрицательно

4. К отрицательно заряженному электроскопу поднесли, не касаясь его, палочку из диэлектрика. При этом листочки электроскопа разошлись на значительно больший угол. Палочка может быть

1) заряжена только отрицательно

2) заряжена только положительно

3) заряжена и положительно, и отрицательно

5. К не­за­ря­жен­ной лёгкой ме­тал­ли­че­ской гильзе, под­ве­шен­ной на шёлковой нити, при­кос­ну­лись от­ри­ца­тель­но за­ря­жен­ной эбо­ни­то­вой палочкой. На каком ри­сун­ке пра­виль­но по­ка­за­ны заряд, приобретённый гильзой, и её даль­ней­шее поведение?

6. К двум за­ря­жен­ным шарикам, под­ве­шен­ным на изо­ли­ру­ю­щих нитях, под­но­сят по­ло­жи­тель­но за­ря­жен­ную стек­лян­ную палочку. В ре­зуль­та­те по­ло­же­ние ша­ри­ков из­ме­ня­ет­ся так, как по­ка­за­но на ри­сун­ке (пунктирными ли­ни­я­ми ука­за­но пер­во­на­чаль­ное положение).

Это означает, что

1) оба ша­ри­ка за­ря­же­ны отрицательно

2) пер­вый шарик за­ря­жен отрицательно, а вто­рой — положительно

3) пер­вый шарик за­ря­жен положительно, а вто­рой — отрицательно

4) оба ша­ри­ка за­ря­же­ны положительно

7. Отрицательно за­ря­жен­ную эбо­ни­то­вую па­лоч­ку поднесли, не касаясь, к шару не­за­ря­жен­но­го электроскопа. В ре­зуль­та­те ли­сточ­ки элек­тро­ско­па разо­шлись на не­ко­то­рый угол (см. рисунок). Распределение за­ря­да в элек­тро­ско­пе при под­не­се­нии па­лоч­ки пра­виль­но по­ка­за­но на рисунке

8. Опоздавший на урок ученик, войдя в класс, увидел результат уже проведённой физической демонстрации: на столе были установлены два штатива с подвешенными к ним на шёлковых нитях лёгкими бумажными гильзами, которые располагались так, как показано на рисунке. Какой вывод можно сделать об электрических зарядах этих гильз, судя по их расположению друг относительно друга?

1) гильзы не заряжены

2) гильзы заряжены либо обе отрицательно, либо обе положительно

3) одна гильза не заряжена, а другая заряжена

4) гильзы заряжены разноимёнными зарядами

9. В процессе трения о шерсть эбонитовая палочка приобрела отрицательный заряд. Как при этом изменилось количество заряженных частиц на эбонитовой палочке и шерсти? Считать, что в процессе трения молекулы не перемещаются.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

3) не изменилась

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

А. Количество электронов

на эбонитовой палочке

Б. Количество протонов

10. Емкость одного конденсатора 200 пФ, а другого — 1 мкФ. Сравнить заряды, накопленные на этих конденсаторах при их подключении к полюсам одного и того же источника постоянного напряжения.

1. Металлический шарик 1, укреп­лен­ный на длин­ной изо­ли­ру­ю­щей ручке и име­ю­щий заряд , при­во­дят по­оче­ред­но в со­при­кос­но­ве­ние с двумя та­ки­ми же ша­ри­ка­ми 2 и 3, рас­по­ло­жен­ны­ми на изо­ли­ру­ю­щих под­став­ках и имеющими, соответственно, за­ря­ды −q и +q.

Какой заряд в ре­зуль­та­те оста­нет­ся на ша­ри­ке 3?

Стеклянную па­лоч­ку потёрли шёлковой тка­нью и под­нес­ли к мел­ким не­за­ря­жен­ным ку­соч­кам бумаги, ле­жа­щим на де­ре­вян­ном столе. Ку­соч­ки бу­ма­ги под­ня­лись и при­лип­ли к палочке. Это произошло, по­то­му что

1) на ку­соч­ки бу­ма­ги при под­не­се­нии стек­лян­ной па­лоч­ки извне пе­ре­шли по­ло­жи­тель­ные заряды

2) на ку­соч­ки бу­ма­ги при под­не­се­нии стек­лян­ной па­лоч­ки извне пе­ре­шли от­ри­ца­тель­ные заряды

3) в ку­соч­ках бу­ма­ги пе­ре­рас­пре­де­ли­лись соб­ствен­ные заряды: на частях, ко­то­рые на­хо­дят­ся ближе к палочке, об­ра­зо­вал­ся из­бы­ток по­ло­жи­тель­но­го заряда

4) в ку­соч­ках бу­ма­ги пе­ре­рас­пре­де­ли­лись соб­ствен­ные заряды: на частях, ко­то­рые на­хо­дят­ся ближе к палочке, об­ра­зо­вал­ся из­бы­ток от­ри­ца­тель­но­го заряда

3. К двум за­ря­жен­ным шарикам, под­ве­шен­ным на изо­ли­ру­ю­щих нитях, под­но­сят положительно за­ря­жен­ную стеклянную палочку. В ре­зуль­та­те положение ша­ри­ков изменяется так, как по­ка­за­но на ри­сун­ке (пунктирными ли­ни­я­ми указано пер­во­на­чаль­ное положение).

