- •Предисловие
- •1. Электростатическое поле в вакууме
- •1.1. Электрический заряд. Закон Кулона
- •1.2. Напряженность электрического поля
- •1.3. Силовые линии электрического поля
- •1.4. Работа электрических сил при перемещении заряда в поле
- •1.5. Потенциал электрического поля
- •1.6. Связь между напряженностью и потенциалом электростатического поля
- •1.7. Теорема Остроградского - Гаусса
- •2. Электростатическое поле в веществе
- •2.1. Проводники в электростатическом поле
- •2.2. Диэлектрики в электростатическом поле
- •2.3. Электроемкость проводников
- •2.4. Энергия электростатического поля
- •Данные для разных вариантов:
- •Решение:
- •Задание №2
- •Данные для разных вариантов:
- •Решение:
- •3.2. Потенциал поля макроскопических заряженных тел задание №3
- •Данные для разных вариантов:
- •Решение:
- •Задание №4
- •Данные для разных вариантов:
- •Решение:
- •3.3. Энергия электрического поля задание № 5
- •Данные для разных вариантов:
- •Решение:
- •Задание № 6
- •Данные для разных вариантов:
- •Решение:
- •Задание № 7
- •Данные для разных вариантов:
- •Решение:
- •Задание № 8
- •Данные для разных вариантов:
- •Решение:
- •Решение:
- •Задание № 11
- •Данные для разных вариантов:
- •Решение:
- •4. Тестовые задания для текущего контроля
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
4. Тестовые задания для текущего контроля
№ 1
Два точечных заряда = -6,4 мкКл и = 3,2 мкКл расположены в среде диэлектрической проницаемостью = 2 в точках А и B соответственно, расстояние между которыми r = 25 см.
Сила взаимодействия электрических зарядов равна:
A 1,5 Н Б. 3 Н В. 0,75 Н Г. 0,5 Н
Определите напряженность электрического поля в точке С, находящейся на расстоянии rAC=10 см от точки А.
Определите напряженность электрического поля в точке D, если a = 15 см, b = 20 см.
№2
В вершинах квадрата со стороной а = 20 см находятся четыре заряда q1 = 20нКл, q2 = 20 нКл, q3 = -20 нКл, q4 = -20 нКл.
Напряженность в центре квадрата равна:
А
Рис. 2
Б.25,45∙103 Н/Кл
В. 9∙103 Н/Кл
Г. 3∙103 Н/Кл
Определите потенциал электрического поля в центре квадрата
Найдите силу, действующую на помещенный в центре квадрата точечный заряд q0 = 20 нКл
№3
В вершинах квадрата со стороной а находятся точечные положительно заряженные тела с зарядом по Кл каждый.
1) Какова напряженность электрического поля в центре квадрата?
2) Какова напряженность электрического поля в вершинах квадрата?
3) Какое точечное заряженное тело нужно поместить в центр квадрата, чтобы вся система заряженных тел прибывала в равновесии?
№4
В двух противоположных вершинах квадрата со стороной 60 см находятся точечные заряды по 2∙10-7 Кл.
1) Как изменится сила взаимодействия между двумя заряженными телами, если стороны квадрата уменьшить в 2 раза.
А. увеличится в 4 раза Б. увеличится в 2 раза
В. Уменьшится в раз. Г. уменьшится в 2 раза
2) С какой силой взаимодействуют заряженные тела, если они заряжены разноименно?
3) Какова напряженность электрического поля в центре квадрата, если тела заряжены разноименно?
№5
В двух противоположных вершинах квадрата со стороной 15 см находятся точечные заряженные тела, заряды которых по 2∙10-7 Кл.
1) Во сколько раз изменится сила взаимодействия между двумя заряженными телами, если их опустить в диэлектрик с диэлектрической проницаемостью ε.
А. увеличится в ε раз Б. не изменится В. Уменьшится в ε раз. Г. уменьшится в раза
2) С какой силой взаимодействуют заряженные тела, если их опустить в диэлектрик с диэлектрической проницаемостью ε?
3) Какова напряженность электрического поля в точке, удаленной от верхнего заряженного тела по диагонали квадрата внутрь на 30 см.
№6
П
Рис. 4
1) Напряженность электрического поля точечного заряда в вакууме имеет вид:
A. Б.
В. Г.
2) Определите напряженность суммарного электрического поля в точке А (ra = 10 см).
3) Определите потенциал суммарного электрического поля в точке А (ra = 10 см)
№ 7
П
Рис. 4
1) Потенциал электрического поля точечного заряда имеет вид:
A. Б.
В. Г.
2) Определите напряженность суммарного электрического поля в точке D (rD = 40 см).
3) Определите потенциал суммарного электрического поля в точке А (rD = 40 см).
№8
В вершинах четырехугольника со стороной а расположены четыре точечных заряда q1= q2 = q3 = q4 = 20 мкКл.
Потенциальная энергия системы зарядов q1 и q2 имеет вид:
А. Б.
В. . Г.
2) Определите потенциальную энергию системы зарядов q1 и q3
Определите потенциальную энергию взаимодействия системы зарядов
№9
Два точечных одноименно заряженных тела, с зарядами Кл, находятся на расстоянии 1м друг от друга.
