Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Национальный исследовательский университет «МЭИ»

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Тарасов ЭУМК_Физика_бак_1_2 / 3 - практ_зан / практические занятия_2 сем.pdf

Скачиваний:

261

Добавлен:

13.03.2016

Размер:

1.94 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 204 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 > Следующая >>>

1.27. Две параллельные длинные* нити, находящиеся на расстоянии a1 = 10 см друг от друга, равномерно заряжены с линейными плотностями τ1 = 1,2·10–8 Кл/м и τ2 = 2,8·10–8 Кл/м. Найти: а) силу, с которой поле действует на единицу длины каждой нити; б) работу, совершаемую кулоновскими силами, отнесённую к единице длины при раздвигании нитей до расстояния

a2 = 15 см,

1.28.Вдоль оси тонкого* равномерно заряженного кольца (Q = 2,4·10–8 Кл) радиуса r = 15 см

расположен тонкий стержень так, что один из его концов совпадает с центром кольца. Длина стержня l = 5 см, он равномерно заряжен с линейной плотностью τ = 7·10–7 Кл/м.

1. Найти силу, с которой поле действует на стержень.

2. Что изменится, если заряд Q будет распределён по кольцу неравномерно?

1.29.По сферической поверхности радиуса r0 = 10 см равномерно распределён заряд Q1 = 0,18 мкКл. На продолжении радиуса этой поверхности расположен тонкий* стержень длиной l = 10 см, по

которому равномерно распределён заряд Q2 = 3,8 нКл. Минимальное расстояние от стержня до поверхности шара h = 10 см.

Пренебрегая перераспределением заряда на обоих телах, найти силу, с которой поле действует на стержень.

1.30.Большая* вертикально расположенная пластина равномерно заряжена с поверхностной плотностью σ = 7·10–8 Кл/м2. Вдали от краёв пластины к ней прикреплена шелковая нить с однородным стержнем на конце. Нить привязана к центру стержня, масса которого m = 2,0 г, и образует с плоскостью пластины угол α = 30°. Найти заряд стержня.

Ответы

		1	,0							(l2		− x2 )2				1,9	10 Н Кл			1
1.1.	1. а) Ex (x			)= −				Qπε1			lx1		1		=		5		, E y (x		)=	,
	2 ,0				Q		2		x0	+l	4	)2	1	2,2 10			Н Кл		2
								(x2		−l2
					2	0		(x2		−l2	4
	Ex (x )=				πε1				2				=		5			, E y (x )= ;

1 ,0

(l2

− x12 )2

2,4 10 Н Кл

+ x1 =

, E y (x

б) Ex (x )= Qπε1

2 ,0

(x2

−l2

2,1 10

Н Кл

Ex (x )= −

πε1

, E y (x

2. См. рис. 1.6 а2; 1.06 б.2

3. а) E y

(0, y)=

πε1

(y2

+l2

)3 2

, Ex (

y)= ;

б) Ex (0, y)= 4πε1 0

(y2 +l2 4)3 2

, E y (

y)= .

4. См. рис. 1.6 в.

)= ,

)= .

Ex Ex

-l/2 0	l/2	x	-l/2 0	l/2	x
	а)				б)
	E
	б)
	а)
	0	y
	в)

Рис. 1.6

1.2.	1.	E =							πε					x (x									+l)=360 Н Кл.
							≥4			Q									l
			x							−0δ					=0					0
	2.			l0						δ					=0		19 .								−10 .
	2.			l0						δ							19 .
1.3.	1.	Q = τ0l =																			a									l
										τ											a					Кл				l
								2					4,0 10												ln	Кл							70 Н Кл
	2.	E =						2										−									+					=				.
	2.	E =						4	πε0				a					−				l					+			a		=				.
									πε0				a									l								a
1.4.	E =											0			1											1
1.4.	E =					π2ε r2								=6 104 Н Кл.
					2			Q		0
					2		τ			0	sin					l			=17 Н Кл.
1.5.	E =					πε0
1.5.	E =					πε0			r								r
				2				0							2				r										Q					3,5	10 Н Кл
1.6.	1.	E				max									±														πε r2				=	3,5	10 Н Кл		.
1.6.	1.	E						=Ez							±			2						=		6		3			0		=		5		.
	2.	См. рис. 1.7.																2								6		3			0

Рис. 1.7		Рис. 1.8
1.7. 1. E = 4πε0 a l2	4 +a2	=160 Н Кл.
Q

2. al = δ2 =0,07 и 0,22.

