Вопросы и задачи к зачетным урокам по физике за курс 10 класса (стр. 3 )

Тема: Электрическое поле

Общие вопросы по теме

Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Заряженные тела. Электризация трением. Основной закон электростатики – закон Кулона. Единицы измерения электрического заряда в системе СИ. Взаимодействие неподвижных электрических зарядов внутри однородного диэлектрика. Электрическое поле и его свойства. Напряженность электрического поля. Силовые линии электрического поля. Напряженность электрического поля равномерно заряженного шара и бесконечной плоскости. Проводники в электрическом поле. Диэлектрики в электрическом поле. Диэлектрическая проницаемость. Работа сил электрического поля при перемещении заряда. Потенциал. Разность потенциалов. Связь между напряженностью электрического поля и разностью потенциалов. Единицы измерения разности потенциалов и напряженности электрического поля. Измерение разности потенциалов. Электрометр. Электроемкость. Единицы измерения электроемкости в системе СИ. Конденсаторы. Электроемкость плоского конденсатора. Соединения конденсаторов. Различные типы конденсаторов. Применение конденсаторов. Энергия электрического поля.

Вопросы к зачету

Как взаимодействуют одноименные и разноименные электрические заряды? Какими способами можно наэлектризовать тело? С помощью какого прибора и как можно определить, заряжено ли тело и каков знак его заряда? Какие тела называются диэлектриками, проводниками и полупроводниками? Можно ли наэлектризовать проводник трением, если держать его в руке? Можно ли наэлектризовать диэлектрик трением, если держать его в руке? Что характеризует относительная диэлектрическая проницаемость? В чем заключается принцип суперпозиции полей? Какую характеристику электрического поля называют напряженностью? Какова картина электрического поля, образованного отрицательно заряженным шаром? Двумя разноименными зарядами? Двумя одноименными зарядами? Как определяется напряженность электростатического поля, созданного точечным зарядом? Чем отличается электрометр от электроскопа? Чем объяснить, что легкий бузиновый шарик, притянувшись вначале к наэлектризованной палочке, отскакивает от нее? Двум металлическим шарикам разного радиуса сообщили одинаковые заряды. Будут ли переходить заряды с одного шара на другой, если их соединить проволокой? Как при помощи отрицательно заряженной палочки узнать, зарядом какого знака заряжен электроскоп? Над молниеотводом проходит отрицательно заряженная туча. Как на основании электронных представлений объяснить возникновение заряда на острие молниеотвода? Где располагаются электрические заряды на заряженном проводнике? Почему стержень электроскопа заканчивается шариком, а не острием? Почему проводники для электростатических опытов делают полыми? Если поместить электроскоп внутрь металлического колпака из сетки и соединить стержень электроскопа с сеткой, а затем наэлектризовать ее, то листочки электроскопа не расходятся? Как это объяснить? В чем состоит явление поляризации диэлектрика? Что называется потенциалом поля в данной точке? Что называется разностью потенциалов между двумя точками электрического поля? Какую характеристику электростатического поля называют потенциалом? В каких единицах измеряются напряженность и разность потенциалов? Зависит ли работа, совершаемая электрическим полем при перемещении заряда, от формы пути? Что называется электроемкостью проводника? Изменится ли разность потенциалов между пластинами конденсатора, если одну из них заземлить? Как действует молниеотвод? При каких условиях он может оказаться опасным для здания? От каких величин зависит электроемкость плоского конденсатора? По какой формуле можно определить энергию плоского конденсатора? Почему техника безопасности требует надежного заземления металлических корпусов для перевозки и хранения горючего? Каков знак заряда на проводниках, если известно распределение силовых линий в пространстве (рис.1, а, б)?

Как перемещаются свободные электроны в поверхностном слое Земли, когда над ними проходит положительно или отрицательно заряженная туча? Если к заряженному электроскопу с двумя листочками поднести руку, листочки немного опадают. Почему?

Задачи к зачету

1.  Два шарика, каждый массой 20 г, подвешенные на нитях длиной по 50 см, соприкасаются друг с другом. После того как шарикам был сообщен одинаковый заряд, они разошлись на 8 см. Чему равен заряд каждого шарика?

2.  Два одинаково заряженных шарика массой по 5 кг, подвешены на шелковых нитях длиной по 1 м отталкиваясь, друг от друга, разошлись на 4 см. Найдите заряд каждого шарика.

3.  Два одинаковых заряда взаимодействуют в керосине с силой 0,1 Н, находясь на расстоянии 0,01 м. Определите величину этих зарядов.

4.  Два точечных заряда, из которых один вчетверо больше другого, в воздухе на расстоянии 8 см друг от друга взаимодействуют с силой 0,05 Н. Какова величина каждого заряда?

5.  Два одинаковых маленьких шарика, несущие заряды +20 и -14 нКл, приведены в соприкосновение и вновь раздвинуты на 2 см. Найдите силу взаимодействия между ними.

