Содержание и методические указания к изучению тем дисциплины

Характеристика электрического поля

Закон Кулона

Сила взаимодействия двух точечных зарядов

- в вакууме:

к = = 9·10⁹ Нм²/Кл², ε₀=8,85·10^-12 Кл²/Нм²

r – расстояние между зарядами, м

- в среде с диэл. проницаемостью ε:

Принцип суперпозиции электростатических сил: результирующая сила, действующая на пробный заряд равна сумме сил, действующих со стороны каждого заряда в отдельности.

Напряженность – силовая характеристика эл.поля, равна отношению силы F, действующей на пробный эл.заряд в определенной точке эл.поля к величине пробного заряда :

Н апряженность эл.поля, cоздаваемого точечным зарядом q на расстоянии r: Е = к

Принцип суперпозиции электрических полей: Напряженность эл.поля в точке пространства, создаваемая несколькими зарядами, равна векторной сумме напряженностей, создаваемых в этой точке каждым из зарядов в отдельности

Работа по перемещению эл. заряда в однородном эл. поле: А = FL = EqL

Напряжение между двумя точками эл.поля равно отношению работы сил эл.поля по переносу заряда к величине этого заряда: U = = EL

Эл. заряд в эл. поле обладает потенциальной энергией W (характеризуется возможностью совершения работы)

П отенциал точки эл.поля потенциальная энергия заряда в этой точке, отнесенная к величине заряда: φ =

Работа равна разности потенциальных энергий заряда в начальной и конечной точках:

А=W₁-W₂

Напряжение равно разности потенциалов в начальной и конечной точках:

U=φ₁ – φ₂

1. Как изменится сила кулоновского взаимодействия двух точечных зарядов при увеличении каждого заряда в 3 раза, если расстояние между ними уменьшить в 2 раза?

2. Напряженность поля определена с помощью пробного заряда и равна E₀. Как изменится по модулю напряженность этого поля, если пробный заряд увеличить в 2 раза ?

3. Работа по переносу заряда 4•10^-8 Кл из бесконечности в некоторую точку электрического поля равна 8 · 10^-4 Дж. Определите электрический потенциал поля в этой точке.

4. Как изменится сила электростатического взаимодействия точечных электрических зарядов при перенесении их из среды с диэлектрической проницаемостью 7 в вакуум, если расстояние между зарядами останется неизменным?

5. Как изменится по модулю напряженность электрического поля точечного заряда в точке А при увеличении точечного заряда в 2 раза и расстояния от заряда до точки А тоже в 2 раза?

6. Сравните значение работы поля при перемещении заряда из точки А в точки В, С и D

7. Какое направление имеет вектор кулоновской силы, действующей на отрицательный точечный заряд, помещенный в точку С

10. Два одинаковых металлических шара заряжены равными по модулю, но разноименными зарядами. Шарики привели в соприкосновение и раздвинули на прежнее расстояние. Во сколько раз изменилась сила взаимодействия?

11. В какой из точек (/, 2, 3), напряженность наибольшая, наименьшая, если расстояния r от заряда до точек равны?

12. Как изменится напряженность эл. поля, если разность потенциалов между точками поля увеличилась в 4 раза

13. Сила взаимодействия между точечными зарядами равна 8 Н. Чему равна сила взаимодействия зарядов, если заряд каждого уменьшится в 2 раза?

1 4. Какое направление имеет вектор Е в точке С, если поле создано равными по модулю зарядами

15. Определить напряженность и потенциале поля в точке А, расположенной на равном расстоянии от одноименных зарядов, равных по величине q?

16. Расстояние между зарядами увеличили в 2разаю Как изменится сила их взаимодействия ?

1 7. Металлический шар заряжен положительно. В какой из точек (О или А) напряженность поля больше?

18. Пройдя разность потенциалов 1000 В, заряд приобрел скорость 10⁵ м/с. Какую скорость приобретает заряд при разности потенциалов 10 В?

1 9. Точечные заряды расположили в вершинах квадрата (рис. 2). Как они взаимодействуют? Нарисуйте силу, действующую на каждый заряд

20. Определите напряженность электростатического поля, созданного двумя равными зарядами, в точке на равном расстоянии от зарядов?

21. Во сколько раз изменится кинетическая энергия электрона, если разность потенциалов, которую проходит электрон, увеличить в 10 раз?

22. Как изменится сила взаимодействия двух точечных зарядов при увеличении каждого заряда в 2 раза, если расстояние между ними увеличить в 2 раза?

23. На пробный заряд, помещенный в электрическое поле напряженностью E =2 Н/Кл, действует сила 2 Н. Как изменится сила, действующая на этот же пробный заряд, если напряженность поля равна 4 Н/Кл?

24. Как изменится кинетическая энергия электрона при его перемещении к положительному заряду?

24. Как изменится сила электростатического взаимодействия двух точечных электрических зарядов при перенесении их из вакуума в среду с диэлектрической проницаемостью 4?

26. Какое направление имеет вектор Е в точке С, созданный равными по модулю зарядами?

27. В электрическом поле перемещается заряд из точки 1. В каком случае работа электрического поля будет большей?

28. Какое направление имеет вектор кулоновской силы, действующей на положительный заряд, помещенный в точку А?

29. Как изменится по модулю напряженность электрического поля точечного заряда при уменьшении расстояния от заряда до исследуемой точки в 2 раза и увеличении заряда в 2 раза?

3 0. Как изменится потенциальная энергия взаимодействия зарядов q₁, q₂, если расстояние между ними уменьшить в 2 раза?