Общая информация
  
Электростатика
Для просмотра решений в формате pdf можно использовать программу Foxit Reader
 
     
  1. Основные характеристики электрических полей.
  2. Взаимодействие электрически заряженных тел.
  3. Энергия электрического поля.
  4. Свойства конденсаторов.
    Основные характеристики электрических полей

  1. Точечный заряд создает в некоторой точке в вакууме поле напряженностью 600 В/м. Какова будет напряженность поля в этой точке, если заряд увеличится в 5 раз, а пространство вокруг него будет заполнено керосином с диэлектрической проницаемостью 2? Купить решение.

  2. Два одинаковых заряда находятся в воздухе на расстоянии l=0,1 м друг от друга. Напряженность поля в точке, удаленной на расстоянии l1=0,06 м от одного и l2=0,08 м от другого заряда, равна E=10 кВ/м. Определить потенциал поля в этой точке и значение заряда. Купить решение.

  3. Определите напряженность электростатического поля в точке A, расположенной вдоль прямой, соединяющей заряды Q1=10 нКл, Q2=-8 нКл, и находящейся на расстоянии r=8 см от отрицательного заряда. Расстояние между зарядами l=20 см. Купить решение.

  4. Напряженность поля, создаваемого небольшим зарядом на расстоянии 10 см от него, равна 800 В/м. Найдите напряженность поля в точке на расстоянии 20 см от заряда. Купить решение.

  5. Электростатическое поле создается положительным точечным зарядом. Определите числовое значение и направление градиента потенциала этого поля, если на расстоянии r=10 см от заряда потенциал φ=10 В. Купить решение.

  6. Расстояние между двумя положительными точечными зарядами 8 см. На расстоянии 6 см от первого заряда на прямой, соединяющей заряды, напряженность поля равна нулю. Найдите отношение величины первого заряда к величине второго. Купить решение.

  7. Найдите величину напряженности поля, создаваемого двумя точечным зарядами 2 нКл и -4 нКл, в точке, лежащей на середине отрезка, соединяющего заряды, если напряженность поля, создаваемого в этой точке только первым зарядом, равна 2 В/м. Купить решение.

  8. Точечные заряды q1=30 мкКл и q2=-20 мкКл находятся на расстоянии d=20 см друг от друга. Определить напряженность поля E в точке, удаленной от первого заряда на расстояние r1=30 см, а от второго - на расстояние r2=15 см. Купить решение.

  9. Одинаковые по величине, но разные по знаку заряды 59 нКл расположены в двух вершинах равностороннего треугольника, сторона которого равна 73 см. Определить напряженность электрического поля в третьей вершине треугольника. Купить решение.

  10. В двух вершинах равностороннего треугольника со стороной 30 см находятся заряды 50 нКл каждый. Найдите потенциал (в кВ) в третьей вершине (k=9·109 м/Ф). Купить решение.

  11. В вершинах равнобедренного прямоугольного треугольника находятся точечные заряды 1, 2 и 3 нКл. Чему равен потенциал в середине гипотенузы, если ее длина 20 см? k=9·109 м/Ф. Купить решение.

  12. В вершинах при основании прямоугольного равнобедренного треугольника в вакууме расположены точечные заряды одинаковой величины по 19 нКл. Расстояние между зарядами 38 см. Определить потенциал в вершине прямого угла. Купить решение.

  13. В вершинах квадрата размещено по одному точечному заряду, величина каждого из них равна 9 нКл. Напряженность электростатического поля в центре квадрата равна 8,1 кB/м. Какой знак имеет каждый из зарядов? Сторона квадрата равна 20 см, а его вершины пронумерованы по часовой стрелке - а, б, в, г. Ответы: 1) все положительные; 2) все отрицательные; 3) а, б - положительные, в, г - отрицательные; 4) а, в - положительные, б, г - отрицательные; 5) а, б, в - положительные, г - отрицательный. Купить решение.

  14. В вершинах квадрата со стороной 0,1 м помещены заряды по 0,1 нКл. Определить напряженность и потенциал поля в центре квадрата, если один из зарядов отличается по знаку от остальных. Купить решение.

  15. В вершинах квадрата со стороной 5 см находятся одинаковые положительные заряды q=2 нКл. Определите напряженность электростатического поля: 1) в центре квадрата; 2) в середине одной из сторон квадрата. Купить решение.

  16. В вершинах квадрата со стороной 0,1 м расположены равные одноименные заряды. Потенциал создаваемого ими поля в центре квадрата равен 500 B. Определить заряд. Купить решение.

  17. В вершинах квадрата расположены точечные заряды +12 мкКл, -10 мкКл, +71 мкКл и -59 мкКл. Диагональ квадрата 71 см. Определить потенциал в центре квадрата. Купить решение.

  18. Тонкая квадратная рамка равномерно заряжена с линейной плотностью заряда τ=200 пКл/м. Определить потенциал φ поля в точке пересечения диагоналей. Купить решение.

  19. В трех вершинах правильного тетраэдра с ребром 30 см находятся точечные заряды 3, 5 и -2 нКл. Найдите потенциал в четвертой вершине (k=9·109 м/Ф). Купить решение.

  20. В трех вершинах правильного шестиугольника со стороной 27 см находятся заряды 1 нКл, а в трех других - заряды 2 нКл. Найдите потенциал в центре шестиугольника, k=9·109 м/Ф. Купить решение.

  21. Определите напряженность поля, создаваемого диполем с электрическим моментом p=10-9 Кл·м на расстоянии r=25 см от центра диполя в направлении, перпендикулярном оси диполя. Купить решение.

  22. На кольце с внутренним радиусом 80 см и внешним - 1 м равномерно распределен заряд 10 нКл. Определите потенциал в центре кольца. Купить решение.