1) оба ша­ри­ка заряжены положительно

2) оба ша­ри­ка заряжены отрицательно

4) пер­вый шарик за­ря­жен отрицательно, а вто­рой — положительно

Незаряженный электроскоп 1 соединили эбонитовым стержнем с таким же отрицательно заряженным электроскопом 2 (см. рисунок). При этом

1) оба электроскопа станут отрицательно заряженными

2) первый электроскоп приобретет положительный заряд

3) первый электроскоп останется незаряженным

4) второй электроскоп разрядится

К незаряженному электрометру поднесли положительно заряженную палочку. Какой заряд приобретёт шар и стрелка электрометра?

1) Шар и стрелка будут заряжены отрицательно.

2) Шар и стрелка будут заряжены положительно.

3) На шаре будет избыточный положительный заряд, на стрелке — избыточный отрицательный заряд.

4) На шаре будет избыточный отрицательный заряд, на стрелке — избыточный положительный заряд.

6. На шта­ти­ве при по­мо­щи шёлковой нити под­ве­ше­на сде­лан­ная из фоль­ги не­за­ря­жен­ная гильза. К ней мед­лен­но при­бли­жа­ют от­ри­ца­тель­но за­ря­жен­ный шар на изо­ли­ру­ю­щей подставке. При до­ста­точ­но близ­ком по­ло­же­нии шара гиль­за займёт положение, по­ка­зан­ное на рисунке

7. Заряженную отрицательным за­ря­дом па­лоч­ку под­но­сят к не­за­ря­жен­но­му электрометру. Когда па­лоч­ка на­хо­дит­ся вб­ли­зи ша­ри­ка электрометра, но не ка­са­ет­ся его, на­блю­да­ют от­кло­не­ние стрел­ки электрометра. Ука­жи­те номер рисунка, на ко­то­ром пра­виль­но ука­за­но рас­пре­де­ле­ние за­ря­да в электрометре.

8. Отрицательно за­ря­жен­ную па­лоч­ку под­нес­ли сна­ча­ла к лёгкой не­за­ря­жен­ной ме­тал­ли­че­ской гильзе, а затем — к лёгкой не­за­ря­жен­ной бу­маж­ной гильзе. В обоих слу­ча­ях па­лоч­ка не ка­са­лась гильзы. При­тя­ги­вать­ся к па­лоч­ке

1) будет толь­ко ме­тал­ли­че­ская гильза

2) будет толь­ко бу­маж­ная гильза

3) будут обе гильзы

4) не будет ни одна гильза

9.В процессе трения о шёлк стеклянная палочка приобрела положительный заряд. Как при этом изменилось количество заряженных частиц на стеклянной палочке и шёлке при условии, что обмен атомами при трении не происходил? Установите соответствие между физическими величинами и их возможными изменениями при этом.

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.

1.4. Примеры решения задач

1.4.1. По заданному распределению зарядов в пространстве найти созданное ими поле – вычислить напряженность и потенциал поля в произвольной точке, или, наоборот, зная характер поля, найти создающие заряды;

1.4.2. По заданному расположению и форме проводников, зная потенциал каждого проводника или их общий заряд, найти распределение зарядов в проводниках и вычислить характеристики полей, создаваемые проводниками.

Решение задач о точечных зарядах в системах основано на применении законов механики с учетом закона Кулона и других законов электростатики. Задачи первой (1.4.1) группы удобно решать по следующему плану:

Расставить силы, действующие на точечный заряд, помещенный в электрическое поле и записать для него уравнение равновесия или основное уравнение динамики материальной точки.

Выразить силы электрического взаимодействия через заряды и характеристики поля и подставить эти выражения в исходное уравнение

Если при взаимодействии тел между ними происходит перераспределение зарядов, к составленному уравнению добавляют закон сохранения заряда.

При расчете напряженности не следует выпускать из виду её векторный характер. Иногда удобно в точку, в которой требуется определить напряженность, мысленно поместить положительный единичный заряд и учесть, что направление вектора напряженности совпадает с направлением кулоновской силы.

1.4.3. При решении задач на движение зарядов в электрическом поле удобно пользоваться законом сохранения энергии.

