Министерство
образования И НАУКИ
российской федерации
федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТагАнрогский государственный
радиотехнический
университет
центр довузовской подготовки
CБОРНИК
ВОПРОСОВ И ЗАДАЧ ПО ФИЗИКЕ
Часть III
ЭЛЕКТРОСТАТИКА
ЕГФ
Таганрог 2006
С
Сборник вопросов и задач по физике. Часть III. Электростатика. Учебно-методическое пособие. Изд. 3-е, исправленное и дополненное. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2006. – 40 с.
ISBN 5-8327-0279-4
Теоретические вопросы и задания охватывают материал, знание которого необходимо для решения задач. Задачи подобраны таким образом, чтобы их решение способствовало пониманию физических процессов и успешной подготовке к Единому государственному экзамену.
Сборник, в первую очередь, адресован учащимся профильных физико-математических классов и подготовительных курсов Центра довузовской подготовки Таганрогского государственного радиотехнического университета. Включение задач разного уровня, от элементарных до олимпиадных, и их расположение в порядке возрастающей трудности позволяет использовать сборник и в классах с обычной программой по физике, а также для самостоятельной подготовки учащихся.
Рецензенты: кафедра теоретической физики Таганрогского государственного педагогического института, зав. кафедрой к-т тех. наук, проф. Т.М. Абрамович; М.С. Атаманская, к-т пед. Наук, доцент кафедры математики и естественных дисциплин Ростовского областного института повышения квалификации и переподготовки работников образования.
ISBN 5-8327-0279-4 © Таганрогский государственный радиотехнический университет, 2006
© И.Б. Доценко
Содержание
ПРЕДИСЛОВИЕ 3
9. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЗАРЯДОВ 4
9.1. Закон Кулона 4
9.2. Принцип суперпозиции 7
10. ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ 9
10.1. Напряженность поля в вакууме 9
10.2. Потенциал. Разность потенциалов 12
10.3. Электростатическое поле в веществе 14
11. ЭЛЕКТРОЕМКОСТЬ 19
11.1. Конденсаторы 19
11.2. Соединения конденсаторов 22
11.3. Энергия электрического поля 25
12. ДВИЖЕНИЕ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ 28
12.1. Движение частиц в однородном поле 28
12.1. Движение частиц в неоднородном поле 31
Справочный материал 34
Таганрогский 39
государственный 39
радиотехнический 39
университет 39
ПРОИЗВОДИТ НАБОР УЧАЩИХСЯ 39
9-11 КЛАССОВ И ВЫПУСКНИКОВ СРЕДНИХ СПЕЦИАЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ НА 39
ОЧНЫЕ, ОЧНО-ЗАОЧНЫЕ И ЗАОЧНЫЕ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ КУРСЫ 39
(ОДНО-, ДВУХ- И ТРЕХГОДИЧНЫЕ) 39
ПРЕДПРОФИЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА; ПРОФИЛЬНОЕ ОБУЧЕНИЕ; ПОДГОТОВКА К ЕДИНОМУ ГОСУДАРСТВЕННОМУ ЭКЗАМЕНУ 39
Дистанционная поддержка всех форм обучения 39
Предисловие
Предлагаемое Вам учебно-методическое пособие является третьей частью «Сборника вопросов и задач по физике», общий план нового издания которого выглядит следующим образом:
Часть I – «Механика»;
Часть II – «Молекулярная физика. Термодинамика»;
Часть III – «Электростатика»;
Часть IV – «Электромагнетизм»;
Часть V – «Колебания и волны»;
Часть VI – «Геометрическая и квантовая оптика».
В предыдущих двух изданиях сборник был разбит на две части. Его основу составляли задачи, отобранные из вариантов заданий, предлагавшихся в ТРТУ на письменных вступительных испытаниях по физике. В разные годы авторами экзаменационных билетов являлись ведущие преподаватели кафедры физики ТРТУ: В.Я. Давыдовский, С.Л. Дубашев, Н.Н. Заичкин, А.Г. Захаров, В.С. Клопченко, А.Б. Колпачев, С.П. Малюков, Е.Н. Погорелов, В.Г. Сапогин, В.А. Третьяков, А.С. Уколов. Фактически сборник аккумулировал в себе методический потенциал кафедры и был предназначен для подготовки к вступительному испытанию по физике в радиотехническом университете.
В новой редакции сборник существенно переработан и дополнен. Сделана попытка создания методического пособия, соответствующего Государственному стандарту образования по физике на профильном уровне. Таким образом, издание в первую очередь предназначено для учащихся профильных физико-математических классов и подготовительных курсов Центра довузовской подготовки ТРТУ, а также для всех тех, кто готовится к сдаче Единого государственного экзамена по физике.
Часть III «Электростатика» состоит из 4 глав, которые в свою очередь разбиты на 10 параграфов. В каждом параграфе, насколько это возможно, задачи расположены в логической последовательности и в порядке возрастания трудности. При таком построении материала решение сравнительно элементарных задач создает необходимую базу для «штурма» более сложных и, как правило, более интересных задач. В конце сборника приведен необходимый справочный материал.
Отличительной особенностью сборника является отсутствие «рецептов» решения задач – приводятся лишь числовые ответы. Это создает дополнительный стимул для активного творческого поиска, предполагающего обсуждение различных путей решения как между самими учащимися, так и с преподавателем. Такой диалог чрезвычайно полезен для понимания основ физики. Необходимо также отметить, что числовые данные в условиях и ответах задач приведены с учетом точности соответствующих величин и правил вычисления с приближенными числами.
И.Б. Доценко