  23. Кольцо радиусом r=5 см из тонкой проволоки равномерно заряжено с линейной плотностью τ=14 нКл/м. Определите напряженность поля на оси, проходящей через центр кольца, в точке A, удаленной на расстояние a=10 см от центра кольца. Купить решение.

  24. Кольцо радиусом r=5 см из тонкой проволоки несет равномерно распределенный заряд Q=10 нКл. Определите потенциал электростатического поля: 1) в центре кольца; 2) на оси, проходящей через центр кольца, в точке, удаленной на расстояние a=10 см от центра кольца. Купить решение.

  25. Кольцо из проволоки радиусом R=10 см имеет отрицательный заряд q=-5 нКл. Найти напряженности E электрического поля на оси кольца в точках, расположенных от центра кольца на расстояниях L, равных 0, 5, 8, 10 и 15 см. Построить график E=f(L). На каком расстоянии L от центра кольца напряженность E электрического поля будет иметь максимальной значение? Купить решение.

  26. Две трети тонкого кольца радиусом R=10 см несут равномерно распределенный с линейной плотностью τ=0,2 мкКл/м заряд. Определить напряженность E электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке O, совпадающей с центром кольца. Купить решение.

  27. Тонкий стержень длиной l=20 см несет равномерно распределенный заряд q=0,1 мкКл. Определить напряженность E электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке A, лежащей на оси стержня на расстоянии a=20 см от его конца. Купить решение.

  28. Две металлические заряженные концентрические сферы, расположенные в воздухе, имеют радиусы 20 и 60 см. Напряженность электрического поля на расстоянии 80 см от центра сфер равна 230 В/м и направлена от центра. Напряженность на расстоянии 40 см от центра равна 940 В/м и направлена к центру. Найти заряды обеих сфер и потенциалы в точках на расстоянии от центра 80, 40 и 10 см. Купить решение.

  29. Электростатическое поле создается равномерно заряженной сферической поверхностью радиусом R=10 см с общим зарядом Q=15 нКл. Определите разность потенциалов между двумя точками, лежащими на расстояниях r1=5 см и r2=15 см от поверхности сферы. Купить решение.

  30. Электростатическое поле создается сферой радиусом R=5 см, равномерно заряженной с поверхностной плотностью σ=1 нКл/м2. Определите разность потенциалов между двумя точками поля, лежащими на расстояниях r1=10 см и r2=15 см от центра сферы. Купить решение.

  31. Полый шар несет на себе равномерно распределенный заряд. Определите радиус шара, если потенциал в центре шара равен φ1=200 В, а в точке, лежащей от центра на расстоянии r=50 см, φ2=40 В. Купить решение.

  32. Поле создано двумя равномерно заряженными концентрическими сферами радиусами R1=5 см и R2=8 см. Заряды сфер соответственно равны Q1=2 нКл и Q2=-1 нКл. Определите напряженность электростатического поля в точках, лежащих от центра сфер на расстояниях: 1) r1=3 см; 2) r2=6 см; 3) r3=10 см. Купить решение.

  33. В центре сферы, несущей равномерно распределенный положительный заряд 10 нКл, находится маленький шарик с отрицательным зарядом -5 нКл. Найдите потенциал поля электростатического поля в точке, находящейся вне сферы на расстоянии 9 м от ее центра, k=9·109 м/Ф. Купить решение.

  34. Определите поток ФE вектора напряженности электростатического поля через сферическую поверхность, охватывающую точечные заряды Q1=5 нКл и Q2=-2 нКл. Купить решение.

  35. Металлический шар заряжен до потенциала 6000 В. Поверхностная плотность заряда шара 10-11 Кл/см2. Определить радиус шара. Купить решение.

  36. Четыре одинаковые капли ртути, заряженных до потенциала φ=10 В, сливаются в одну. Каков потенциал φ1 образовавшейся капли? Купить решение.

  37. Тысяча одинаковых шарообразных капелек ртути заряжена до одинакового потенциала 0,01 B. Определите потенциал большой шарообразной капли, получившейся в результате слияния малых капель. Купить решение.

  38. Шар, погруженный в масло (ε=2,2), имеет поверхностную плотность заряда σ=1 мкКл/м2 и потенциал φ=500 В. Определите: 1) радиус шара; 2) заряд шара; 3) электроемкость шара; 4) энергию шара. Купить решение.

  39. Металлическому шару, находящемуся в воздухе, сообщили заряд 1 нКл. Радиус шара 15 см. Определите потенциал вне шара на расстоянии 10 см от его поверхности. k=9·109 м/Ф. Купить решение.

  40. Металлический шар радиусом 5 см несет заряд Q=10 нКл. Определите потенциал электростатического поля: 1) на поверхности шара; 2) на расстоянии a=2 см от его поверхности. Купить решение.

  41. Металлический шар радиусом 5 см заряжен до потенциала 150 B. Чему равна напряженность поля в точке, находящейся на расстоянии 5 см от поверхности шара? Купить решение.

  42. Электрическое поле создается равномерно заряженным шаром радиусом R=1 м с общим зарядом Q=50 нКл. Определите разность потенциалов для точек, лежащих от центра шара на расстояниях: 1) r1=1,5 м и r2=2 м; 2) r1=0,3 м и r2=0,8 м. Купить решение.

  43. Свободные заряды равномерно распределены с объемной плотностью ρ=5 нКл/м3 по шару радиусом R=10 см из однородного изотропного диэлектрика с проницаемостью ε=5. Определите напряженность электростатического поля на расстояниях r1=5 см и r2=15 см от центра шара. Купить решение.

