5.2. Вариант 2

• 5.2.1. На некотором расстоянии друг от друга в точках О и В находятся два одинаковых по мо­дулю точечных заряда. На рисунке показано рас­пределение напряженности электростатического поля между зарядами Е(г). Определите знаки за­рядов.

• 5.2.2. Отрицательный заряд q₁=-5q и положительный q₂ = +2q за­креплены на расстоянии r друг от друга. Где на линии, соединяющей заряды, следует поместить положительный заряд Q, чтобы он нахо­дился в равновесии.

• 5.2.3. Параллельно бесконечной плоскости, заряженной с поверхностной плотностью заряда σ = 4,0 мкКл/м², расположена бесконечно длинная прямая нить, заряженная с линейной плотностью заряда τ = 100 нКл/м². Определите силу F, действующую со стороны плоскости на отрезок нити, длиной L = 1,0 м.

• 5.2.4. На рисунке показано распределение на­пряженности электростатического поля Е_х(х), созданного двумя параллельными заряженными бесконечными пластинами, вдоль направления х. Как различаются поверхностные плотности за­рядов σ₁ и σ₂ на этих пластинах по знаку и по модулю?

• 5.2.5. Точечный заряд q = 1,0·10 ⁶Кл помещен в центр куба с ребром а = 0,5 м. Чему равен поток вектора напряженности через каждую грань куба?

• 5.2.6. По тонкому кольцу радиусом г = 8,0 см равномерно распределен заряд с линейной плот­ностью τ = 10 нКл/м. Используя принцип супер­позиции, определите напряженность электростатического поля Е в точке О, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние l = 10 см.

•5.2.7. Бесконечная плоскость равномерно заря­жена с поверхностной плотностью заряда +σ. Справа от плоскости и параллельно ей располо­жен бесконечно большой слой заряда толщиной d, равномерно заряженный с объемной плотно­стью заряда +ρ. Все заряды неподвижны. Ис­пользуя теорему Гаусса и учитывая симметрию поля слоя заряда относительно плоскости mn, найдите напряженность поля Е на расстоянии d/2 от плоскости.

5.3 Вариант 3

•5.3.1. На некотором расстоянии друг от друга в точках О и В находятся два одинаковых по мо­дулю точечных заряда. На рисунке показано рас­пределение напряженности электростатического поля между зарядами Е(г). Определите знаки за­рядов.

• 5.3.2. Расстояние между двумя точечными зарядами q₁ = 7 · 10^-9Кл и q₂ = -14·10^-9Кл равно 5,0 см. Найдите напряженность электростатиче­ского поля в точке, находящейся на расстоянии 3.0 см от положитель­ного заряда и 4,0 см от отрицательного.

• 5.3.3. С какой силой, приходящейся на единицу площади, отталкиваются две одноименно заряженные бесконечно протяженные плоскости с одинаковой поверхностной плотностью заряда σ= - 2,0 мкКл/м²?

о\

• 5.3.4. На рисунке показано распределение напряженности электростатического поля Е_х(х), созданного двумя параллельными заряженными бесконечными пластинами, вдоль направления х. Как различаются поверхностные плотности зарядов σ₁ и σ₂ на этих пластинах по знаку и по модулю?

• 5.3.5. Сравните входящий и выходящий потоки вектора напряженности Е однородного электро­статического поля через замкнутую поверхность прямой трехгранной призмы. Передняя грань призмы перпендикулярна Е и имеет размеры h x h, а нижняя - параллельна Е.

5.3.6. По поверхности диска радиусом R = 1,0 см равномерно распре­делен заряд q=1,0·10^-9Кл. Используя принцип суперпозиции, найдите напряженность электростатического поля Е в точке, расположенной на перпендикуляре к диску на расстоянии h = 1.0 см от его центра.

• 5.3.7. Лист стекла толщиной d с диэлектрической проницаемостью е равномерно заряжен с объем­ной плотностью заряда +ρ. Используя теорему Гаусса и учитывая симметрию поля слоя отно­сительно плоскости MN, определите напряжен­ность Е и электрическое смещение D в точках А, В, С. Постройте графики зависимости Е(х) и D(x), где х – расстояние от точки О.