Электростатическое поле и его характеристики
1. Два шарика радиусом 0,4 см и весом 0,2 г подвешены на нитях длиной 10 см каждая так, что они в незаряженном состоянии соприкасаются. До какого потенциала были заряжены шарики, если они разошлись на угол j = 60°.
2. Два одинаковых проводящих шарика подвешены на нитях одинаковой длины l = 1 м, закреплённых в одной точке. После сообщения шарикам заряда 4·10-7 Кл нити разошлись на угол j = 60°. Определить силу тяжести, действующую на каждый шарик.
3. Три одинаковых положительных заряда по 10-9 Кл каждый расположены по вершинам равностороннего треугольника, как показано на рисунке 1. Какой отрицательный заряд нужно поместить в центре треугольника, чтобы сила притяжения с его стороны уравновесила силы взаимного отталкивания зарядов, находящихся в вершинах?
4. Два одинаковых металлических заряженных шара находятся на расстоянии 60 см. Сила отталкивания шаров 70 мкН. После того как шары привели в соприкосновение и удалили друг от друга на прежнее расстояние, сила отталкивания возросла и стала равной 160 мкН. Вычислить заряды, которые были на шарах до их соприкосновения. Диаметр шаров считать много меньше расстояния между ними.
5. Четыре положительных заряда по 10-7 Кл каждый помещены в вершинах квадрата. Какой отрицательный заряд надо поместить в центр квадрата, чтобы вся система находилась в равновесии?
6. Четыре одинаковых положительных точечных заряда по 10 нКл закреплены в вершинах квадрата со стороной 20 см. Найти силу, действующую на один из этих зарядов со стороны трёх остальных.
|
|
|
7. Два точечных положительных заряда q 1 и q 2 помещены на расстоянии l друг от друга. Где надо поместить третий точечный заряд q 3, и каким он должен быть по величине и знаку, чтобы все три заряда оказались в равновесии?
8. К бесконечной вертикальной плоскости на нити подвешен заряженный шарик массой 5 г и зарядом 11,8 нКл. Нить образует с плоскостью угол 45°. Определить поверхностную плотность заряда s на плоскости.
9. Поверхностная плотность заряда бесконечно протяжённой вертикальной плоскости равна 9,8·10-5 Кл/м2. К плоскости нити подвешен заряженный шарик массой 10 г. Определить заряд шарика, если нить образует с плоскостью угол 45°.
10. Расстояние между двумя точечными зарядами q 1 = 1 мкКл и q 2 = -1 мкКл равно 10 см. Определить силу, действующую на точечный заряд q = 0,1 мкКл, удаленный на 6 см от первого и 8 см от второго заряда.
11. Расстояние между зарядами q 1 = 10-7 Кл и q 2 = -50 нКл равно 10 см. Определить силу, действующую на заряд q 3 = 10-6 Кл, отстоящий на 6 см от заряда q 1 и на 8 см от заряда q 2.
12. Найти напряженность поля, созданного двумя параллельными плоскостями, поверхностные плотности зарядов на которых равны 10-7 Кл/м2 и 5·10-8 Кл/м2.
|
|
|
13. Найти силу, действующую на точечный заряд 10 нКл со стороны равномерно заряженного отрезка прямой длиной 10 см и общим зарядом 20 нКл. Точечный заряд расположен на продолжении отрезка прямой на расстоянии 20 см от его конца.
14. Расстояние между двумя точечными зарядами q 1 = 1 мкКл и q 2 = -1 мкКл равно 10 см. Определить силу, действующую на точечный заряд q = 0,1 мкКл, удаленный на 6 см от первого и 8 см от второго зарядов.
15. Два точечных заряда находятся в воде на расстоянии l друг от друга, взаимодействуют с некоторой силой. Во сколько раз необходимо изменить расстояние между ними, чтобы они взаимодействовали с той же силой в воздухе?
16. Два шарика одинакового объема, обладающие массой 0,6 × 10-3 г каждый, подвешены на шелковых нитях длиной 0,4 м так, что их поверхности соприкасаются. Угол, на который разошлись нити при сообщении шарикам одинаковых зарядов, равен 60о. Найти величину зарядов и силу электрического отталкивания. Пояснить рисунком.
17. Два шарика массой 1 г каждый подвешены на нитях, верхние концы которых соединены вместе. Длина каждой нити 10 см. Какие одинаковые заряды надо сообщить шарикам, чтобы нити разошлись на угол 60°?
18. Два одинаковых заряженных шарика подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины. При этом нити разошлись на угол a. Шарики погружаются в масло. Какова плотность масла, если угол расхождения нитей при погружении шариков в масло остается неизменным? Плотность материала шариков 1,5 × 103 кг/м3, диэлектрическая проницаемость масла 2,2.
|
|
|
19. Три одинаковых точечных заряда по 2 нКл находятся в вершинах равностороннего треугольника со стороной 10 см. Определить модуль и направление силы, действующей на один из зарядов со стороны двух других.