  44. Электростатическое поле создается шаром радиусом R=8 см, равномерно заряженным с объемной плотностью ρ=10 нКл/м3. Определите разность потенциалов между двумя точками этого поля, лежащими на расстояниях r1=10 см и r2=15 см от центра шара. Купить решение.

  45. Внутри шара из однородного изотропного диэлектрика с проницаемостью равной 5 создано однородное электрическое поле напряженностью 100 B/м. Найти (в нКл/м2) максимальную поверхностную плотность связанных зарядов. Купить решение.

  46. Шар радиусом R=10 см в вакууме заряжен равномерно с объемной плотностью ρ=10 нКл/м3. Определите напряженность электростатического поля: 1) на расстоянии r1=5 см от центра шара; 2) на расстоянии r2=15 см от центра шара. Купить решение.

  47. Каким будет потенциал φ шара радиусом r=3 см, если: а) сообщить ему заряд q=1 нКл, б) окружить его концентрическим шаром радиусом R=4 см, соединенным с землей? Купить решение.

  48. Заряд равномерно распределен по бесконечной плоскости с поверхностной плотностью σ=20 нКл/м2. Определить разность потенциалов двух точек поля, одна из которых находится на плоскости, а другая удалена от нее на расстояние a=5 см. Купить решение.

  49. Бесконечная плоскость равномерно заряжена с поверхностной плотностью заряда 4 нКл/м2. Определить численное значение градиента потенциала электрического поля, созданного этой плоскостью в вакууме. Купить решение.

  50. Электростатическое поле создается двумя бесконечными параллельными плоскостями, заряженными равномерно одноименными зарядами с поверхностной плотностью σ1=2 нКл/м2 и σ2=4 нКл/м2. Определите напряженность электростатического поля: 1) между плоскостями; 2) за пределами плоскостей. Купить решение.

  51. Две параллельные плоскости находятся на расстоянии 0,6 см друг от друга. На плоскостях равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями 0,2 мкКл/м2 и -0,3 мкКл/м2, соответственно. Определить разность потенциалов между пластинами. Купить решение.

  52. Электростатическое поле создается двумя бесконечными параллельными плоскостями, заряженными равномерно разноименными зарядами с поверхностной плотностью σ1=1 нКл/м2 и σ2=2 нКл/м2. Определите напряженность электростатического поля: 1) между плоскостями; 2) за пределами плоскостей. Купить решение.

  53. В однородное электростатическое поле напряженностью E0=700 В/м перпендикулярно полю помещается бесконечная плоскопараллельная стеклянная (ε=7) пластина. Определите: 1) напряженность электростатического поля внутри пластины; 2) электрическое смещение внутри пластины; 3) поляризованность стекла; 4) поверхностную плотность связанных зарядов на стекле. Купить решение.

  54. Электростатическое поле создается бесконечной плоскостью, равномерно заряженной с поверхностной плотностью σ=1 нКл/м2. Определите разность потенциалов между двумя точками этого поля, лежащими на расстояниях r1=20 см и r2=50 см от плоскости. Купить решение.

  55. Две параллельные заряженные плоскости, поверхностные плотности заряда которых σ1=2 мкКл/м2 и σ2=-0,8 мкКл/м2, находятся на расстоянии d=0,6 см друг от друга. Определить разность потенциалов U между плоскостями. Купить решение.

  56. Пространство между двумя параллельными плоскостями с поверхностной плотностью зарядов σ1=+5·10-8 Кл/м2 и σ2=-9·10-8 Кл/м2 заполнено стеклом. Определить напряженность поля: а) между плоскостями, б) вне плоскостей. Купить решение.

  57. На некотором расстоянии от бесконечной равномерно заряженной плоскости с поверхностной плотностью σ=0,1 нКл/см2 расположена круглая пластинка. Нормаль к пластинке составляет с линиями напряженности угол 30°. Определите поток ФE вектора напряженности через эту пластинку, если ее радиус r равен 15 см. Купить решение.

  58. Внутренний цилиндрический проводник длинного прямолинейного коаксиального провода радиусом R1=1,5 мм заряжен с линейной плотностью τ1=0,20 нКл/м. Внешний цилиндрический проводник этого провода радиусом R2=3 мм заряжен с линейной плотностью τ2=-0,15 нКл/м. Пространство между проводниками заполнено резиной (ε=3). Определите напряженность электростатического поля в точках, лежащих на оси провода на расстояниях: 1) r1=1 мм; 2) r2=2 мм; 3) r3=5 мм? Купить решение.

  59. Электростатическое поле создается бесконечной прямой нитью, заряженной равномерно с линейной плотностью τ=50 пКл/см. Определите числовое значение и направление градиента потенциала в точке на расстоянии r=0,5 м от нити. Купить решение.

    60. Взаимодействие электрически заряженных тел

  60. Сравнить силы электростатического и гравитационного взаимодействия двух электронов в вакууме. Купить решение.

  61. В некоторой точке напряженность электростатического поля 10–3 В/м. Определить ускорения протона и электрона, поочередно помещенных в эту точку. Купить решение.

  62. Два точечных заряда взаимодействуют в вакууме на расстоянии 5 см с силой 120 мкН, а в жидком диэлектрике на расстоянии 10 см - с силой 15 мкН. Найдите диэлектрическую проницаемость диэлектрика. Купить решение.

  63. Два точечных заряда находятся в вакууме на расстоянии 0,03 м друг от друга. Если их поместить в жидкий диэлектрик и увеличить расстояние между ними на 3 см, то сила взаимодействия зарядов уменьшится в 8 раз. Найдите диэлектрическую проницаемость диэлектрика. Купить решение.

