Физика 1 курс / Электростатистика тест

1. Рассчитайте поток вектора Е через замкнутую поверхность Гаусса

2. Приравняйте поток вектора Е к сумме зарядов, деленной на ε₀ и рассчитайте напряженность.

3. Определите направление напряженности поля нити.

4. Рассчитайте сумму зарядов, охватываемых выбранной поверхностью.

5. Выберите замкнутую поверхность, позволяющую решить задачу с помощью теоремы Гаусса.

6. Определите угол, входящий в выражение для потока.

7. Определите направление векторов dS

8. Убедитесь в том, что Е можно вынести за знак интеграла.

А) В) С) D)

Правильный ответ: C

Н.Т.2 119. Металлический шар зарядом q₁ и радиусом R₁, окружен металлической сферой зарядом q₂ и радиусом R₂. Правильно выбрав приведенную ниже последовательность действий, определите напряженность поля в точках: A) внутри шара, B) между шаром и сферой, C) вне сферы. В результате расчета установите соответствие между приведенными ниже столбцами:

1. Выберете замкнутые поверхности для расчета потока вектора

2. Определите направление вектора

3. Выберите поверхность Гаусса

4. Определите угол между векторами и .

5. Приравняйте поток к сумме зарядов, деленной на ε₀ и рассчитайте напряженность.

6. Убедитесь в том, что Е можно вынести за знак интеграла.

7. Рассчитайте поток вектора через поверхность.

А) Внутри шара 1)

В) Между шаром и сферой 2)

С) Вне сферы 3)

4) 0

5)

6)

Правильный ответ: A – 4, B – 3, C - 6

Н.Т.2 120. Бесконечный металлический цилиндр радиусом R заряжен с поверхностной плотностью заряда σ. Правильно выбрав приведенную ниже последовательность действий, определите напряженность внутри и вне. Установите соответствие результатов между приведенными ниже столбцами:

1. Рассчитайте поток вектора Е через поверхность Гаусса

2. Определите направление векторов

3. Выберите замкнутую поверхность для расчета потока вектора .

4. Определите направление вектора

5. Убедитесь в том, что Е можно вынести за знак интеграла

6. Определите угол между векторами и

7. Приравняйте поток к сумме зарядов, деленной на ε₀ и рассчитайте напряженность

8. Рассчитайте сумму зарядов, охватываемых поверхностью Гаусса

А) Внутри цилиндра 1)

В) Вне цилиндра 2) 0

3)

4)

5)

Правильный ответ: A – 2, B - 4

Н.Т.2 121. Электростатическое поле создано бесконечной плоскостью, заряженной с поверхностной плотностью заряда σ. Правильно выбрав приведенную ниже последовательность действий, рассчитайте значение напряженности

1. Выберите поверхность для расчета потока

2. Рассчитайте поток вектора через поверхность Гаусса

3. Определите направление вектора

4. Определите угол, входящий в выражение для потока

5. Рассчитайте сумму зарядов, охватываемых поверхностью.

6. Приравняйте поток к сумме зарядов, деленной на ε₀ и рассчитайте напряженность

7. Определите направление векторов

8. Убедитесь в том, что Е можно вынести за знак интеграла

А)

В)

С)

D)

Правильный ответ: C

Н.Т.2 122. Выбрав правильную последовательность действий, указанную ниже, рассчитайте разность потенциалов между точками, находящимися на расстоянии r₁ и r₂, от бесконечной нити, заряженной с линейной плотностью заряда τ.

1) Рассчитайте поток вектора Е через поверхность.

2) Рассчитайте сумму зарядов, охватываемых поверхностью Гаусса

3) Определите направление вектора

4) Выберите поверхность для расчета потока вектора

5) Определите направление векторов .

6) Используя связь напряженности и потенциала, рассчитайте разность потенциалов.

7) Приравняв поток сумме зарядов, деленной на ε₀ , рассчитайте значение Е.

А)

B)

C)

D)

Правильный ответ: B

Н.Т.3 123. Электростатическое поле создано двумя параллельными бесконечными плоскостями, заряженными с поверхностной плотностью заряда +σ₁ и -σ₂. Напряженность поля Е₁ между двумя плоскостями и Е₂ вне плоскостей равны соответственно:

А) Между плоскостями 1)

В) Вне плоскостей 2)

3) 0

4)

5)

Правильный ответ: A – 1, B - 5

Н.Т.3 124. Электростатическое поле создано двумя параллельными плоскостями, заряженными положительно с поверхностной плотностью заряда σ. Напряженности поля между плоскостями – Е₁, и вне плоскостей – Е₂, равны:

А)Между плоскостями 1) 0

В) Вне плоскостей 2)

3)

4)

Правильный ответ: A – 1, B - 3

Н.Т.3 125. Две бесконечные плоскости равномерно заряжены с поверхностной плотностью +σ, α=30⁰. Напряженность E в точке А равна и составляет с осью Х угол β:

1)

2)

3)

4)

Правильный ответ: 2

Н.Т.3 126. Шар из диэлектрика радиусом R заряжен по объему с объемной плотностью заряда ρ. Выбрав правильно последовательность действий, указанную ниже, рассчитайте напряженность вне и внутри шара.

