Три тонкие незаряженные металлические пластины площадью s каждая

Обновлено: 24.04.2024

(Все задачи по электростатике и ответы к ним находятся в zip-архиве (347 кб), который можно скачать и открыть на своем компьютере. Попробуйте решить задачи самостоятельно и только потом сравнивать свои ответы с нашими. Желаем успехов!)

28.1. Внутри металлической незаряженной сферы находится точечный заряд q (рис.). Нарисовать примерную картину силовых линий электрического поля внутри и вне сферы. [смотрите ответ в общем файле]

28.2. Точечный заряд q находится на расстоянии a от бесконечной плоской металлической поверхности. Найти силу, действующую на заряд со стороны поверхности. [смотрите ответ в общем файле]

28.3. Точечный заряд q находится на расстоянии R от центра незаряженной металлической сферы. Радиус сферы равен r. Каков потенциал поверхности сферы, если: a) R > r; б) R < r. [смотрите ответ в общем файле]

28.4. Две бесконечные параллельные проводящие плиты заряжены так, что суммарная поверхностная плотность заряда плит равна σ₁ и σ₂ (рис.). Найти плотность заряда каждой поверхности обеих плит. [смотрите ответ в общем файле]

28.5. Металлический шар радиусом R₁, заряженный до потенциала φ₁ окружают тонкой сферической концентрической металлической оболочкой радиусом R₂. Каким будет потенциал шара, если его соединить с оболочкой проволокой? [смотрите ответ в общем файле]

28.6. Металлический шар радиусом R₁ заряженный до потенциала φ, окружают тонкой сферической концентрической оболочкой радиусом R₂. Каким будет потенциал шара, если оболочку заземлить? [смотрите ответ в общем файле]

28.7. В центре металлического заряженного шара потенциал равен φ_o = 100 B, а в точке, находящейся на расстоянии r = 30 см от центра шара, потенциал равен φ = 50 В. Определить радиус шара. [15 см]

28.8. Металлический заряженный шар радиусом R₁ окружен металлическим концентрическим сферическим слоем, внутренний и внешний радиусы которого равны R₂ и R₃. Нарисовать примерные графики зависимости напряженности и потенциала электрического поля от расстояния до центра шара. [смотрите ответ в общем файле]

28.9. На расстоянии a = 10 см от плоской вертикальной проводящей поверхности на нити длиной l = 12 см висит маленький шарик массой m = 0,1 г. Когда шарику сообщили электрический заряд, нить отклонилась от вертикали на угол α = 30°. Найти заряд шарика. [2×10 −8 Кл]

28.10. Проводник заряжен электрическим зарядом. Определить давление, которое испытывает поверхность проводника со стороны электрического поля в точке с поверхностной плотностью заряда σ. [смотрите ответ в общем файле]

28.11. Металлический шарик радиусом R = 2 см, имеющий заряд q = 1,5×10 −7 Кл, висит на непроводящей нити. На нить нанизали еще один металлический незаряженный шарик радиусом r = 1 см и массой m = 0,1 г. На какой высоте над первым шариком остановится второй? [≅ 21.2 см]

28.12. Электрическое поле образовано внешним однородным электрическим полем и полем заряженной металлической пластины. Напряженность результирующего поля равна (рис.): E₁ = 30 кВ/м, E₂ = 50 кВ/м. Определить заряд пластины, если сила, действующая не нее со стороны поля равна F = 0,7 Н. [7×10 −5 Кл]

28.13. Два металлических шарика радиусами r₁ и r₂ заряжены до потенциалов φ₁ и φ₂ и находятся на большом расстоянии друг от друга. Каким будет потенциал шариков, если соединить их тонкой проволокой? [смотрите ответ в общем файле]

28.14. Четыре шарика радиусами r, 2r, 3r и 4r заряжены до потенциалов 4φ, 3φ, 2φ и φ соответственно и находятся на больших расстояниях друг от друга. Каким будет потенциал шариков, если их соединить тонкими проволочками? [смотрите ответ в общем файле]

28.15. Найти заряд, наведенный на поверхности заземленной металлической сферы радиусом R, точечным зарядом q, расположенным вне сферы на расстоянии l от ее центра. [смотрите ответ в общем файле]

28.16. Между двумя одинаковыми параллельными металлическими пластинами вставляют третью такую же пластину, заряженную равномерно с плотностью заряда σ. Расстояния от заряженной пластины до незаряженных равны a и b. Найти плотность наведенных на внешних пластинах зарядов после их заземления (рис.). [смотрите ответ в общем файле]

28.17. Внутри заземленной металлической сферы радиусом R находится точечный заряд q. Найти напряженность электрического поля вне сферы. [смотрите ответ в общем файле] 28.18. Между двумя точечными зарядами +q и −q поместили тонкий стержень из диэлектрика как показано на рисунке. Как при этом изменилась сила взаимодействия зарядов? [смотрите ответ в общем файле]