  64. Два точечных заряда взаимодействуют с силой 8 мН. Какова будет сила взаимодействия (в мН) между зарядами, если, не меняя расстояния между ними, величину каждого из зарядов увеличить в 2 раза? Купить решение.

  65. Заряженная частица создает в некоторой точке в вакууме напряженность 60 В/м. Какая сила (в нН) будет действовать на заряд 5 нКл, помещенный в эту точку, если всю систему поместить в керосин, диэлектрическая проницаемость которого 2? Купить решение.

  66. Расстояние между двумя точечными зарядами Q1=1 мкКл и Q2=-1 мкКл равно 10 см. Определить силу, действующую на точечный заряд 0,1 мкКл, удаленный на 6 см от первого и 8 см от второго заряда. Купить решение.

  67. Точечные заряды 20 мКл и -20 мКл находятся на расстоянии 5 см друг от друга. Определить напряженность поля в точке, удаленной на 3 см от первого и на 4 см от второго заряда. Определить также силу, действующую в этой точке на точечный заряд 1мкКл. Купить решение.

  68. Расстояние между зарядами q1=100 нКл и q2=-50 нКл равно d=10 см. Определить силу, действующую на заряд q3=1 мкКл, отстоящий на r1=12 см от заряда q1 и на r2=10 см от заряда q2. Купить решение.

  69. Точечный заряд 1 мкКл в керосине (ε=2) взаимодействует со вторым точечным зарядом, находящимся на расстоянии 10 см, с силой 1,8 H. Какова величина второго заряда (в мкКл)? Коэффициент в законе Кулона k=9·109 м/Ф. Купить решение.

  70. Во сколько раз надо увеличить расстояние между двумя точечными зарядами, чтобы сила взаимодействия осталась прежней при увеличении одного из зарядов в 4 раза? Купить решение.

  71. Во сколько раз надо изменить значения каждого из двух одинаковых зарядов, чтобы при погружении их в воду при сохранении расстояния между ними сила взаимодействия не изменилась? Купить решение.

  72. Заряд 10 нКл равномерно распределен вдоль четвертой части тонкого кольца радиусом 10 см. В его центре кривизны помещен точечный заряд в 20 нКл. Найти (в мН) силу взаимодействия точечного заряда и 1/4 заряженного кольца. Купить решение.

  73. В однородном электрическом поле, вектор напряженности которого направлен вертикально вверх, находится в равновесии пылинка массой 0,03 мкг с зарядом 3 пКл. Определить напряженность поля, g=10 м/с2. Купить решение.

  74. Каковы модуль и направление напряженности электростатического поля, если находящаяся в нём пылинка массой 3,2·10–8 г и зарядом 103 электронов неподвижна? Купить решение.

  75. Определить заряд пылинки массой 0,01 г, если она находится в равновесии в поле напряженностью 1000 Н/Кл. Купить решение.

  76. Сила гравитационного притяжения двух водяных одинаково заряженных капель радиусами 0,1 мм уравновешивается кулоновской силой отталкивания. Определите заряд капель. Плотность воды равна 1 г/см3. Купить решение.

  77. Сколько электронов потеряла каждая из двух одинаковых маленьких капелек, находящихся на расстоянии 9·10–2 м друг от друга в воздухе, если они отталкиваются с силой 7·10–19 Н? Купить решение.

  78. В вершинах равностороннего треугольника находятся одинаковые положительные заряды Q=2 нКл. Какой отрицательный заряд Q1 необходимо поместить в центр, чтобы сила притяжения с его стороны уравновесила силу отталкивания положительных зарядов? Купить решение.

  79. Три одинаковых точечных заряда q1=q2=q3=2 нКл находятся в вершинах равностороннего треугольника со стороной a=10 см. Определить по величине и направлению силу F, действующую на один из зарядов со стороны двух других. Купить решение.

  80. Четыре одинаковых заряда q расположены в плоскости в вершинах квадрата со стороной L и удерживаются в равновесии связывающими их попарно нитями. Сила отталкивания соседних зарядов F0=20·10-3 Н. Чему равно натяжение каждой из нитей? Купить решение.

  81. В вершинах квадрата со стороной a=10 см закреплены четыре одинаковых заряда q1=q2=q3=q4=40 нКл. Найти силу F, действующую на один из этих зарядов со стороны трех остальных. Купить решение.

  82. Свинцовый шарик (ρ=11,3 г/см3) диаметром 0,5 см помещен в глицерин (ρ=1,26 г/см3). Определите заряд шарика, если в однородном электрическом поле шарик оказался взвешенным в глицерине. Электростатическое поле направленно вертикально вверх, и его напряженность E=4 кВ/см. Купить решение.

  83. Найти плотность материала ρ двух шариков одинаковой массы и одинакового заряда, подвешенных на нитях одинаковой длины, соединенных в точке подвеса, если известно, что при погружении шариков в керосин, угол расхождения нитей изменился от α=60° до αK=54°. Купить решение.

  84. Два шарика массой m=2 г каждый подвешены на нитях, верхние концы которых соединены вместе. Длина каждой нити l=10 см. Какие одинаковые заряды нужно сообщить шарикам, что они разошлись на угол α=30°? Купить решение.

  85. Два одинаковых заряженных шарика подвешены на нитях одинаковой длины, верхние концы которых соединены вместе. При этом нити разошлись на угол α. Шарики погружаются в масло. Какова плотность ρ0 масла, если угол расхождения нитей при погружении шариков в масло остается неизменным? Плотность материала шариков ρ=1,5·103 кг/м3, диэлектрическая проницаемость масла ε=2,2. Купить решение.