1. Определите направление векторов

2. Рассчитайте поток вектора Е через поверхность.

3. Определите угол, входящий в выражение для потока

4. Приравняйте поток к сумме зарядов, деленной на ε₀ и рассчитайте напряженность

5. Выберите поверхность для расчета потока

6. Определите направление вектора

7. Убедитесь, что Е можно вынести за знак интеграла

8. Рассчитайте сумму зарядов, охватываемых поверхностью.

А) Внутри шара 1)

В) Вне шара 2) 0

3)

4)

Правильный ответ: A – 4, B - 1

Н.Т.3 129. Электростатическое поле создано двумя бесконечными взаимно перпендикулярными плоскостями, заряженными с поверхностными плотностями зарядов σ₁ и σ₂. Выбрав правильную последовательность действий, определить разность потенциалов между точками, координаты которых указаны на рисунке.

1.Используя связь Е и φ, рассчитайте .

2.Укажите направление векторов напряженности для первой и второй плоскости.

3.Рассчитайте поток вектора Е через поверхность Гаусса.

4.Укажите направление векторов dS.

5. Приравняв поток сумме зарядов, деленной на ε₀, рассчитайте значение напряженности поля для каждой плоскости.

6.Рассчитайте результирующую напряженность.

7. Выберите поверхность Гаусса.

8. Рассчитайте сумму зарядов внутри выбранной поверхности.

A)

B)

C) D)

Правильный ответ: B

Н.Т.3 130. Диэлектрический шар радиуса R заряжен равномерно по объему с объемной плотностью ρ. Правильно выбрав приведенную ниже последовательность действий, определите разность потенциалов между точкам, находящимися на расстоянии r₁ и r₂ , от центра шара. r₁<r₂<R<r₃

1. Определите направление векторов dS.

2. Рассчитайте сумму зарядов, находящихся внутри выбранной поверхности.

3. Определите направление вектора внутри и вне шара.

4. Выберите поверхность для расчета напряженности вне шара

5. Выберите поверхность для расчета напряженности внутри шара

6. Используя связь потенциала и напряженности рассчитайте Δφ₁₂ .

7. Приравняв поток вектора сумме зарядов, деленной на ε₀, рассчитать напряженность внутри и вне шара.

1)

2)

3)

4)

5)

Правильный ответ: D

1.2.1

Н.Т.1 131. При помещении диполя во внешнее электрическое поле Е на него начинает действовать момент пары сил, равный

А) 2qEl

B) lqEsin α

C)l/2*qEsin α

D) cos α

Правильный ответ: B

Н.Т.1 132. При помещении диполя во внешнее однородное электрическое поле Е на него начинает действовать момент пары сил. В результате

А) диполь устанавливается по полю

В) начинает колебаться относительно вектора Е с амплитудой, равной α

С) диполь устанавливается против поля

D) устанавливается по полю и начинает двигаться поступательно вдоль Е

Правильный ответ: B

Н.Т.1 133. Энергия диполя, помещенного во внешнее электрическое поле максимальна, когда диполь сориентирован:

А) по направлению Е

В) противоположно направлению Е

С) перпендикулярно направлению Е

D) не зависит от ориентации диполя

Правильный ответ: B

Н.Т.1 134. На рисунке показано положение диполя во внешнем электрическом поле

При этом соотношение между энергией диполя в разных положениях

А) W₁<W₄<W₃<W₂

B) W₁>W₄>W₃>W₂

C) W₂>W₁>W₄>W₃

D) W₁>W₃>W₂>W₄

Правильный ответ: A

Н.Т.1 135. Диполь, ось которого составляет угол α≠0 с направлением напряженности неоднородного поля в точке нахождения диполя, ориентируется по полю и одновременно

А) Выталкивается из области более сильного поля независимо от угла α

В) Втягивается в область более сильного поля независимо от угла α

С) Выталкивается из области более сильного поля, если cosα>0

D) Втягивается в область более сильного поля, если cosα>0

Правильный ответ: D

Н.Т.1 136. Дипольный момент , который приобретает неполярная молекула, помещенная во внешнее электрическое поле зависит

А) от величины напряженности внешнего поля

В) от свойств самой молекулы (ее поляризуемости)

С) от направления напряженности внешнего поля

D) от взаимодействия с соседними диполями

Выберите правильные ответы: A,B,D

Н.Т.1 137. Степень поляризации диэлектрика определяется вектором поляризации Р. Р – это

А) суммарный дипольный момент диполей, находящихся в единице объема

В) суммарный дипольный момент всех диполей диэлектрика

С) Р=np, где n – концентрация диполей, p – дипольный момент диполя

D) , p_i – дипольный момент одного диполя, N – число диполей в объеме ΔV.