При решении задач второй группы (1.4.2) часто удобно проводить “гауссову поверхность” и использовать теорему Остроградского-Гаусса, выразив ее для поля, образованного данным заряженным телом.

Задача 1.4.1 (а) Во сколько раз надо изменить расстояние между зарядами при увеличении одного из них в 4 раза, чтобы сила взаимодействия осталась прежней?

Анализ и решение:


Запишем формулу закона Кулона для первого и второго q3= второгоq3= 4qсостояний:


Следовательно, чтобы сила взаимодействия осталось прежней, расстояние между зарядами надо увеличить в 2 раза.

Задача 1.4.1 (б) Положительно заряженный шарик массой 0,18 г и плотностью вещества 1800 кг/м находится во взвешенном состоянии в жидком диэлектрике плотностью 900 кг/м. В диэлектрике имеется однородное электрическое поле напряженностью 45 кВ/м, направленное вертикально вверх. Найти заряд шарика.


m=0,18 г =0,18 * 10 -3 кг

Е = 45 кв/м = 45 * 10 3 В/м

На шарик действует силы: силы тяжести, Архимедова сила, Кулоновская сила, направленные соответственно:

mg– вниз,Fa,Fk– вверх по одной прямой


Шарик заряжен положительно, поэтому при направленном вверх поле исходя из векторного характера , сила Кулона тоже направлена вертикально вверх.

Решим уравнение равновесия в проекциях на ось ОХ.



Заряд шарика удобнее выразить в нКл

Задача 1.4.1 (в) При внесении заряженного металлического шарика, подвешенного на изолирующей нити, в однородное горизонтально направленное поле нить образовала с вертикалью угол 45 0 . На сколько уменьшиться угол отклонения нити при стекании с шарика одной десятой доли его заряда?


На шарик действуют силы: mg– сила тяжести, Т – сила натяжения нити,FK– кулоновская сила Т +mg+FK= 0. Выберем оси ОХ и ОУ взаимно перпендикулярно и найдем проекции в их сил на эти оси.

Уравнение в проекциях:


После стекания с шарика одной десятой доли заряд станет 0,9 q, а угол. Аналогично предыдущему.

Поделив почленно, получим:


Задача 1.4.1 (г)Определить напряженность поля в точке, лежащей посредине между зарядами +2·10 -7 Кл и -4·10 -7 Кл, находящимися в скипидаре на расстоянии 10 см друг от друга.



Поместим в точку О (мысленно) положительный заряд (пробный). Так как одноименные заряды, отталкиваются, т.е. кулоновская сила была бы направлена в сторону q2, то сила, действующая со стороны зарядаq1и вектор напряженности Е1направлены в ту же сторону, Вектор напряженности Е2поля, созданного зарядомq2, тоже будет направлен в эту же сторону.

3. Геометрическая сумма векторов напряженности в точке О : Е = Е1 + Е2. Та как векторы расположены по одной прямой и направлены в одну сторону, то модуль результирующего вектора Е равен арифметической сумме модулей векторов Е1и Е2.


4.

5. Расстояние rот каждого заряда до точки О равно половине расстояния а:


Подставив это значение, получим:



Задача 1.4.2 (а)Точечный зарядq=25 нКл находится в поле, созданном прямым бесконечным цилиндром радиусаR=1 см, равномерно заряженным с поверхностной плотностьюОпределить силуF, действующую на заряд, если его расстояниеrот оси цилиндра 10 см.


Численное значение силы F, действующей на точечный зарядq.


Для цилиндра бесконечной длины в вакууме

Выразим линейную плотность через поверхностную плотность.

Для этого выделим элемент цилиндра длиной двумя способами:и


Приравнивая правые части этих равенств, получим


Сократим на 1: и подставим это значение в формулу напряженности.


Подставим это выражение в формулу силы:


Подставим числовые значения:


Проверим наименования единиц:



Задача 1.4.2 (б)Электрическое поле создано длинным цилиндром радиусом 1 см, равномерно заряженным с линейной плотностьюОпределить разность потенциалов двух точек этого поля, находящихся на расстоянии а1 = 0,5 см и а2 = 2 см от поверхности цилиндра, в средней его части.



Выражение напряженности через градиент потенциала - градиент. Для поля с осевой симметрией это соотношение можно записать в виде:

или

Интегрируя это выражение, найдем разность потенциалов двух точек, находящихся на расстояниях r1иr2 от оси цилиндраr2


Так как цилиндр длинный и точки взяты вблизи его средней части, то для выражения Е можно воспользоваться формулой


Подставив это выражение в формулу разности потенциалов получим:


Подставим ив СИ:

Так как r1иr2представлены в виде отношения, их можно выражать в любых единицах; в СИr1=R+a1= 1,5·10 -2 м,r2=R+a2= 3·10 -2 м;



Так как


Ответ:


Задача 1.4.2 (в)Около заряженной бесконечно протяженной плоскости находится точечный зарядq= 0,66 нКл. Заряд перемещается по линии напряженности поля на расстояниепри этом совершается работа А=0,5 МДж. Найти поверхностную плотность заряда на плоскости.