  86. Два одинаковых шарика подвешены в воздухе на тонких невесомых нитях длиной 25 см в одной точке и соприкасаются друг с другом. При сообщении шарикам заряда по 598 нКл они расходятся и нити образуют угол 24 градуса. Найти массу шарика. Размерами шарика пренебречь. Купить решение.

  87. Два одинаковых маленьких металлических шарика находятся на расстоянии 1 м друг от друга. Заряд одного шарика в 4 раза больше заряда другого. Шарики привели в соприкосновение и развели на некоторое расстояние. Найдите это расстояние (в см), если сила взаимодействия шариков осталась прежней. Купить решение.

  88. С какой силой, приходящейся на единицу площади, отталкиваются две одноименно заряженные бесконечно протяженные плоскости с одинаковой поверхностной плотностью заряда σ=2 мкКл/м2? Купить решение.

  89. Две параллельные пластины, находящиеся на расстоянии 0,1 м друг от друга в вакууме, заряжены до разности потенциалов 1 кВ. Какая сила будет действовать на заряд 10-4 Кл, помещенный между пластинами? Поле между пластинами считать однородным. Купить решение.

  90. На рисунке AA - заряженная бесконечная плоскость с поверхностной плотностью заряда σ=40 мкКл/м2 и B - одноименно заряженный шар массой m=1 г и зарядом q=1 нКл. Какой угол α с плоскостью AA образует нить, на которой висит шарик? Купить решение.

  91. С какой силой Fl электрическое поле заряженной бесконечной плоскости действует на единицу длины заряженной бесконечно длинной нити, помещенной в это поле? Линейная плотность заряда на нити τ=3 мкКл/м и поверхностная плотность заряда на плоскости σ=20 мкКл/м2. Купить решение.

  92. Между двумя вертикальными пластинами, находящимися на расстоянии d=1 см друг от друга, на нити висит заряженный бузиновый шарик массой m=0,1 г. После подачи на пластины разности потенциалов U=1кВ нить с шариком отклонилась на угол α=10°. Найти заряд q шарика. Купить решение.

  93. Между двумя одинаковыми пластинами на одинаковом расстоянии от них падает пылинка. Из-за сопротивления воздуха пылинка падает с постоянной скоростью V1=2 см/с. Через какое время t после подачи на пластины разности потенциалов U=3 кВ пылинка достигнет одной из пластин? Какое расстояние l по вертикале пылинка пролетит до падения на пластину? Расстояние между пластинами d=2 см, масса пылинки m=2·10-9 г, ее заряд q=6,5·10-17 Кл. Купить решение.

    94. Энергия электрического поля

  94. Чему равна энергия (в мДж) взаимодействия системы из трех зарядов 2, 1 и 3 мкКл, расположенных в указанном порядке вдоль прямой линии, если расстояние между соседними зарядами равно 30 см (k=9·109 м/Ф)? Купить решение.

  95. Найдите энергию (в мДж) взаимодействия системы четырех зарядов 1, 2, 3 и 4 мкКл, расположенных в вершинах правильного тетраэдра с ребром 50 см (k=9·109 м/Ф). Купить решение.

  96. Чему равна энергия (в мДж) взаимодействия системы трех зарядов 2, -1 и 3 мкКл, расположенных в вершинах равностороннего треугольника со стороной 10 см? k=9·109 м/Ф. Купить решение.

  97. По наклонной плоскости, составляющей угол α с горизонтом, соскальзывает с высоты h небольшое тело массой m, заряженное отрицательным зарядом -q. В точке пересечения вертикали, проведённой через начальное положение тела, с основанием находится заряд +q (см. рисунок). Определить скорость, с которой тело достигнет основания наклонной плоскости. Начальная скорость равна нулю. Трением пренебречь. Купить решение.

  98. Уединенная металлическая сфера электроемкостью C=4 пФ заряжена до потенциала φ=1 кВ. Определите энергию поля, заключенную в сферическом слое между сферой и концентрической с ней сферической поверхностью, радиус которой в 4 раза больше радиуса уединенный сферы. Купить решение.

  99. Две концентрические проводящие сферы радиусами R1=20 см и R2=50 см заряжены соответственно зарядами Q=100 нКл. Определите энергию электростатического поля между этими сферами. Купить решение.

  100. Сплошной шар из диэлектрика радиусом R=5см заряжен равномерно с объемной плотностью ρ=10 нКл/м3. Определите энергию электростатического поля, заключенную в окружающем шар пространстве. Купить решение.

  101. Сплошной эбонитовый шар (ε=3) радиусом R=5 см заряжен равномерно с объемной плотностью ρ=10 нКл/м3. Определить энергию электростатического поля, заключенную внутри шара. Купить решение.

  102. В боровской модели атома водорода электрон движется по круговой орбите радиусом r=52,8 пм, в центре которой находится протон. Определить: 1) скорость электрона на орбите; 2) потенциальную энергию электрона в поле ядра, выразим ее в электрон-вольтах. Купить решение.

  103. Какую ускоряющую разность потенциалов U должен пройти электрон, чтобы приобрести скорость V, равную 0,90c? Купить решение.

  104. Электрон, обладающий кинетической энергией T=10 эВ, влетел в однородное электрическое поле в направлении силовых линий. Какой скоростью V будет обладать электрон, пройдя в этом поле разность потенциалов Δφ=8 В? Купить решение.

  105. Электрон вылетает из точки с потенциалом 615 В со скоростью 12·106 м/с. Определить потенциал точки, в которой: а) электрон остановится; б) скорость электрона увеличится в два раза. Купить решение.

  106. Какую работу (в мкДж) совершает электростатическое поле при перемещении заряда 2 нКл из одной точки поля в другую, если разность потенциалов между ними равна 500 В. Купить решение.

  107. Какая работа совершается при переносе заряда 8 мкКл из точки поля потенциалов 20 B в другую точку с потенциалом 12 B? В ответе укажите абсолютную величину работы в мкДж. Купить решение.

  108. При перемещении заряда 1·10–8 Кл из бесконечности в данную точку поля была совершена работа 1·10–5 Дж. Определить работу по перемещению заряда из данной точки поля в точку с потенциалом 500 В. Купить решение.

  109. Два положительных равных заряда по 1·10–8 Кл находятся на расстоянии 0,25 м друг от друга. Какую работу надо совершить, чтобы сблизить их до расстояния 0,2 м? Купить решение.

  110. Какую работу надо совершить, чтобы заряды q1=1 нКл и q2=2 нКл, находящиеся в воздухе на расстоянии l=0,5 м, сблизились до 0,1 м? Купить решение.

  111. Найти отношение скоростей ионов Cu2+ и K+, прошедших одинаковую разность потенциалов. Купить решение.

  112. Ион атома водорода H+ и ион атома гелия He2+ прошли одинаковую ускоряющую разность потенциалов. Найти отношение скоростей ионов. Масса иона водорода 1,67·10-27 кг, заряд электрона 1,6·10-19 Кл, масса иона гелия 6,7·10-27 кг. Купить решение.

  113. Два шарика с зарядами q1=6,66 нКл и q2=13,33 нКл находятся на расстоянии r1=40 см. Какую работу A надо совершить, чтобы сблизить их до расстояния r2=25 см? Купить решение.

  114. Электрон в однородном электрическом поле получает ускорение a=1012 м/с2. Найти напряженность E электрического поля, скорость v, которую получит электрон за время t=1 мкс своего движения, работу A сил электрического поля за это время и разность потенциалов U, пройденную при этом электроном. Начальная скорость электрона v0=0. Купить решение.

  115. Диполь с электрическим моментом p=100 пКл·м свободно установился в свободном электрическом поле напряженностью E=200 кВ/м. Определить работу внешних сил, которую необходимо совершить для поворота диполя на угол α=180°. Купить решение.

  116. Какую работу нужно совершить, чтобы повернуть диполь с моментом 388 нКл м из положения по направлению полю в положение против поля? Напряжённость поля равна 158 В/м. Ответ дать в микроджоулях. Купить решение.

  117. Электростатическое поле создается положительно заряженной бесконечной нитью с постоянной линейной плотностью τ=1 нКл/см. Какую скорость приобретает электрон, приблизившись под действием внешних сил к нити вдоль линии напряженности с расстояния r1=1,5 см до r2=1 см от нити? Купить решение.

  118. Определите линейную плотность бесконечно длинной заряженной нити, если работа сил поля по перемещению заряда Q=1 нКл с расстояния r1=5 см до r2=2 см в направлении, перпендикулярном нити, равна 50 мкДж. Купить решение.

  119. Заряд q=-1 нКл притянулся к бесконечной плоскости, равномерно заряженной с поверхностной плотностью заряда σ=0,2 мкКл/м2. На каком расстоянии от плоскости находился заряд, если работа сил поля по его перемещению равна A=1мкДж? Купить решение.

  120. Под действием электростатического поля равномерно заряженной бесконечной плоскости точечный заряд Q=1 нКл переместился вдоль силовой линии на расстояние r=1 см; при этом совершена работа 5 мкДж. Определите поверхностную плотность заряда на плоскости. Купить решение.

    121. Свойства конденсаторов

  121. Какой заряд надо сообщить проводящему шару, находящемуся в воздухе, чтобы электрический потенциал был 1 B, если радиус шара 9 мм? Купить решение.

  122. Какой электроемкостью обладает Земля? Радиус Земли 6,4·106 м. Купить решение.

  123. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора 0,01 м2, расстояние между ними 2 см. К пластинам конденсатора приложена разность потенциалов 3 кВ. Какова будет напряженность поля конденсатора, если, не отключая его от источника напряжения, пластины раздвинуть до расстояния 4 см. Найти энергию конденсатора до и после раздвижения пластин. Купить решение.

  124. Расстояние между пластинами конденсатора 2 мм. Разность потенциалов 1800 В. Диэлектрик - стекло (ε=7). Определить диэлектрическую восприимчивость и поверхностную плотность связанных зарядов на поверхностях стекла. Сравнить с поверхностной плотностью свободных зарядов на пластинах конденсатора. Купить решение.

  125. У конденсатора площадь каждой пластины 6,2·10-3 м2, заряд на них 4·10-8 Кл, расстояние между ними 2 мм. Конденсатор заполнен слюдой (ε=6). Найти напряженность поля и силу взаимного притяжения плоскости конденсаторов. Купить решение.

  126. Плоский воздушный конденсатор заряжен до разности потенциалов U=300 В. Площадь пластин S=100 см2, напряженность поля в зазоре между ними E=300 кВ/м. Определить поверхностную плотность заряда σ на пластинах, емкость C и энергию W конденсатора, расстояние d между пластинами. Купить решение.

  127. Разность потенциалов между пластинами плоского конденсатора 3 кВ, а расстояние между ними 2 см. Найти (в B/см) величину напряженности электрического поля в конденсаторе, если, не отключая источника напряжения, пластины раздвинуть до расстояния 5 см. Купить решение.

  128. Расстояние между пластинами плоского конденсатора d=5 мм, разность потенциалов U=1,2 кВ. Определите: 1) поверхностную плотность заряда на пластинах конденсатора; 2) поверхностную плотность связанных зарядов на диэлектрике, если известно, что диэлектрическая восприимчивость диэлектрика, заполняющего пространство между пластинами, χ=1. Купить решение.