Выберите правильные ответы: A,C,D

Н.Т.1 138. Нормальная составляющая вектора поляризации P_n связана с поверхностной плотностью связанных зарядов σ’ соотношением:

А)

В)

С)

D)

Правильный ответ: A

Н.Т.1 139. Диэлектрик находится во внешнем электрическом поле с напряженностью Е₀. Поле, действующее на отдельный диполь в сферической микрополости внутри твердого диэлектрика:

А) только

В) только усредненное поле Е’, созданное всеми диполями кроме выделенного

С)

D) ε

Правильный ответ: C

Н.Т.1 140. Напряженность поля внутри диэлектрика определяется

А) только свободными зарядами

В) только связанными зарядами

С) свободными и связанными зарядами

D) индуцированными зарядами

Правильный ответ: C

Н.Т.1 141. Между пластинами конденсатора расположены два слоя диэлектрика с диэлектрическими проницаемостями ε₁=2ε₂. Число силовых линий в первом слое – N. Тогда число силовых линий во втором слое - __________(2N)

1.2.2

Н.Т.2 142. Вектора связаны соотношением

А)

В)

С)

D)

Правильный ответ: B

Н.Т.2 143. В соотношении значения определяются зарядами

А) D – свободными и связанными; Е – свободными; Р – связанными

В) D – свободными; Е – связанными; Р – свободными и связанными

С) D – связанными; Е – свободными и связанными; Р – свободными

D) D – свободными; Е – свободными и связанными; Р – связанными

Правильный ответ: B

Н.Т.2 144. Вектор электростатического смещения D связан с вектором напряженности Е: . Это выражение справедливо

А) всегда

В) только в изотропном диэлектрике

С) только в анизотропном диэлектрике

D) только в слабых электрических полях

Правильный ответ: B

Н.Т.3 145. Получите правильные соотношения, используя выражения из левого и правого столбца

A) 1)

B) 2)0

C) 3)

D) 4)

5)

6)

Здесь:

Е – напряженность электростатического поля

D – электростатическое смещение

Р – вектор поляризации

q – свободные заряды

q’ – связанные заряды

Правильные ответы: A – 1, B – 3, C – 2, D - 4

Н.Т.3 146. Получите правильное соотношение, используя выражение левого и правого столбца

A) 1) –ρ’

B) 2) –ρ’/ε₀

C) 3) ρ

4) ρ/εε₀

5)

6)

Здесь:

Е – напряженность

D – электростатическое смещение

Р – вектор поляризации

ρ – объемная плотность свободных зарядов

ρ’ – объемная плотность связанных зарядов

Правильные ответы: A – 4, B – 3, C - 1

1.2.3

Н.Т.2 147. Нормальные и тангенциальные составляющие векторов D и E на границе двух сред:

А) Е_n – терпит разрыв, D_n – непрерывна, E_τ – непрерывна, D_τ – терпит разрыв

В) Е_n – непрерывна, D_n – терпит разрыв, E_τ – непрерывна, D_τ – терпит разрыв

С) Е_n – терпит разрыв, D_n – терпит разрыв, E_τ – непрерывна, D_τ – непрерывна

D) Е_n – терпит разрыв, D_n – терпит разрыв, E_τ – непрерывна, D_τ – терпит разрыв

Все утверждения верны в ______ (А)

Н.Т.2 148. Диэлектрическая восприимчивость полярного и неполярного диэлектрика

А) растут с ростом температуры Т

В) не зависит от Т, падает с ростом Т

С) падает с ростом Т, не зависит от Т

D) растет с ростом Т, падает с ростом Т

Правильный ответ: C

Н.Т.3 149. Между пластинами конденсатора находятся два слоя диэлектрика с диэлектрическими проницаемостями ε₂=2ε₁. Силовые линии в обоих слоях, а также зависимость Е(х) изображены на рисунке:

Правильные ответы:A – 2, B – 2.

Н.Т.3 150. Плоский слой диэлектрика с диэлектрической проницаемостью ε=2 помещен во внешнее электрическое поле Е₀, направленное под углом 45⁰ к нормали к поверхности. Выбрав правильную последовательность действий, определите направление вектора Е в среде (угол между Е и нормалью)

1. Вспомните граничные условия для нормальных и тангенциальных составляющих векторов Е и D

2. Разложите векторе Е на нормальную и тангенциальную составляющие, определите через них угол α

3. Вспомните смысл диэлектрической проницаемости среды

4. Определите угол β между нормальной составляющей вектора Е в диэлектрике и нормалью к границе.