28.19. Тонкая пластина из диэлектрика с диэлектрической проницаемостью ε помещена в однородное перпендикулярное ее поверхности электрическое поле с напряженностью E. Найти поверхностную плотность наведенных на ее поверхности связанных зарядов. [смотрите ответ в общем файле]

28.20. Тонкий длинный стержень из диэлектрика с диэлектрической проницаемостью ε находится в однородном электрическом поле с напряженностью E, направленном вдоль стержня. Найти напряженность поля внутри стержня в точке A (рис.). [смотрите ответ в общем файле]

28.21. Тонкая пластина из диэлектрика с диэлектрической проницаемостью ε находится в однородном электрическом поле с напряженностью E_o. Угол между вектором E_o и нормалью к пластине равен α (рис.). Найти напряженность поля внутри пластины. [смотрите ответ в общем файле]

28.22. Металлический шар радиусом R₁ окружен сферическим слоем диэлектрика с диэлектрической проницаемостью ε . Внутренний радиус диэлектрика равен R₁, а внешний — R₂. Шар заряжен зарядом q. Найти потенциал шара и связанные заряды, наведенные на поверхностях диэлектрика. [смотрите ответ в общем файле]

28.23. Металлическая сфера радиусом R₁ заряженная зарядом q, окружена сферическим концентрическим слоем диэлектрика с диэлектрической проницаемостью ε . Радиусы внутренней и внешней поверхностей слоя равны R₂ и R₃. Написать зависимости напряженности и потенциала электрического поля от расстояния до центра системы. [смотрите ответ в общем файле]

28.24. Два одинаковых шарика заряжены одноименными зарядами и висят на двух одинаковых нитях, подвешенных в одной точке. Когда шарики опустили в жидкость, угол между нитями не изменился. Найти диэлектрическую проницаемость жидкости, если плотность материала шариков в 3 раза больше плотности жидкости. [смотрите ответ в общем файле]

28.25. Небольшой массивный шарик висит на пружинке над горизонтальной металлической поверхностью на высоте h = 10 см от нее. Когда шарику сообщили заряд q = 5 мкКл, высота его над поверхностью уменьшилась вдвое. Определить жесткость пружинки. [450 Н/м]

28.26. Равномерно заряженное зарядом q кольцо расположено на расстоянии l от центра заземленной металлической сферы (рис.). Радиус кольца r, а радиус сферы R. Ось кольца проходит через центр сферы. Какой заряд наведен на сфере? [смотрите ответ в общем файле]

28.27. Вдоль оси металлической трубы равномерно движется заряженная частица. Как изменится скорость частицы при прохождении сужения (рис.)? Внешних сил нет. [смотрите ответ в общем файле]

28.28. Точечный заряд q находится в центре сферического слоя диэлектрика с диэлектрической проницаемостью ε (рис.). Какую работу надо совершить, чтобы удалить заряд через узкий канал из центра на бесконечность? Внутренний и наружный радиусы слоя равны r и R. [смотрите ответ в общем файле]

28.29. На расстояниях l₁ = 10 см и l₂ = 25 см от поверхности заряженной проводящей сферы потенциалы равны φ₁ = 200 B и φ₂ = 100 В. Найти потенциал в центре сферы. [600 В]

28.30. Пространство между двумя параллельными металлическими пластинами заполнено двумя слоями диэлектрика с проницаемостями ε₁ и ε₂ толщиной d₁ и d₂ соответственно (рис.). Найти поверхностную плотность связанных зарядов на границе раздела слоев, если разность потенциалов между пластинами равна Δφ, а электрическое поле направлено от слоя 1 к слою 2. [смотрите ответ в общем файле]

28.31. Два небольших металлических шарика подключены к источнику постоянного напряжения. Как изменится сила взаимодействия шариков, если их погрузить в жидкий диэлектрик? [смотрите ответ в общем файле]

28.32. Заряженный металлический шарик имеет радиус R. К нему прикасаются незаряженным металлическим шариком, радиус которого равен r, и отводят на некоторое расстояние l >> r и R. При каком значении r сила взаимодействия шариков будет максимальной? [смотрите ответ в общем файле]

28. Проводники и диэлектрики в электрическом поле

Билеты письменных вступительных экзаменов в МФТИ 1998 - 1999г., Можаев В.В., Чешев Ю.В., Чивилев В.И., Шеронов А.А., Шабунин Н.И., Трушин В.Б., Коновалов С.Я., Балашов М.В., Константинов Р.В., 2001

Билеты письменных вступительных экзаменов в МФТИ 1998 - 1999г., Можаев В.В., Чешев Ю.В., Чивилев В.И., Шеронов А.А., Шабунин Н.И., Трушин В.Б., Коновалов С.Я., Балашов М.В., Константинов Р.В., 2001.