  129. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено стеклом (ε=7). Расстояние между пластинами d=5 мм, разность потенциалов U=1 кВ. Определите: 1) напряженность поля в стекле; 2) поверхностную плотность заряда на пластинах конденсатора; 3) поверхностную плотность связанных зарядов в стекле. Купить решение.

  130. Напряженность электрического поля плоского воздушного конденсатора емкостью 4 мкФ равна 1000 В/м. Расстояние между обкладками конденсатора 1 мм. Определите энергию (в мкДж) электрического поля конденсатора. Купить решение.

  131. К пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов U1=500 В. Площадь пластин S=200 см2, расстояние между ними d=1,5 мм. После отключения конденсатора от источника напряжения в пространство между пластинами внесли парафин (ε=2). Определите разность потенциалов U2 между пластинами после внесения диэлектрика. Определите также электроемкости конденсатора C1 и C2 до и после внесения диэлектрика. Купить решение.

  132. Напряженность электрического поля в плоском конденсаторе 30 кВ/м. Разность потенциалов между обкладками 300 В. Каково расстояние (в мм) между обкладками конденсатора? Купить решение.

  133. Расстояние между пластинами плоского конденсатора d=5 мм. После зарядки конденсатора до разности потенциалов U=500 B между пластинами конденсатора вдвинули стеклянную пластинку (ε=7). Определите: 1) диэлектрическую восприимчивость стекла; 2) поверхностную плотность связанных зарядов на стеклянной пластинке. Купить решение.

  134. Найти разность потенциалов между обкладками конденсатора C (см. рисунок), если известно, что ε1=1 B, ε2=2,5 B, R1=10 Ом, R2=20 Ом. Внутренними сопротивлениями источников пренебречь. Купить решение.

  135. Определите поверхностную плотность зарядов на пластинах плоского слюдяного (ε=7) конденсатора, заряженного до разности потенциалов U=200 B, если расстояние между его пластинами равно d=0,5 мм. Купить решение.

  136. Определите поверхностную плотность связанных зарядов на слюдяной пластинке (ε=7) толщиной d=1 мм, служащей изолятором плоского конденсатора, если разность потенциалов между пластинами конденсатора U=300 В. Купить решение.

  137. Конденсатор образован двумя квадратными пластинами, отстоящими друг от друга в вакууме на расстоянии 0,88 мм. Чему должна быть равна сторона (в см) квадрата, чтобы емкость конденсатора составляла 1 пФ? ε0=8,85·10-12 Ф/м. Купить решение.

  138. К пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов U1=500 В. Площадь пластин S=200 см2, расстояние между ними d=1,5 мм. Не отключая конденсатор от источника напряжения, в пространство между пластинами внесли парафин (ε=2). Определите разность потенциалов U2 между пластинами после внесения диэлектрика. Определите также емкости конденсатора C1 и C2 до и после внесения диэлектрика. Купить решение.

  139. Расстояние между пластинами плоского конденсатора составляет d=1 см, разность потенциалов U=200 В. Определите поверхностную плотность связанных зарядов эбонитовой пластинки (ε=3) толщиной d=8 мм, помещенной на нижнюю пластину конденсатора. Купить решение.

  140. Во сколько раз увеличится емкость плоского конденсатора, если площадь пластин увеличить в 8 раз, а расстояние между ними уменьшить в 2 раза? Купить решение.

  141. Сферический конденсатор состоит из двух концентрических сфер радиусами r1=15 см и r2=5,5 см. Пространство между обкладками конденсатора заполнено маслом (ε=2,2). Определите: 1) электроемкость этого конденсатора; 2) радиус шара, помещенного в масло, который обладает такой электроемкостью. Купить решение.

  142. Определите напряженность электростатического поля на расстоянии x=2 см от центра воздушного конденсатора, образованного двумя шарами (внутренний радиус r1=1 см, внешний - r2=3 см), между которыми приложена разность потенциалов U=1 кВ. Купить решение.

  143. Расстояние между обкладками плоского конденсатора заполнено двумя слоями диэлектриков. Толщины слоёв соответственно равны 158 и 494 мкм, а относительные диэлектрические проницаемости - 16 и 21. Площадь каждой обкладки 594 см2. Найти ёмкость конденсатора в фарадах. Купить решение.

  144. При сообщении конденсатору заряда 10·10–6 Кл его энергия оказалась равной 0,02 Дж. Определите напряжение на обкладках конденсатора. Купить решение.

  145. Энергия заряженного конденсатора равна 2 Дж. Емкость конденсатора 100 мкФ. До какого потенциала был заряжен конденсатор? Купить решение.

  146. Напряженность электрического поля конденсатора электроемкостью 1,6 мкФ равна 200 B/м. Определить энергию электрического поля конденсатора, если расстояние между его обкладками равно 2 мм. Купить решение.

  147. Энергия плоского воздушного конденсатора равна W=0,8 нДж, разность потенциалов на обкладках U=600 В, площадь пластин S=10 см2. Определить расстояние между обкладками d, напряженность E и объемную плотность w энергии поля конденсатора. Купить решение.

  148. Площадь пластин плоского слюдяного конденсатора S=1,1 см2, зазор между ними d=3 мм. При разрядке конденсатора выделилась энергия W=1 мкДж. До какой разности потенциалов U был заряжен конденсатор? (εслюда=6). Купить решение.

  149. Между обкладками плоского конденсатора находится изолирующая пластина толщиной 300 мкм с относительной диэлектрической проницаемостью 47. Площадь каждой обкладки 520 см2. Конденсатор заряжен до напряжения 600 B и отключен от источника. Какую (в мДж) механическую работу надо совершить, чтобы вынуть пластину из конденсатора? Трением пренебречь. Купить решение.