A)

B)

C)

D)

Правильный ответ: A

1.2.4

Н.Т.1 151. Относительная диэлектрическая проницаемость показывает:

А) во сколько раз электростатическое поле в среде ослабляется по сравнению с вакуумом.

В) во сколько раз электростатическое смещение больше, чем напряженность

С) не имеет физического смысла, а является коэффициентом системы СИ

D) во сколько раз поверхностная плотность свободных зарядов больше поверхностной плотности связанных зарядов.

Правильный ответ: A

Н.Т.1 152. Для сегнетоэлектриков характерны следующие особенности:

А) ε<1

B) ε>>1

C) если электростатическое поле, в котором находится диэлектрик, уменьшить до нуля, то вектор поляризации Р не станет равным 0.

D) зависимость Р(Е) линейна.

Выберите правильные ответы: B,C

1.3.1

Н.Т.1 153. Незаряженный проводник находится во внешнем электрическом поле Е₀. Индуцированные заряды создали внутри проводника поле Е. При этом

А) Е<E₀,

B) E=E₀,

C) E<E₀,

D) E>E₀,

Правильный ответ: B

Н.Т.1 154. в электростатическом поле, силовые линии которого горизонтальны, внесли незаряженный металлический шар. Рисунок, соответствующий правильному распределению силовых линий

А)

В)

С)

D)

Правильный ответ: C

Н.Т.1 155. Вектор напряженности электростатического поля вблизи поверхности заряженного проводника (вне проводника)

А) составляет некоторый угол с поверхностью в зависимости от ее формы

В) перпендикулярен поверхности в любой ее точке

С) Е=0

D) направление зависит от величины поверхностной плотности заряда

Правильный ответ: B

Н.Т.1 156. Напряженности электростатического поля бесконечной плоскости Е₁ и вне бесконечного проводящего слоя (пластины) Е₂, заряженных равномерно с поверхностной плотностью заряда σ равны:

А)

В) ;

С)

D) ; Е₂=0

Правильный ответ: B

Н.Т.1 157. Металлический шар с зарядом q и радиусом R₁ имеет полость радиусом R₂. Напряженность поля внутри полости равна:

A)

B)

C) 0

D)

Правильный ответ: C

Н.Т.2 158. Распределение потенциала на поверхности заряженного проводника

А) зависит от распределения зарядов на поверхности, т.е. зависит от геометрии поверхности

В) φ(r)=const

С) зависит от распределения зарядов по объему проводника, т.е. зависит от геометрии объема

D) зависит от наличия соседних проводников

Правильный ответ: B

Н.Т.2 159. Распределение потенциала по объему заряженного проводника

А) зависит от распределения зарядов по объему, т.е. зависит от геометрии объема

В) зависит от распределения зарядов на поверхности, т.е. зависит от геометрии поверхности

С) φ(r) =const

D) распределение потенциала по объему отличается от распределения по поверхности

Правильный ответ: C

Н.Т.2 160. Заряженный проводник поместим во внешнее электрическое поле. При этом:

А) потенциал проводника не изменился, а распределение потенциала на поверхности проводника φ(r) изменилось

В) изменился и потенциал и распределение потенциала по поверхности φ(r)

С) потенциал проводника изменился, а распределение φ(r) не изменилось

D) потенциал и его распределение φ(r) не изменились

Правильный ответ: C

1.3.2

Н.Т.1 161. на рисунках приведено последовательное и параллельное соединение двух конденсаторов (С₁>C₂)

Сопоставьте рисункам следующие утверждения:

1) q₁=q₂=q_общ

2) U₁=U₂

3) q₁≠q₂

4) U₁≠U₂

5) C_общ=C₁+C₂

6)

7) U₁<U₂

8) U₁>U₂

9) q₁>q₂

10) q₁<q₂

Правильные ответы:

A - ______________(1,4,6,7)

B - ______________(2,3,5,10)

Н.Т.1 162. Емкость проводника зависит:

А) от его заряда, потенциала и диэлектрической проницаемости среды

В) от формы проводника, площади поверхности, диэлектрической проницаемости среды и наличия соседних проводников

С) от объема проводника, диэлектрической проницаемости, заряда и потенциала

D) от площади поверхности заряда, потенциала и диэлектрической проницаемости

Все утверждения верны в _____ (B)

Н.Т.1 163. Расстояние между пластинами плоского конденсатора емкостью С₀ уменьшили вдвое, а разность потенциалов увеличили вдвое. Емкость конденсатора станет равной:

А) 2C₀

B) C₀

C) 4C₀

D) C₀/2

Правильный ответ: A

Н.Т.1 164. Расстояние между пластинами плоского конденсатора емкостью C₀ увеличиваю вдвое и заполняют полностью диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε=2. Емкость конденсатора становится равной: