2.6 Заряженные шарики, находящиеся на расстоянии 2м друг от друга, отталкиваются с силой 1H. Общий заряд шариков 5⋅10-5Кл. Как распределен этот заряд между шариками?
Ответ: 3,8∙10-5Кл; 1,2∙10-5Кл.
2.7 Сопоставить силу кулоновского взаимодействия 
двух электронов с силой их гравитационного взаимодействии 
.
Ответ: 
.
2.8 Какую массу 
должен был бы иметь протон для того, чтобы сила электростатического отталкивания двух протонов уравновешивалась силой их гравитационного притяжения?
Ответ: 
кг≈
, где 
- истинная масса протона.
2.9 При каком одинаковом для Солнца и Земли удельном заряде q/m сила кулоновского взаимодействия между ними оказалась бы равной силе гравитационного взаимодействия? Сравнить полученное значение q/m с удельным зарядом 
электрона.
Ответ: 
Кл/кг
.
2.10 На двух одинаковых капельках воды находится по одному лишнему электрону, причем сила электрического отталкивания капелек уравновешивает силу их взаимного тяготения. Каковы радиусы капелек?
Ответ: 0,076мм.
2.11 Два заряженных шарика, подвешенных на нитях одинаковой длины, опускаются в керосин. Какова плотность материала шариков, если угол расхождения нитей в воздухе и в керосине один и тот же? Диэлектрическая проницаемость керосина равна 2, плотность 0,8г/см3.
Ответ: 1,6г/см3.
2.12 Два точечных заряда одинаковой величины q находятся на расстоянии а друг от друга. Куда следует поместить точечный заряд q′, чтобы система находилась в равновесии? Найти величину q'.
Ответ: а/2, q'=-q/4.
2.13 Три одинаковых точечных заряда q расположены в вершинах равностороннего треугольника, а точечный заряд q' — в центре треугольника. Каким должен быть заряд q', чтобы сила, действующая на каждый заряд, была равна нулю?
Ответ: q'=
.
2.14 В центре квадрата, в вершинах которого находится по заряду q, помещен отрицательный заряд. Какова величина этого заряда, если система находится в равновесии? Будет ли равновесие устойчивым?
Ответ: 0,957q; равновесие неустойчивое.
2.15 В вершинах правильного шестиугольника со стороной a помещены друг за другом заряды +q, +q, +q, - q, - q, - q. Найти силу, действующую на заряд +q, который находится в центре шестиугольника.
Ответ: 
.
2.16 Два равных по величине заряда 3⋅10-9Кл расположены в вершинах при острых углах равнобедренного прямоугольного треугольника на расстоянии 
см. Определить с какой силой эти два заряда действуют на третий заряд 10-9Кл, расположенный в вершине при прямом угле треугольника. Рассмотреть случаи, когда первые два заряда одно - и разноименные.
Ответ: 9,5∙10-5Н; 9,5∙10-5Н.
2.17 Вычислить ускорение, сообщаемое одним электроном другому, находящемуся от первого на расстоянии 1мм.
Ответ: 
м/с2.
2.18 Шарик массой m, несущий заряд q, свободно падает в однородном электрическом поле напряженностью 
. Линии напряженности направлены параллельно поверхности земли. Каково движение шарика? Написать уравнение траектории у=у(х), направив ось Ох параллельно вектору напряженности, а ось Оу вертикально вниз. Начальная скорость шарика равна нулю.
Ответ: прямолинейное, равноускоренное; у=
.
2.19 Свинцовый шарик (плотность свинца 11,3г/см3) диаметром 0,5см помещен в глицерин (плотность глицерина 1,26г/см3). Определите заряд шарика, если в однородном электростатическом поле шарик оказался взвешенным в глицерине. Электростатическое поле направлено вертикально вверх, и его напряженность 4кВ/см.
Ответ: 16,1нКл.
3 ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ В ВАКУУМЕ
НАПРЯЖЕННОСТЬ И ПОТЕНЦИАЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ
3.1 Точечный заряд q находится в начале координат. Написать выражение для напряженности поля 
заряда. Ответ выразить через: 1) радиус-вектор точки 
; 2) декартовы координаты х, у, z. Написать также выражения для Ех, Еy, Еz.
3.2 N зарядов q1, q2, ..., qN расположены в точках с радиус-векторами 
, 
, ...,
. Написать выражения для вектора напряженности поля в точке с радиус-вектором 
.
3.3 Заряд распределен по объему V с плотностью с(
), зависящей от координат. Написать выражение для напряженности поля заряда в точке с радиус-вектором 
.
3.4 Нарисовать картину линий напряженности между двумя точечными зарядами +2q и - q. Могут ли линии напряженности электростатического поля быть замкнутыми?
3.5 Построить графики изменения напряженности и потенциала поля вдоль линии, проходящей через два точечных заряда, находящихся на расстоянии 2d друг от друга. Величины зарядов равны: 1) +q и - q; 2) +q и +q; 3) +q и -3q.
3.6 Два точечных заряда +q и - q расположены соответственно в точках с координатами (а/2, 0, 0), (-а/2, 0, 0). 1) Построить качественно график зависимости поля Ех(х) для точек, лежащих на оси х; 2) написать выражение для напряженности поля Ех(х) в точках, лежащих на оси у, построить график зависимости Ех(у).
3.7 В вершинах равностороннего треугольника со стороной а находятся заряды +q, +q, и - q. Найти напряженность поля Ε в центре треугольника.
Ответ: 
3.8 В вершинах квадрата со стороной 5см находятся одинаковые положительные заряды 2нКл. Определите напряженность электростатического поля: 1) в центре квадрата; 2) в середине одной из сторон квадрата.
Ответ: 1) 0; 2) 10,3кВ/м.
3.9 Найти модуль и направление напряженности поля 
: 1) в центре кольца радиуса R, по которому равномерно распределен заряд q > 0, в кольце сделана прорезь ширины b<<R; 2) в центре сферы радиуса R, по поверхности которой равномерно распределен заряд q>0, в сфере сделано маленькое отверстие площади S<<R2.
3.10 Заряд q>0 равномерно распределен по тонкому кольцу радиусом R. Найти напряженность Е электрического поля на оси кольца как функцию расстояния х от его центра.
Ответ: 
3.11 Тонкая прямая нить длиной 2l заряжена равномерно зарядом q. Найти напряженность Е поля в точке, отстоящей на расстоянии х от центра нити и расположенной симметрично относительно ее концов.
Ответ: 
3.12 Полубесконечная прямая равномерно заряженная нить имеет заряд λ на единицу длины. Найти модуль напряженности поля Е в точке, которая отстоит от нити на расстоянии х и находится на перпендикуляре к нити, проходящем через ее конец.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
