- •Введение
- •1. Электростатика
- •1.1. Основные понятия, законы и формулы
- •1.2. Тестовые задачи для контроля знаний
- •1.3. Примеры решения тестовых задач
- •1.4. Тест по электростатике, рекомендуемый для решения на практических занятиях
- •1.5. Разноуровневые задачи
- •2. Постоянный электрический ток
- •2.1. Основные понятия, законы и формулы
- •2.2. Тестовые задачи для контроля знаний
- •2.3. Примеры решения тестовых задач
- •2.5. Разноуровневые задачи
- •3. Магнитное поле
- •3.1. Основные понятия, законы и формулы
- •3.2. Тестовые задачи для контроля знаний
- •3.5. Разноуровневые задачи
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Варианты ответа: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) 1; |
б) 2; |
|
в) 3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
19. |
|
На |
рисунке |
представлен |
заряженный |
|
конус. |
Плотность |
||||||||||||||||||||||
С |
|
|
|
|
электрического заряда минимальная в |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
точке … |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Варианты ответа: |
|
|
|
|
|||||||
|
плоскости |
|
|
а) везде одинаковая; |
|
б) А; |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
в) |
В; |
|
|
|
|
|
г) D. |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
20. Напряжённость точек поля заряженной бесконечно протяжённой |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
бА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
рассч тывается по формуле … |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Варианты ответа: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
а) E q ; |
|
) E q ; |
|
в) E q ; |
|
|
г) E |
q |
. |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 0 |
|
|
|
2 0S |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
0S |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответы к тесту по электростатике |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
|
2 |
|
3 |
4 |
|
5 |
6 |
|
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
12 |
|
13 |
14 |
15 |
|
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
|
|||
|
в |
в |
в |
а |
в |
а |
г |
а |
г |
б |
б |
а |
Д |
а |
г |
б |
|
|||||||||||||
|
г г в г г |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.5. Разноуровневые задачи [4, 5, 6] |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
1. |
|
Электрическое |
поле |
образовано положительно заряженной |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
||||||||||
|
бесконечной нитью с линейной плотностью заряда τ=2·10-9 |
Кл/см. |
Какую скорость получит электрон под действием поля, приблизившись к нити с расстояния в 1 см до расстояния 0,5 см к нити?
Ответ: υ=3,6∙107 м/с.
2. Шарик, имеющий массу 4 г и заряд 4,9 нКл, подвешен на нити в поле плоского конденсатора, заряд которого 4,43 нКл и площадь пластин 50 см2. На какой угол от вертикали отклонится при этом нить с шариком?
Ответ: α≈70.
34
3. Конденсатор ёмкостью С1=3 мкФ заряжен до разности потенциалов Δφ1=300 В, а конденсатор ёмкостью С2=2 мкФ до Δφ2=200 В. Оба конденсатора соединены после зарядки параллельно одноимёнными полюсами. Какая разность потенциалов установится на пластинах конденсаторов после их соединения?
Ответ: Δφ=260 В.
4. плошной параф новый шар (ε=2) радиуса R=10 см заряжен равномерно по объёму с объёмной плотностью заряда ρ=10 нКл/м3.
Определ ть энерг ю W1 электрического поля, сосредоточенную в |
||
шаре и энерг ю W2 вне его. |
|
|
С |
|
|
Ответ: W1=7,9∙10-9 Дж; W1=79∙10-9 Дж. |
||
5. Бесконечно дл нная тонкая прямая нить несёт равномерно |
||
распределённый по |
|
нити заряд с линейной плотностью |
длине |
|
|
τ=0,01 мкКл/м. Определить разность потенциалов двух точек поля, |
||
удалённых от н ти на r1=2 см и r2=4 см. |
||
Ответ: Δφ=125 В. |
|
|
бА |
||
6. Длинная прямая тонкая проволока несёт равномерно |
||
распределённый заряд. Вычислить линейную плотность τ заряда, если |
||
напряжённость поля на расстоянии r=0,5 м от проволоки против её |
||
середины Е=2 В/см. |
|
|
Ответ: τ=5,55 нКл/м. |
|
|
7. Заряд равномерно |
распределён по бесконечной плоскости с |
|
|
|
2 |
|
|
Д |
поверхностной плотностью заряда σ=10 нКл/м . Определить разность |
||
потенциалов Δφ двух |
точек поля, одна из которых находится на |
плоскости, а другая удалена от неё на r=10 см.
Ответ: Δφ=56,6 В. |
И |
|
8. В трёх вершинах квадрата со стороной 40 см находятся одинаковые положительные заряды по 5 нКл каждый. Найти напряжённость электрического поля в четвёртой вершине.
Ответ: Е=540 В/м.
35
9. Тонкий стержень длиной l=10 см несёт равномерно распределённый заряд q=1 нКл. Определить потенциал электрического поля в точке, лежащей на оси стержня на расстоянии а=20 см от ближайшего его конца.
Ответ: =36,5 В.
10. Металл ческ й шар имеет заряд q1=0,1 мкКл. На расстоянии, равном рад усу шара от его поверхности, находится конец нити, вытянутой вдоль с ловой линии. Нить несёт равномерно
распределённый |
|
по |
|
длине заряд q2 =10 |
нКл. |
Длина |
нити |
равна |
|||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
если радиус |
|||||||
|
шара. Определ ть силу, действующую на нить, |
||||||||||||||
шара R=10 см. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Ответ: F =150 мкН. |
|
|
|
|
|
|||||||||
радиусу |
R=8 см |
несёт |
заряд, |
равномерно |
|||||||||||
11. |
Тонкое |
кольцо |
радиуса |
||||||||||||
распределённый |
|
с |
|
л нейной |
плотностью =10 нКл/см. |
Какова |
|||||||||
напряжённость электрического поля в точке, равноудалённой от всех |
|||||||||||||||
точек кольца на расстояние r=10 см. |
|
|
|
|
|||||||||||
|
Ответ: Е |
|
|
|
R |
|
|
r2 R2 =2,7 105 В/м. |
|
|
|
||||
|
|
2 |
r3 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
бА |
|
|
||||||||||||
12. Электрон влетает в плоский воздушный конденсатор параллельно |
|||||||||||||||
его |
пластинам |
|
со |
|
скоростью |
0 =6 107 |
м/с. |
Расстояние |
между |
||||||
пластинами |
d =1 см, разность потенциалов |
=600 В. |
Найти |
||||||||||||
отклонение h электрона, вызванное полем конденсатора, если длина |
|||||||||||||||
его пластин l=5 см. |
|
|
|
|
Д |
||||||||||
|
Ответ: h |
|
e |
|
l2 |
=3,7 мм. |
|
И |
|||||||
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
2 |
|
m 02d |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
13. Две концентрические металлические сферы радиусов R1=4 см и |
|||||||||||||||
R2=10 см имеют соответственно заряды q1=–2 |
нКл и |
q2 =3 нКл. |
|||||||||||||
Пространство между сферами заполнено эбонитом ( =3). Определить |
|||||||||||||||
потенциал электрического поля на расстояниях |
r1=2 см, r2=6 см и |
||||||||||||||
r3 =20 см от центра сфер. |
|
|
|
|
|
36
Ответ:
Е 0 (r R ); |
|
E |
2 |
|
k |
q1 |
|
|
|
(R r R ); |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r2 |
|
1 |
2 |
|
|
|
||||||||
|
q1 q2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
E k |
|
|
(r R ); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
3 |
|
|
r2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
q |
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
q |
2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||
(r) k |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
540 |
В (r R ); |
|
||||||||||
|
|
|
|
R |
|
R |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
1 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
q |
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
q |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
(r) k |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
2 |
|
500 В (R r R ); |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
движется |
|
|
1 |
|
2 |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
r |
|
|
R |
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Сq q |
|
|
|
|
|
|
В (r R ). |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
(r) k |
1 |
|
|
2 |
225 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
r3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
бА |
R=10 см, |
|||||||||||||||||||||||||||
14. В поле, созданном |
заряженной сферой радиусом |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
электрон по радиусу между точками, находящимися на |
||||||||||||||||||||||||||||
расстоян ях r1=12 см |
|
|
r2=15 см от центра сферы. При этом скорость |
||||||||||||||||||||||||||||
электрона изменяется от |
=2 105 |
до |
2 |
=2 106 м/с. Найти поверх- |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||||
ностную плотность заряда сферы. |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
Ответ: =6 нКл/м2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
15. Уединённый |
|
металлический |
шар |
радиусом R=6 |
см несёт |
||||||||||||||||||||||||||
некоторый заряд. |
|
Концентрическая этому шару поверхность делит |
пространство на две части (внутренняя конечная и внешняя бесконечная), так что энергии электрического поля обеих частей
одинаковы. Определить радиус этой сферы. |
И |
|
Ответ: rx =12 см. |
|
|
Д |
37