  150. Между обкладками плоского конденсатора находится парафиновая пластинка. Ёмкость конденсатора 2 мкФ, заряд 0,4 мкКл. Какую работу надо совершить, чтобы вытащить пластинку из зазора? Купить решение.

  151. Плоский воздушный конденсатор ёмкостью 20 пФ заряжен до разности потенциалов 100 В и отключен от источника. Какую работу надо совершить, чтобы вдвое увеличить расстояние между обкладками? Купить решение.

  152. Плоский воздушный конденсатор с расстоянием между пластинами 0,47 мм заряжен до разности потенциалов 49 В и отключён от источника. Какова будет разность потенциалов, если пластины раздвинуть до расстояния 7 мм? Купить решение.

  153. Конденсатор переменной емкости подключен к батарее с ЭДС равной 300 В. Какую (в мДж) работу совершит батарея при повороте ручке настройки конденсатора, если емкость изменяется от 10 мкФ до 100 мкФ? Купить решение.

  154. Конденсатору емкостью 2 мкФ сообщен заряд 0,01 Кл. Обкладки конденсатора соединили проводником. Найдите количество теплоты, выделившееся в проводнике при разрядке конденсатора. Купить решение.

  155. Электрон влетает в плоский, горизонтально расположенный конденсатор параллельно пластинам со скоростью 9·106 м/с. Разность потенциалов между пластинами 100 В, расстояние между пластинами 1 см. Найти ускорение электрона через 10 с после начала его движения в конденсаторе. Заряд электрона равен 1,6·10-19 Кл. Купить решение.

  156. Заряженная капелька жидкости массой 0,01 г находится в равновесии в поле горизонтально расположенного конденсатора. Расстояние между обкладками конденсатора 4 мм, разность потенциалов между ними 200 В. Определить заряд капельки. Купить решение.

  157. В плоском горизонтально расположенном конденсаторе, расстояние между пластинами которого равно d, находится заряженная капелька массой m. При отсутствии электрического поля капелька вследствие сопротивления воздуха падает с некоторой постоянной скоростью. Если к пластинам конденсатора приложено напряжение U, то капелька падает вдвое медленнее. Найти заряд капельки. Купить решение.

  158. Электрон, ускоренный из состояния покоя разностью потенциалов 300 B, влетел в пространство между пластинами плоского горизонтально расположенного конденсатора параллельно пластинам. Определить, на какое (в мм) расстояние сместится электрон в вертикальном направлении за время движения внутри конденсатора, если расстояние между пластинами 15 мм, разность потенциалов 30 B и длина пластин 6 см. Купить решение.

  159. В плоский конденсатор в середину между пластинами, разность потенциалов между которыми 224 В, влетает параллельно пластинам электрон со скоростью 16000 км/с. На какое расстояние от своего первоначального направления сместится электрон за время пролета конденсатора, если расстояние между пластинами два сантиметра, а их длина 17 мм? Купить решение.

  160. Пучок электронов влетает со скоростью 3·106 м/с в плоский горизонтальный конденсатор параллельно его пластинам длиной 5 см. Напряженность электрического поля конденсатора равна 200 В/м. Определить угол отклонения пучка в результате его прохождения через конденсатор. Купить решение.

  161. Электрон, пройдя в плоском конденсаторе путь от одной пластины до другой, приобрел скорость v=105 м/с. Расстояние между пластинами d=8 мм. Найти: 1) разность потенциалов U между пластинами; 2) поверхностную плотность заряда σ на пластинах. Купить решение.

  162. Два плоских конденсатора емкостью C1=5 пФ и C2=8 пФ соединены параллельно и подключены к батарее с ЭДС ε=300 B. Определить заряды q1 и q2 каждого из конденсаторов и напряжение U на их пластинах. Купить решение.

  163. Два плоских конденсатора емкостью C1=5 пФ и C2=8 пФ соединены последовательно и подключены к батарее с ЭДС ε=300 B. Определить заряды q1 и q2 каждого из конденсаторов и напряжения U1 и U2 на их пластинах. Купить решение.

  164. К батарее с ЭДС ε=300 B присоединены два плоских конденсатора емкостью C1=2 пФ и C2=3 пФ. Определить заряд q и напряжение U на пластинах конденсаторов в случаях: 1) при последовательном соединении; 2) при параллельном соединении. Купить решение.

  165. Электроемкость батареи конденсаторов, образованной двумя последовательно соединенными конденсаторами, C=100 пФ, а заряд Q=20 нКл. Определите электроемкость второго конденсатора, а также разности потенциалов на обкладках каждого конденсатора, если C1=200 пФ. Купить решение.

  166. Два плоских воздушных конденсатора одинаковой электроемкости соединены параллельно и заряжены до разности потенциалов U=300 B. Определите разность потенциалов этой системы, если пространство между пластинами одного из конденсаторов заполнить слюдой (ε=7). Купить решение.

  167. Плоский конденсатор емкостью 20 пФ соединяют последовательно с таким же конденсатором, но заполненным диэлектриком с диэлектрической проницаемостью 3. Найдите емкость (в пФ) такой батареи. Купить решение.

  168. Найти емкость C системы конденсаторов, изображенных на рисунке. Емкость каждого конденсатора Ci=0,5 мкФ. Купить решение.
 
О сайте
Примеры решений
 
Разделы
Механика
Молекулярная физика
Электростатика
Электрический ток
Магнетизм
Колебания и волны
Оптика
Квантовая физика
Ядерная физика
 
Дополнительно
Учебная литература
 
Контакты
 

Support Wikipedia

Besucherzahler russian wives
счетчик посещений