Электрическое поле заряженной бесконечной плоскости имеет напряженность.

Откуда


Определим Е, исходя из формулы работы


Подставив последнее выражение в формулу для определения :


Подставив числовые значения:



Задача 1.4.3 (а)Электрон летит на отрицательный ион. Заряд иона равен трем зарядам электрона. В начальный момент электрон находится на очень большом расстоянии от иона и имеет скорость, равную 10 5 м/с. На какое наименьшее расстояние электрон может приблизиться к иону?


На основании закона сохранения и превращения энергии, работа, совершаемая электроном при приближении к иону, равна изменению его кинетической энергии



Задача 1.4.3 (б)Начертить графики изменения напряженности и изменения потенциала электрического поля положительно заряженного металлического шарика радиусомrот его центра до любой точки поля (А, В и т.д) в радиальном направлении в координатахr, Е иr,.

На рис.а) дан график изменения напряженности электрического поля заряженного шара. На участке ОА напряженность Е=0, т.к. внутри шара отсутствует электрическое поле, в точке А – наибольшая напряженность поля на поверхности шара, на участке АВ – уменьшение напряженности при удалении от шара по закону На рис.б) дан график изменения потенциала электрического поля положительно заряженного шара. На участке ОА – наибольший потенциал внутри и на поверхности шара, т.к. проводник является эквипотенциальным, на участке АВ – уменьшение потенциала поля при удалении от шара в радиальном направлении по закону

Задачи для самостоятельного решения


1.5.1. Два точечных заряда, находясь в воздухе на расстоянииr1= 20 см друг от друга, взаимодействуют с некоторой силой. На каком расстоянииr2нужно поместить эти заряды в масле, чтобы получить ту же силу взаимодействия?


1.5.2 Найти напряженность Е электрического поля в точке, лежащей посередине между точечными зарядами q1= 8 нКл иq2= -6 нКл. Расстояние между зарядами

1.5.3. Два точечных заряда q1 = 7,5 нКл иq2= -14,7 нКл расположены на расстоянииr=5 см. Найти напряженность Е электрического поля в точке, находящейся на расстоянии а=3 см от положительного заряда иb= 4 см от отрицательного заряда.

1.5.4. На рис. АА – заряженная бесконечная плоскость с поверхностной плотностью заряда и В – одноименнозаряженный шарик с массой m= 1 г и зарядомq= 1нКл. Какой уголс плотностью АА образует нить, на которой висит шарик?


1.5.5. На рис. АА – заряженная бесконечная плоскость и В – одноименно заряженный шарик с массой m= 0,4 г и зарядомq= 667 пКл. Сила натяжения нити, на которой висит шарик, Т = 0,49 мН. Найти поверхностную плотность зарядана плоскости АА.

1.5.6. С какой силой F1электрическое поле заряженной бесконечной плоскости действует на единицу длины заряженной бесконечно длинной нити, помещенной в это поле? Линейная плотность заряда на нитии поверхностная плотность заряда на плоскости.


1.5.7. С какой силой F1на единицу длины отталкиваются две одноименно заряженные бесконечно длинные нити с одинаковой линейной плотностью заряда, находящиеся на расстоянииr1= 2 см друг от друга? Какую работу А1на единицу длины надо совершить, чтобы сдвинуть эти нити до расстоянияr2= 1 см?


1.5.8. Две длинные одноименно заряженные нити расположены на расстоянии r= 10 см друг от друга. Линейная плотность заряда на нитях. Найти модуль и направление напряженности Е результирующего электрического поля в точке, находящейся на расстоянии а = 10 см от каждой нити.


1.5.9. До какого расстояния rмогут сблизиться два электрона, если они движутся навстречу друг другу с относительной скоростью


1.5.10. Какая работа А совершается при перенесении точечного заряда q= 20 нКл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянииr= 1 см от поверхности шара радиусомR= 1 см с поверхностной плотностью заряда?


1.5.11. Найти скорость электрона, прошедшего разность потенциаловUравную: 1, 5, 10, 100, 1000 В.

1.5.12. Электрон летит от одной пластины плоского конденсатора до другой. Разность потенциалов между пластинами U= 3 кВ; расстояние между пластинамиd= 5 мм. Найти силуF, действующую на электрон, ускорение а электрона, скорость, с которой электрон приходит ко второй пластине, и поверхностную плотность зарядана пластинах.

Читайте также: