Электроемкость. Конденсаторы.
Закон Кулона.
1.1. 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 ε=2, плотность ρк=0.8 г/см3.
1.2.По первоначальным предположениям Бора, электрон в атоме водорода движется по круговой орбите. С какой скоростью v должен двигаться такой электрон. Радиус орбиты r=0.5∙10-10 м, me=9.11∙10-31 кг, e=1.6∙10-19 Кл.
1.3.Три одинаковых одноименных заряда qрасположены в вершинах равностороннего треугольника. Какой заряд q1нужно поместить в центре этого треугольника, чтобы результирующая сила, действующая на каждый заряд, была равна нулю?
1.4.Три маленьких шарика массой 10 г каждый подвешены на шелковых нитях длиной 1 м, закрепленных в одной точке. Шарики одинаково заряжены и в горизонтальной плоскости образуют равносторонний треугольник со стороной 0.1 м. Каков заряд каждого шарика?
1.5.Внутри гладкой сферы из диэлектрика находится маленький заряженный шарик. Какой заряд Qнужно поместить в нижней точке сферы, чтобы шарик удерживался в верхней точке? Диаметр сферы d, заряд шарика q, его масса m.
Напряженность поля. Работа сил электрического поля. Потенциал.
2.1.Три одинаковых заряда, q=10-9 Кл каждый, расположены в вершинах прямоугольного треугольника с катетами a=40 см и b=30 см. Найти напряженность электрического поля, создаваемого всеми зарядами в точке пересечения гипотенузы с перпендикуляром, опущенным на нее из вершины прямого угла.
|
|
|
2.2.Имеются два точечных заряженных тела с зарядами –qи +Q и массамиmи M соответственно. На каком расстоянии dдруг от друга должны быть расположены заряды, чтобы во внешнем однородном электрическом поле, вектор напряженности 
которого направлен вдоль прямой, проходящей через заряды, они ускорялись как одно целое (т.е. не изменяя взаимного расположения)?
2.3.Точка А находится на расстоянии r1=2 м, а точка Б на расстоянии r2=1 м от точечного заряда q=10-6 Кл. Чему равна разность потенциалов точке А и Б? Как она зависит от угла между прямыми qAи qБ?
2.4.Какую работу нужно совершить для того, чтобы переместить заряд qиз точки А в точку Б в поле двух точечных зарядов q1 и q2(рис.)?
2.5.Два точечных заряда q1=6.6∙10-9 Кл и q2=1.32∙10-8 Кл находится на расстоянии r1=40 см. Какую надо совершить работу, чтобы сблизить их до расстояния r2=25 см?
2.6.Электрон, движущийся со скоростью 5∙106 м/с, влетает в электрическое поле напряженностью 1∙103 В/м вдоль линии напряженности.
1. Какое расстояние пройдет электрон в этом поле до момента остановки и сколько времени ему для этого потребуется?
|
|
|
2. Какую долю своей первоначальной кинетической энергии потеряет электрон, двигаясь в этом поле, если протяженность электрического поля 0.8 см вдоль пути электрона?
2.7.Пылинка находится в равновесии в плоском конденсаторе. Ее масса m=10-11 г, расстояние между пластинками конденсатора d=0.5 см. При освещении пылинки УФ светом она теряет часть заряда, и равновесие нарушается. Какой заряд потеряла пылинка, если первоначально к конденсатору было приложено напряжение U=154 В, а затем, чтобы пылинка снова вернулась в состояние равновесия, пришлось увеличить напряжение на ΔU=8 В?
2.8.В плоском конденсаторе, помещенном в вакууме, находится в равновесии заряженная капелька ртути. Расстояние между пластинами конденсатора d=1 см, приложенная разность потенциалов U1=1000 В. Внезапно разность потенциалов падает до U2=995 В. Через какой промежуток времени капелька достигнет нижней пластины, если она первоначально находилась посередине конденсатора?
2.9.Между двумя вертикальными пластинами, расположенными на расстоянии d=2 см друг от друга, подвешен на нити заряженный бузиновый шарик массой m=0.1 г. После того как на пластины была подана разность потенциалов U=1000 В, нить с шариков отклонилась от вертикали на угол α=50. Найти заряд шарика q.
|
|
|
2.10. Электрон вылетает из точки, потенциал которой φ=600 В, со скоростью v=12∙106м/с в направлении линий напряженности поля. Определить потенциал точки, дойдя до которой электрон остановится.
2.11. Электрон вылетает в плоский конденсатор, пластины которого расположены горизонтально, параллельно его пластинам со скоростью v=107 м/с. Напряженность поля в конденсаторе E=100 В/м, длина пластин l=5 см. Найти модуль и направление скорости электрона перед вылетом из конденсатора.
2.12. Вычислить работу сил электрического поля при перенесении точечного заряда q=2∙10-8 Кл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии d=1 см от поверхности шара r=1 см с поверхностной плотностью заряда σ=10-9 Кл/см2.
Электроемкость. Конденсаторы.
3.1.Имеются два металлических заряженных шара. Показать, что после соединения шаров тонкой металлической проволокой поверхностные плотности зарядов σ на шарах будут обратно пропорциональны их радиусам. Расстояние между шарами много больше их радиусов.
3.2.Заряженный до потенциала φ=1000 В шар радиусом R=20 см соединили с незаряженным шаром длинным проводником. После этого потенциал шаров оказался равным φ1=300 В. Каков радиус второго шара?
|
|
|
3.3.Даны три конденсатора (рис.) и подключенные к источнику тока с ЭДС E=12 В. Определить заряды на каждом из конденсаторов, если емкости равны C1=1 мкФ,
C2=2мкФ, C3=3 мкФ.
3.4.Два последовательно соединенных конденсатора емкостями C1=2 мкФ, C2=4 мкФ присоединены к источнику постоянного напряжения U=120 В. Определить напряжение на каждом конденсаторе.
3.5.Конденсатор, заряженный до напряжения 100 В, соединяют с конденсатором такой же емкости, но заряженным до напряжения 200 В: один раз одноименно заряженными обкладками, другой – разноименно заряженными обкладками. Какое напряжение установится между обкладками батареи в обоих случая?
3.6.Два одинаковых конденсатора соединены последовательно и подключены к источнику тока. Во сколько раз изменится разность потенциалов на одном из конденсаторов, если другой погрузить в жидкость с диэлектрической проницаемостью ε=2?
3.7.Между пластинами конденсатора находятся два диэлектрика(рис.) с диэлектрическими проницаемостями ε1 и ε2. При каком соотношении между толщинами d1и d2слоев диэлектриков падение потенциала в каждом диэлектрике окажется равным половине разности потенциалов, приложенной к конденсатору? Найти емкость этого конденсатора, если площадь каждой пластины S.
3.8.Найти емкость шарового проводника радиусом r, окруженного прилегающим концентрическим слоем диэлектрика с внешним радиусом Rи диэлектрической проницаемостью ε.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 656; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!