В сборнике приведены задания, предлагавшиеся на вступительных экзаменах абитуриентам Московского физико-технического института в 1998, 1999 г.

Все задачи снабжены ответами, часть - подробными решениями, некоторые основными указаниями к решению. На выполнение каждой экзаменационной работы давалось 4,5 часа.

Для абитуриентов МФТИ и других физических ВУЗов, а также для преподавателей школ с углубленным изучением физики и математики.

Примеры.

1. «Тройник» с двумя открытыми в атмосферу вертикальными трубками и одной закрытой горизонтальной, полностью заполнен водой. После того, как «тройник» стали двигать по горизонтали (в плоскости рисунка влево) с некоторым постоянным ускорением, из него вылилось 1/16 массы всей воды. Чему при этом равно давление в жидкости у закрытого конца (точка О) горизонтальной трубки? Трубки имеют одинаковое внутреннее сечение и длину L.

3. В прямоугольном треугольнике AВС из вершины прямого угла С проведена медиана CD. В треугольник ACD вписана окружность, а около треугольника BCD описана окружность. Найти расстояние между центрами этих окружностей, если ВС = 3, а радиус описанной около треугольника ABC окружности равен 5/2.

4. В прямоугольном треугольнике ABC из вершины прямого угла С проведена медиана CD. Около треугольника ACD описана окружность, а в треугольник BCD вписана окружность. Найти расстояние между центрами этих окружностей, если BС = 3, а радиус описанной около треугольника ABC окружности равен 5/2.

5. В Комнате на горизонтальной поверхности стола лежит плоское стеклянное зеркало толщиной Н = 7 мм с показателем преломления стекла n = 1,4. Над зеркалом висит электрическая лампочка. Определите расстояние между двумя соседними изображениями светящейся нити лампочки , возникающими из-за многократных отражений от двух поверхностей зеркала.

6. На столе под стеклянной пластиной толщиной Н = 12 мм расположен кусок газеты, которая рассматривается с помощью микроскопа. На какое расстояние нужно передвинуть тубус микроскопа, чтобы настроиться на буквы текста в отсутствие стеклянной пластинки? Показатель преломления стекла n = 1,5.

7. Стакан с тонким дном, наполненный прозрачной жидкостью, ставится на монету, лежащую на столе. Если сверху через жидкость нормально к ее поверхности рассматривать монету, то изображение монеты, наблюдается на расстоянии h = 2,6 см от дна стакана. Определите показатель преломления жидкости, если толщина слоя жидкости в стакане H=8см.

Три металлические пластины площадью S каждая расположены параллельно на расстояниях d друг от друга На первой пластине имеется положител.

В 7:19 поступил вопрос в раздел ЕГЭ (школьный), который вызвал затруднения у обучающегося.

Вопрос вызвавший трудности

Три металлические пластины площадью S каждая расположены параллельно на расстояниях d друг от друга На первой пластине имеется положительный электрический заряд qx, между первоначально незаряженными второй и третьей пластинами включена батарея с ЭДС е. Найдите заряды q2 и q3 на пластинах 2 и 3

Для того чтобы дать полноценный ответ, был привлечен специалист, который хорошо разбирается требуемой тематике "ЕГЭ (школьный)". Ваш вопрос звучал следующим образом: Три металлические пластины площадью S каждая расположены параллельно на расстояниях d друг от друга На первой пластине имеется положительный электрический заряд qx, между первоначально незаряженными второй и третьей пластинами включена батарея с ЭДС е. Найдите заряды q2 и q3 на пластинах 2 и 3

После проведенного совещания с другими специалистами нашего сервиса, мы склонны полагать, что правильный ответ на заданный вами вопрос будет звучать следующим образом:

ответ к заданию по физике

НЕСКОЛЬКО СЛОВ ОБ АВТОРЕ ЭТОГО ОТВЕТА:

Работы, которые я готовлю для студентов, преподаватели всегда оценивают на отлично. Я занимаюсь написанием студенческих работ уже более 4-х лет. За это время, мне еще ни разу не возвращали выполненную работу на доработку! Если вы желаете заказать у меня помощь оставьте заявку на этом сайте. Ознакомиться с отзывами моих клиентов можно на этой странице.

Некрасова Эллада Всеволодовна - автор студенческих работ, заработанная сумма за прошлый месяц 58 300 рублей. Её работа началась с того, что она просто откликнулась на эту вакансию

ПОМОГАЕМ УЧИТЬСЯ НА ОТЛИЧНО!

Выполняем ученические работы любой сложности на заказ. Гарантируем низкие цены и высокое качество.