20. В центр квадрата, в каждой вершине которого находится заряд 2,33 нКл, помещен отрицательный заряд. Найти величину этого заряд, если на каждый заряд действует результирующая сила, равная 0.
21. Два положительных точечных заряда q и 9 q закреплены на расстоянии 100 см друг от друга. Определить, в какой точке на прямой, проходящей через заряды, следует поместить третий заряд так, чтобы он находился в равновесии.
22. Два одинаковых шарика радиусом 1,7 см подвешены на шелковых нитях длиной 0,7 м в одной точке. При сообщении шарикам заряда по 2,2 × 10-6 Кл, нити разошлись на 90о. Из какого материала изготовлены шарики?
23. Четыре одинаковых заряда 40 нКл закреплены в вершинах квадрата со стороной 10 см. Найти силу, действующую на один из этих зарядов со стороны трех остальных.
|
|
|
24. Два шарика массами по 0,5 г подвешены на шелковых нитях длиной 1 м каждая в одной точке. При сообщении шарикам зарядов они разошлись на 4 см. Определить заряд каждого шарика и силу их электростатического отталкивания.
25. В вершинах квадрата находятся одинаковые заряды 8×10-10 Кл. Какой отрицательный заряд нужно поместить в центре квадрата, чтобы сила взаимного отталкивания положительных зарядов была уравновешена силой притяжения отрицательного заряда?
26. Шарики массами 1 и 10 г заряжены. Заряд первого равен 3 × 10-14 Кл. Определить заряд второго шарика, если известно, что сила их кулоновского отталкивания уравновешивается силой взаимного тяготения.
27. На расстоянии 20 см находятся два точечных заряда -50 нКл и 100 нКл. Определить силу, действующую на заряд -10 нКл, удаленный от обоих зарядов на одинаковое расстояние, равное 10 см.
28. В вершинах равностороннего треугольника со сторонами 4 см находятся равные заряды 3 × 10-9 Кл. Определить напряженность поля в точке, лежащей на середине стороны треугольника.
29. Расстояние между двумя точечными зарядами 2 нКл и 4 нКл равно 60 см. Определить точку, в которую нужно поместить третий заряд так, чтобы система зарядов находилась в равновесии.
30. К бесконечной равномерно заряженной вертикальной плоскости подвешен на нити одноименно заряженный шарик массой 50 мг и зарядом 0,6 нКл. Сила натяжения нити, на которой висит шарик, 0,7 мН. Найти поверхностную плотность заряда на плоскости.
31. Поверхностная плотность заряда бесконечно протяженной вертикальной плоскости равна 400 мкКл/м2. К плоскости на нити подвешен заряженный шарик массой 10 г. Определить заряд шарика, если нить образует с плоскостью угол 30°.
32. С какой силой (на единицу длины) взаимодействуют две заряженные бесконечно длинные параллельные нити с одинаковой линейной плотностью заряда 20 мкКл/м, находящиеся на расстоянии 10 см друг от друга?
33. Два шарика массами по 0,5 г подвешены на шелковых нитях длиной по 1м в одной точке. При сообщении шарикам зарядов они разошлись на 4 см. Определить заряд каждого шарика и силу их электростатического отталкивания.
34. С какой силой (на единицу площади) взаимодействуют две бесконечные параллельные плоскости, заряженные с одинаковой поверхностной плотностью заряда 5 мкКл/м2.
35. Тонкий длинный стержень равномерно заряжен с линейной плотностью 1,5 нКл/см. На продолжении оси стержня на расстоянии 12 см от его конца находится точечный заряд 0,2 мкКл. Определить силу взаимодействия заряженного стержня и точечного заряда.
36. Параллельно бесконечной заряженной плоскости с поверхностной плотностью заряда 4 мкКл/м2 расположена бесконечно длинная прямая нить, заряженная с линейной плотностью заряда 100 нКл/м. Определить силу, действующую со стороны плоскости на отрезок нити длиной 1 м.
37. Две круглые одинаковые пластины площадью 400 см2 расположены параллельно друг другу. Заряд одной пластины 400 нКл, другой –200 нКл. Определить силу взаимного притяжения пластин, если расстояние между ними: a) 3мм; б) 10 м.
38. Расстояние между зарядами 100 нКл и -50 нКл равно 10 см. Определить силу, действующую на заряд 1 мкКл, отстоящий на 12 см от первого заряда и на 10 см от второго заряда.
39. С какой силой, приходящейся на единицу площади, отталкиваются две одноименно заряженные бесконечно протяженные плоскости с одинаковой поверхностной плотностью заряда 2 мкКл/м2?
40. Каково отношение электростатической и гравитационной сил для двух электронов.
Потенциал.
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 35; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!