Электростатика1_ФЭ13-01. Закон Кулона, потенциальная энергия взаимодействия заряженных тел

• Название: Закон Кулона, потенциальная энергия взаимодействия заряженных тел
• Анкор: Электростатика1_ФЭ13-01.doc
• Дата: 11.04.2018
• Размер: 371 Kb.
• Имя файла: Электростатика1_ФЭ13-01.doc
• Тип: Закон; #17945
• страница: 7 из 7

k=9·10⁹ м/Ф. [800]

3. Определите поток Ф_Е вектора напряженности электростатического поля через сферическую поверхность, охватывающую точечные заряды Q₁=5 нКл и Q₂=–2 нКл. [339 В·м]

4. Электростатическое поле создается в вакууме бесконечным цилиндром радиусом 8 мм, равномерно заряженным с линейной плотностью τ=10 нКл/м. Определите разность потенциалов между двумя точками этого поля, лежащими на расстояниях r₁=2 мм и r₂=7 мм от поверхности этого цилиндра. [73 В]

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

6. 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. [16,9 В]

7. 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. [90]

8. В вершинах квадрата со стороной 10 см расположены три положительных заряда по 10^-11 Кл каждый и один отрицательный 2·10^-11 Кл. Определите напряженность поля в центре квадрата, k=9·10⁹ м/Ф. [54]

Вариант 28

1. 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? [150]

2. В вершинах квадрата со стороной 10 см расположены три положительных заряда по
10^-11 Кл каждый и один отрицательный 2·10^-11 Кл. Определите напряженность поля в центре квадрата, k=9·10⁹ м/Ф. [54]

3. Определите напряженность электростатического поля в точке А, расположенной вдоль прямой, соединяющей заряды Q₁=10 нКл и Q₂=–8 нКл и находящейся на расстоянии r=8 см от отрицательного заряда. Расстояние между зарядами l=20 см. [10,1 КВ/м]

4. 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. [3]

5. 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? [1]

6. Электростатическое поле создается равномерно заряженной сферической поверхностью радиусом R=10 см с общим зарядом Q=15 нКл. Определите разность потенциалов между двумя точками этого поля, лежащими на расстояниях r₁=5 см и r₂=15 см от поверхности сферы. [360 В]

7. 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. [630]

8. Разноименные точечные заряды одинаковой величины 36 нКл расположены в двух вершинах равностороннего треугольника со стороной 2 м. Определите напряженность электрического поля в третьей вершине треугольника, k=9·10⁹ м/Ф. [80]

Вариант 29

1. В однородном электрическом поле, вектор напряженности которого направлен вертикально вверх, находится в равновесии пылинка массой 0,03 мкг с зарядом 3 пКл. Определите напряженность поля, g=10 м/с². [100]

2. Разноименные точечные заряды одинаковой величины 36 нКл расположены в двух вершинах равностороннего треугольника со стороной 2 м. Определите напряженность электрического поля в третьей вершине треугольника, k=9·10⁹ м/Ф. [80]

3. Два точечных заряда Q₁=4 нКл и Q₂=–2 нКл находятся друг от друга на расстоянии 60 см. Определите напряженность Е поля в точке, лежащей посередине между зарядами. Чему равна напряженность, если второй заряд положительный? [0,6 кВ/м; 0,2 кВ/м]

4. 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. [540]

5. Какая работа совершается при переносе заряда 8 мкКл из точки поля с потенциалом 20 В в другую точку с потенциалом 12 В? В ответе укажите абсолютную величину работы в мкДж. [64]

6. 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. [0,94 В]

7. Четыре одинаковых заряда 2 мкКл расположены на прямой линии. Расстояние между соседними зарядами равно 60 см. Какую надо совершить работу (в мДж), чтобы разместить эти заряды в вершинах правильного тетраэдра с ребром 60 см? [100]

8. На некотором расстоянии от бесконечной равномерно заряженной плоскости с поверхностной плотностью σ=0,1 нКл/см² расположена круглая пластинка. Нормаль к плоскости пластинки составляет с линиями напряженности угол 30º. Определите поток Ф_Е вектора напряженности через эту пластинку, если ее радиус r равен 15 см. [3,46 кВ·м]

Вариант 30

1. Найдите величину ускорения, которое приобретает частица массой 0,1 г с зарядом 4 мкКл под действием однородного электрического поля с напряженностью 1000 В/м. Силу тяжести не учитывать. [40]

2. На некотором расстоянии от бесконечной равномерно заряженной плоскости с поверхностной плотностью σ=0,1 нКл/см² расположена круглая пластинка. Нормаль к плоскости пластинки составляет с линиями напряженности угол 30º. Определите поток Ф_Е вектора напряженности через эту пластинку, если ее радиус r равен 15 см. [3,46 кВ·м]

3. Определите напряженность поля, создаваемого диполем с электрическим моментом р=10^–9 Кл·м на расстоянии r=25 см от центра диполя в направлении, перпендикулярном оси диполя. [576 В/м]

4. 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. [180]

5. 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. [3]

6. Электростатическое поле создается в вакууме бесконечным цилиндром радиусом 8 мм, равномерно заряженным с линейной плотностью τ=10 нКл/м. Определите разность потенциалов между двумя точками этого поля, лежащими на расстояниях r₁=2 мм и r₂=7 мм от поверхности этого цилиндра. [73 В]

7. Одинаковые заряды Q=100 нКл расположены в вершинах квадрата со стороной а=10 см. Определите потенциальную энергию этой системы. [4,87 мДж]

8. 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? [150]