Деятельность компании в цифрах:

Зачтено оказывает услуги помощи студентам с 1999 года. За все время деятельности мы выполнили более 400 тысяч работ. Написанные нами работы все были успешно защищены и сданы. К настоящему моменту наши офисы работают в 40 городах.

Ответы на вопросы - в этот раздел попадают вопросы, которые задают нам посетители нашего сайта. Рубрику ведут эксперты различных научных отраслей.

Полезные статьи - раздел наполняется студенческой информацией, которая может помочь в сдаче экзаменов и сессий, а так же при написании различных учебных работ.

Красивые высказывания - цитаты, афоризмы, статусы для социальных сетей. Мы собрали полный сборник высказываний всех народов мира и отсортировали его по соответствующим рубрикам. Вы можете свободно поделиться любой цитатой с нашего сайта в социальных сетях без предварительного уведомления администрации.

помогите с физикой

Две металлические пластины площадью s каждая расположены в вакууме горизонтально одна над другой на расстоянии d друг от друга. Верхняя пластина неподвижна и имеет заряд Q. Нижняя пластина имеет массу m и может поступательно двигаться вдоль вертикальной оси. 1) При каких значениях заряда q нижней пластины она будет двигаться вверх, если её отпустить? . 2) Пусть теперь заряд q нижней пластины известен. Её отпустили, и она начала двигаться вверх. С какой скоростью v она ударится о верхнюю пластину?

Очень интересная задачка №2, однако! Явно из части С.. .

✔ Разумеется, пластины заряжены РАЗНОИМЕННО, раз они притягиваютя.

Для определенности положим заряд верхней неподвижной пластины отрицательным, тогда у нижней, которая может двигаться, будет отрицательный заряд.

Верхняя пластина создает электрическое поле с напряженностью
E=σ/(2ε₀)
причем вектор E направлен ВВЕРХ.
ε₀ -- это электрическая постоянная.
Поверхностная плотность заряда на верхней пластине σ=Q/s

Откуда берется формула для напряженноси -- не объясняю, там сложный вывод с помощью теореммы Гаусса.
Гугли "Поле бесконечной однородно заряженной плоскости", увидишь этот самый вывод.. .

✔ Нижняя пластина может либо падать вниз, либо двигаться вверх, либо быть НЕПОДВИЖНОЙ. А неподвижной она будет при ТОЧНОМ равенстве электрической силы (направленна ВВЕРХ) и силы тяжести (всю жизнь была направлена ВНИЗ, и при социализме, и при капитализме) :
qE = mg ⇒ q=(mg)/E=(2mg s ε₀)/Q
Если заряд нижней пластины немного меньше, чем 2mg s ε₀)/Q, то она будет падать вниз, так верхняя пластина притянуть ее к себе не сможет.
И, наоборот, сможет, если заряд q больше, чем 2mg s ε₀)/Q

ОТВЕТ №1
q>(2mg s ε₀)/Q

✔ А вторая задачка-то как раз и привлекла мое внимание, если бы не она, вообще на вопрос не отвечал бы.
Без нее больно все просто и как-то скучный вопрос получаИЦЦА.)) )

Показываю самое короткое решение.

Чертежик рисуешь: нижнюю пластину и верхнюю, рядом с нижней пишешь буковки q (заряд) и m (масса) .
Еще рисуешь вектор E, направленный от нижней пластины к верхней.
И еще высоту h=d на чертеже обозначаешь (расстояние между пластинами) .

✔ Теперь, самое интересное начинается, физика настоящая из части С в ЕГЭ.. .
Итак, у нас заряд q нижней пластины слишком большой, значит, действующая на нее электрическая сила
Fэл=qE=qQ/(2 s ε₀)
больше силы тяжести Fтяж=mg.
Пластина в итоге движется вверх равноускоренно, разгоняется и ударяется о верхнюю со скоростью V.

✔ Пластина ВВЕРХ перемещается, электрическая сила тоже ВВЕРХ направлена, значит работа у этой силы Fэл ПОЛОЖИТЕЛЬНА.
А работа равна произведению силы на путь h=d, т. е. получается работа
Aэл=(qQd)/(2 s ε₀)

✔ У силы тяжести работа ОТРИЦАТЕЛЬНА, так как она противоположна направлению перемещения:
Aтяж= - mgh= - mgd

✔ Суммарная работа внешних сил
A = Aтяж + Aэл =
= d

✔ В десятом классе проходят теорему об изменении кинетической энергии (см. учебник Пёрышкина) :
Изменение кинетической энергии равно работе внешних сил.

Изменение кин. энергии -- это разность конечной энергии (т. е. mV²/2) и начальной (равна нулю!) .

Записываем эту теорему:
mV²/2 - 0 = d ⇒
Ну?? ?

Выражаешь скорость, получаешь навороченное выражение.. .
Это будет ОТВЕТ №2

Читайте также: