Практичне заняття №2 (модуль 3)

Тема. Потенціал. Робота по переміщенню електричних зарядів

Структура практичного заняття

Аудиторна робота

Задача 1 Відстань l між двома точковими зарядами q₁ = 2 нКл и q₂ = -3 нКл, розташованими у вакуумі, складає 20 см. Знайти потенціал  поля, створеного цими зарядами в точці, віддаленій від першого заряду на відстані r₁ = 15 см і від другого заряду на r₂ = 10 см.

Задача 2 Електростатичне поле створене позитивно зарядженою нескінченною ниткою з лінійною густиною заряду 1 нКл/см. Якої швидкості набуде електрон, якщо він наблизиться до нитки вздовж лінії напруженості з відстані r₁ = 1,5 см до r₂ = 1 см?

Задача 3 Тонке кільце радіусом 5 см з тонкого дроту має рівномірно розподілений заряд q = 10 нКл. Знайдіть потенціал  електростатичного поля: 1) в центрі кільця; 2) на осі, яка проходить через центр кільця, в точці, що розташована на відстані 10 см від центра кільця.

Задача 4 Металева куля радіусом 5 см має заряд q = 10 нКл. Знайдіть потенціал електростатичного поля: 1) на поверхні кулі; 2) на відстані 2 см від її поверхні.

Задача 5 Знайти прискорюючу різницю потенціалів, яку повинен пройти в електричному полі електрон, щоб його швидкість зросла від ₁= 1 Мм/с до ₂ = 5 Мм/с.

Задача 6 Електростатичне поле створюється рівномірно зарядженою сферичною поверхнею радіусом 10 см і зарядом q = 15нКл. Знайдіть різницю потенціалів між двома точками цього поля, розташованими на відстанях 5 см і 15 см від поверхні сфери.

З адача 7 Яку роботу виконують зовнішні сили по переміщенню заряду q = 1 нКл вздовж лінії напруженості з відстані r₁ = 4 см до відстані r₂ = 2 см, якщо електростатичне поле створюється нескінченною рівномірно зарядженою площиною з поверхневою густиною заряду σ = 2 мкКл/м².

Задача 8 Електричне поле створене зарядженою провідною кулею, потенціал φ якої 300 В. Визначити роботу, яку треба виконати для переміщення заряду Q = 0,2 мкКл з точки 1 в точку 2 (див. рис. 3.1 ).

З адача 9 Електричне поле створене заряда­ми Q₁ = 2 мкКл і Q₂ = - 2 мкКл, що знахо­дяться на відстані 10 см один від одного. Визначити роботу сил поля виконану при переміщенні заряду Q = 0,5 мкКл з точки 1 в точку 2 (див. рис. 3.2).

Задача 10 До якої відстані можуть зблизитися два електрони, якщо вони рухаються назустріч один одному з відносною швидкістю V = 10⁶ м/с?

Самостійна робота

І варіант

ІІ варіант

Задача 1 Два однакових точкових заряди по 50 мкКл кожний перебувають на відстані 1м один від одного. Яку роботу необхідно виконати, щоб зблизити ці заряди до відстані 50 см? Задача 2 Електрон рухається уздовж силової лінії однорідного еле­ктричного поля. У деякій точці поля з потенціалом φ1 = 100В елек­трон мав швидкість V1 = 6Мм/с. Визначити потенціал φ2 точки по­ля, дійшовши до який електрон втратить половину своєї швидкості.

Задача 1 Два заряди Q1 = 6 нКл і Q2 = 3 нКл знаходяться на відстані 60 см один від одного. Яку роботу необхідно виконати, щоб зменшити відстань між зарядами вдвічі? Задача 2 Порошина масою m = 200 мкг, що несе на собі заряд Q = 40 нКл, залетіла в електричне поле в напрямку силових ліній. Після проходження різниці потенціалів у 200 В порошина мала швидкість 10 м/с. Визначити швидкість порошини до того, як вона влетіла в поле.