6.  Два одинаковых шара имеют положительные заряды 1,2.10-1 и 3.10-2 нКл и расположены в воздухе на расстоянии, значительно превышающем их радиусы. Определите массы шаров, если известно, что сила всемирного тяготения, действующая между шарами, уравновешивается кулоновской силой отталкивания.

7.  Два равных положительных заряда находится на расстоянии 3 см друг от друга в воде и отталкиваются с силой 16 дин. Определите эти заряды.

8.  Два одинаковых по модулю заряда находятся в воде на расстоянии 90 мм друг от друга и притягиваются с силой 4.10-5 Н. Найдите значение заряда.

9.  С какой силой отталкиваются две капли воды, находящиеся в керосине на расстоянии 3 мм, если заряды капель соответственно равны 2 нКл и 3 нКл?

10.  Два металлических шарика диаметром 5 см каждый находятся в трансформаторном масле; расстояние между их центрами равно 50 см. Определите, до какой поверхностной плотности заряжены шарики, если они взаимодействуют с силой 220 дин. Диэлектрическая проницаемость масла 2,2.

11.  Шарик массой 2 г, имеющий заряд 60 нКл, подвешен в воздухе на тонкой изолирующей нити. Каково натяжение нити, если снизу на расстоянии 5 см расположен одноименный заряд 360 нКл?

12.  Полому металлическому шару радиусом 5 си сообщен заряд 10-9 Кл. Определите поверхностную плотность зарядов на внутренней и внешней поверхности.

13.  Заряды q1 = 20 нКл и q2 = 80 нКл находятся в керосине на расстоянии 24 см друг от друга. Где нужно поместить заряд q3 = 5 нКл, чтобы под действием электрических сил он находился в равновесии (рис.2)?

14.  Заряды q1 = 5 нКл и q2 = 10 нКл находятся на расстоянии 20 см друг от друга. Где надо поместить третий заряд q3 = -2 нКл, чтобы он оказался в равновесии (рис.2)?

15.  Первый искусственный спутник Земли имел форму шара диаметром 58 см. В полете спутник наэлектризовался до потенциала 6 В. Определите заряд на поверхности спутника.

16.  Найдите напряженность поля в точке, в которой на заряд 5 нКл действует сила 3.10-4 Н. Найдите заряд, создающий поле, если рассматриваемая точка удалена от него на 100 мм.

17.  Найдите напряженность и потенциал в точке поля, удаленной от заряда 50 нКл на расстояние 0,1 м.

18.  Электрическое поле создано точечным зарядом 10-7 Кл. Определите разность потенциалов точек расположенных от заряда соответственно на расстоянии 15 и 20 см. На каком расстоянии друг от друга находятся эти точки?

19.  Шарам, радиусы которых 1 и 2 см, сообщены заряды, соответственно равные 17 и 30 нКл. Будут ли перемещаться заряды, если шары соединить проводником?

20.  Шар радиусом R = 5 см заряжен до потенциала 150 В. Найдите потенциал и напряженность в точке А, удаленной от поверхности шара на расстояние d = 10 см (рис.3).

21.  Шар емкостью 5 см заряжен до потенциала 180 В. Найдите напряженность и потенциал в точке поля, удаленной от поверхности шара на 5 см.

22.  В вершинах квадрата со стороной 10 см расположены три отрицательных и один положительный заряд (рис.4); |q1| =|q2| =|q3| =|q4| = 7.10-8 Кл. Определите напряженность поля в центре квадрата.

23.  При перемещении заряда в электрическом поле при разности потенциалов 3000 В совершена работа в 1 Дж. Определите значение этого заряда.

24.  Два заряда по 40 нКл находятся на расстоянии 80 см друг от друга. Какую работу надо совершить, чтобы сблизить их до 10 см?

25.  Какую работу надо совершить, перемещая заряд 20 нКл из точки поля, потенциал в которой равен 15 В, в точку с потенциалом в 1В?

26.  Какую работу надо совершить, чтобы переместить заряд 0,5 Кл между точками с разностью потенциалов 1 В?

27.  Поле образовано зарядом 500 нКл. Какую работу надо совершить, чтобы одноименный заряд 10 нКл перенести из точки, удаленной от первого заряда на 50 см в точку удаленную от первого заряда на 5 см?

28.  Определите работу, совершаемую при перемещении заряда 4.10-9 Кл в однородном электрическом поле напряженностью 600 В/см. Путь, пройденный зарядом, равен 5 см и составляет с направлением силовой линии поля угол 60º.

29.  С каким ускорением будет падать шарик массой 1 г, если ему сообщить заряд 10-6 Кл? Напряженность поля Земли равна 130 В/м и направлена к ее поверхности.

30.  Какой скоростью обладает электрон, пролетающий ускоряющую разность потенциалов 200 В?

31.  Какую разность потенциалов пролетел электрон, если его скорость при этом возросла от 2000 до 3000 км/с?

32.  Электрон вылетает из точки, потенциал которой 6000 В, имея скорость, направленную вдоль поля и равную 3.107 м/с. Определите потенциал точки, в которой скорость электрона станет равной нулю.