Как изменится сила взаимодействия между телами, если расстояние между ними уменьшить в 2 раза?
А. уменьшится в 2 раза. Б. увеличится в 2 раза.
В. увеличится в раза. Г – увеличится в раз.
2) Чему равен потенциал электрического поля в точке посередине между телами?
3) Какую работу необходимо выполнить, чтобы расстояние между телами уменьшить в 2 раза?
№10
Плоский конденсатор с площадью пластины = 100 см2 заполненный диэлектриком с диэлектрической проницаемостью = 1 и расстоянием между пластинами
= 2 см заряжен до напряжения = 100 В.
Заряд на пластинах конденсатора равен:
А. 4,43∙10-10 Кл Б. 2,43∙10-10 Кл
В.4,43∙10-11 Кл Г. 4,43∙10-9 Кл
Определите напряженность электрического поля конденсатора.
Определите энергию электрического поля конденсатора.
№11
Плоский воздушный конденсатор емкостью С зарядили до напряжения U и отключили от источника
1) Какой энергией будет обладать заряженный конденсатор после заполнения пространства между его обкладками жидкостью с диэлектрической проницаемостью ε
А. Б. В. Г.
2) Каким станет напряжение между обкладками конденсатора если параллельно ему подключить второй незаряженный конденсатор емкостью 3С?
3) Какую работу необходимо совершить, чтобы увеличить расстояние между обкладками конденсатора вдвое?
№12
Расстояние между обкладками плоского воздушного конденсатора 4 мм. На помещенный между обкладками конденсатора заряд Q = 4,9 нКл действует сила F = 98 мкН. Площадь обкладки 100 см2.
Напряженность поля равна:
А. 10 кВ/м Б. 20 кВ/м В. 100 В/м Г. 200 В/м
2) Определите разность потенциалов между обкладками.
3) Определите объемную плотность энергии конденсатора.
№ 13
Н а систему конденсаторов (см. рис.) емкости которых = 4 мкФ, = 8 мкФ, = 4 мкФ известны, подано напряжение U = 200 В.Определите заряды и напряжения на конденсаторах.
Формула для расчета емкости параллельно соединенных конденсаторов имеет вид:
А. С = С2+С3 Б.
В. Г.
2) Определите заряды на конденсаторах.
3) Определите напряжения на конденсаторах.
№ 14
Электрон, ускоренный разностью потенциалов U0 = 5000 В, влетает посередине между пластинами конденсатора параллельно пластинам. Длина пластин конденсатора l = 5 см, расстояние между пластинами d = 0,5 см.
1) Начальная скорость электрона определяется по формуле:
А. Б. В. Г.
2) Какую наименьшую разность потенциалов надо приложить к конденсатору, чтобы электрон не вылетел из него?
3) Определить напряженность электрического поля.
№ 15
Электрон движется в направлении линий напряженности однородного электрического поля напряженностью Е с начальной скоростью .
Как изменяется скорость движения электрона?
А остается постоянной. Б. возрастает.
В уменьшается.
2) Определите ускорение движения электрона.
3) Запишите уравнение зависимости скорости электрона от времени.
№ 16
Электрон влетел в плоский конденсатор со скоростью v0 = 2∙107 м/с , направленной параллельно пластинам. В момент вылета из конденсатора направление скорости электрона составило угол α = 35о с первоначальным направлением скорости. Определите напряженность и разность потенциалов между пластинами, если длина пластин l = 20 см и расстояние между ними d = 2 cм.
Электрическая сила, действующая на электрон, определяется по формуле:
А. FЭ = qE Б. В. Г.
2) Определите напряженность между пластинами конденсатора
3) Определите разность потенциалов между пластинами конденсатора
№ 17
Кольцо радиусом R = 5 см из тонкой проволоки равномерно заряжено с линейной плотностью τ = 14 нКл/м.
1) Заряд кольца определяется по формуле:
A. τ∙πr Б. τ∙2πr2 В. Г. τ∙2πr
2) Определите напряженность поля в центре кольца.
3) Определите напряженность поля на оси, проходящей через центр кольца, в точке, удаленной на расстоянии a = 10 см от центра кольца.
№18
Металлический шар радиусом 5 см несет заряд Q = 10нКл.
Потенциал шара можно определить по формуле:
A. Б. В. Г.
2) Определите потенциал электрического поля на поверхности шара.
3) Определите потенциал электрического поля на расстоянии a = 2 см от его поверхности шара.
№ 19
Полый шар несет на себе равномерно распределенный заряд. Потенциал в центре шара равен φ1 = 200 В, а в точке, лежащей от центра на расстоянии 50 см φ2 = 40 В.
Напряженность поля в центре шара равна:
А. 0 Б. 200 В/м В. 360 В/м Г. 180 В/м
2) Определите радиус шара
3) Постройте график зависимости φ(r)
№ 20
Шар, погруженный в керосин (ε = 2), имеет потенциал φ = 4,5 кВ и поверхностную плотность заряда σ = 11,3мкКл/м2.
1) Радиус шара можно рассчитать по формуле:
А. Б. В. Г.
Определите емкость шара
Определите энергию шара