Практикум по курсу физики (первый семестр) (стр. 7 )

2. Расстояние между двумя длинными параллельными нитями равна 1 см. Нити равномерно заряжены с линейной плотностью 100 .Определить напряженность электрического поля в точке, удаленной от обеих нитей на расстояние 1см.

3.Три равномерно заряженные плоскости находятся на некотором расстоянии друг от друга (см. рисунок). Напряженность в точке А равна 100 , в точке В 200 , а в точке С 300 . Определить плотность зарядов на каждой плоскости. Рисунок 2.2.

4. Определить потенциал, заряд и радиус шара, если в точке на расстоянии 50см от его центра потенциал равен 400 В, а в точке на расстоянии 20 см от его поверхности потенциал равен 800 В.

5. Определить, с какой силой, приходящейся на единицу площади, отталкиваются две параллельные заряженные плоскости с поверхностной плотностью заряда и .

6. Параллельно большой плоскости заряженной с поверхностной плотностью заряда расположена длинная нить, заряженная с линейной плотностью . Определить силу, действующая со стороны плоскости на отрезок нити длиной 1 м.

7. Электрическое поле создано заряженными пластинами с поверхностными плотностями и . Определить напряженность электрического поля между пластинами и вне пластин.

8. Определить разность потенциалов между двумя большими заряженными плоскостями с поверхностными плотностями заряда и . Расстояние между плоскостями равно 1 мм.

9. Определить напряжение на цилиндрическом конденсаторе с радиусами цилиндров 1 мм и 5 мм, если заряды распределены следующим образом и .

10. Определить разность потенциалов двух точек, находящихся на расстоянии 10 см и 15 с м от поверхности шара, заряженного с поверхностной плотностью заряда , радиус шара равен 5 см.

Ответы к задачам по теме 6 «электрическоЕ поле протяженных заряженных тел»

№ задачи	Ответы	№ задачи	Ответы
1		6
2		7	;
3		8
4		9
5	д. б. размерность	10

темА 7. «РАБОТА В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЯХ. движение заряженных частиц в электрических полях»

Частица	Заряд	Масса
Электрон	(отрицательный)
Позитрон	(положительный)
Протон	(положительный)
Альфа – частица	(положительный)

1. При перемещении электрона в поле большой заряженной плоскости на расстояние 2 м перпендикулярно плоскости совершена работа 1 эВ. Определить поверхностную плотность заряда плоскости.

2. Электрон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 100 В, движется по направлению к заряженной сфере радиусом 0,1 м и имеющий заряд ̶ 10 нКл. Определить минимальное расстояние от сферы, на которое приблизится электрон.

3. Электрическое поле создано длинной нитью с линейной плотностью заряда . Определить, какую скорость приобретет электрон под действием поля, приблизившись к нити с расстояния 1 см до расстояния 0,5 см.

4. Определить разность потенциалов, которую должен пройти в электрическом поле электрон, имеющий скорость 1 , чтобы его скорость возросла вдвое.

5. Электрон влетел в однородное электрическое поле с напряженностью 10 со скоростью 8 перпендикулярно силовым линиям поля. Определить величину и направление его скорости через 2 нс.

6. Протон на большом расстоянии от проводника, потенциал которого равен –3 кВ, имел скорость 1 . Траектория протона заканчивается на поверхности проводника. Определить, какую скорость будет иметь протон, подлетая к проводнику.

7. Пылинка находится в равновесии в плоском конденсаторе. Ее масса равна 10-11 кг, расстояние между пластинами конденсатора 0,5 см. Пылинка освещается ультрафиолетовым светом и, теряя заряд, выходит из равновесия. Определить, какой заряд потеряла пылинка, если первоначально к конденсатору было приложено напряжение 154 В, а, затем, чтобы держать пылинку в положении равновесия, нужно увеличить напряжение на 8 В.

8. Работа по перемещению отрицательного точечного заряда к закрепленному шару, заряженному положительно, равна 12 Дж. При этом точечный заряд переместился на половину начального расстояния. Определить, какая работа совершена полем на первой половине этого пути. Радиус шара мал по сравнению с расстояниями, на которые перемещается точечный заряд.

9. Электрон, двигавшийся со скоростью 5·106 , влетает в однородное электрическое поле напряженностью по направлению силовых линий. Определить, какое расстояние пройдет электрон в этом поле до остановки и сколько времени ему для этого потребуется.

10. Электрон, пройдя в электрическом поле расстояние, соответствующее разности потенциалов 100 В, влетает в плоский конденсатор параллельно его пластинам и на равном расстоянии от них. Длина каждой пластины 1 см, расстояние между ними 2 мм. Определить минимальную разность потенциалов, которую надо приложить к пластинам, чтобы электрон не вылетел из конденсатора.

11. Шарик массой 2 г, имеющий положительный заряд скользить без начальной скорости из точки А по сферической поверхности радиусом 10 см . Потенциальная энергия взаимодействия заряда и неподвижного отрицательного заряда в начальный момент времени составляет . Определить потенциальную энергию взаимодействия зарядов, когда шарик находится в точке В, если в этом случае результирующая сила реакции со стороны сферической поверхности и кулоновского взаимодействия, приложенная к шарику, равна 0,1 Н. Трением пренебречь.

Рисунок 2.3

12. Определить разность потенциалов между точками С и В электростатического поля, создаваемого двумя бесконечными равномерно заряженными плоскостями (рисунок 2.4). Поверхностные плотности зарядов равны соответственно 0,2 и 0,42 , расстояния и . Определить работу перемещения заряда, помещенного в электрическое поле, от точки С к D В, заряд .

Рисунок 2.4

ответы к задачам темы 7. «РАБОТА В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЯХ. движение заряженных частиц в электрических полях»