1.8.1. Ex = 4πετ0a(sinα1 + sinα2 )=0,6 НКл, E y = 4πετ0a(cosα2 −cosα1 )=0,16 НКл,

ось x перпендикулярна стержню, ось y направлена вдоль стержня.

а)

l =a(

α1 +

α2 )

, Ex = πε a

l2 +a2 =0,41 Н Кл,

E y =

1 −

+a2

=0,27 Н Кл, оси x и y, как указано выше.

πε a

τ4πε0a

+a2

0,67 Н Кл

б)

, E

= .

0,9 Н Кл

πε a

E y = .

1.9. 1.

E =

1 −

z2 +r−

=2500 и 140 Н Кл.

δ(z1 )=(

+r02 z2 )

См.

2рис.11.8r.02

0,076

−

(

)−1 2

)= −

+r z

=100 Н Кл,

1.10.

E =

πε l

+(z1

−l

−

r2 +(z1

направлен по оси

1.11.

а)

N =πr E =

;

б) N =abE

α =

1.12.а) N = 2ε0 πσr2 sinα =1,0 В м;

2.	б)	N = .	4	πε r2	9 10 Н Кл
2.	См1	. рис. 12.9.		πε r2	9 10 Н Кл
				0 2	= 4
1.13. 1.	E = , E =			Q	= 4	.

	Рис. 1.9	и 7,0 104 Н Кл.
1.14. 1. E = 2πε0r =4,0 105		и 7,0 104 Н Кл.
	τ

2.См. рис. 1.10.

1.15.1. E1 = , E2 = εσr0r02 =200 НКл.

2.См. рис. 1.11.

1.16. 1. E1	=E2	= 2ε0 =340 Н Кл.
		σ

2.См. рис. 1.12 а.

1.17.E =E x ;Ex ≡E ; E3x = −E1x .

1.а) E1 = −2σ1 = −340 Н Кл,

ε0

E2 = −2σε10 = −110 НКл;

E = −σ ε = −

, E

= ;

в)1 E

, E0

=σ ε =

;

1 0

340 Н Кл

2. См. рис. 1.12110 Н Кл

г) E1

, E2

ε1 =

б, в, г, д.

Рис. 1.10

Рис. 1.11

б)

1.18. 1.	F ' =		1ε		2	=1,7	10−5 Н м2 .										Рис. 1.12
1.18. 1.	F ' =		1ε		2	=1,7	10−5 Н м2 .
		σ σ				1 2			5		10	8 Дж м2
		2ε0				1 2			5		10	8 Дж м2
2.	A′=	2		0σ σ l			=					−		.					−Q3 )= −7 104 Н Кл;E2 = ;
1.19. 1.	E =E x ;Ex ≡E ; E1 = −E4 =												ε S (−Q1 +				Q2
1.19. 1.

	E =					(Q1 −		Q2		−Q3 )= −2 0						5		.

2.			ε S
			ε S
	См3 . рис. 1.13.												1,2		10 Н Кл
		2		0

4 Ex,

10 Н/Кл

Рис. 1.13 Рис. 1.14

2.	См(. рис1 )			. 1.14.			2		2 10 Н Кл				( 2 )				4			2	7 10 Н Кл
				4		0 1			= 5								4		0 2		= − 4
					Q												Q		+Q
1.20. 1.		Er r	=		πε1 r							,Er	r			=	2	1πε r					.
2.	См(. рис1 )			. 1.15.				37 Н Кл			( 2 )			3			2		37 Н Кл
				3	0									3		0 2
				ρr											ρr
1.21. 1.		Er r	=	ε1 = −						, Er		r	=		ε 0r				= −			.
105		E ,
105		Н/Клr

Рис. 1.15				Рис. 1.16
1.22. 1. Er(r1 ) = ε1		=16 Н Кл,Er(r2 ) =	ε 0r2 =13 Н Кл.
2	0		2	0 2
ρr			ρr

2. См. рис. 1.16.

1.23.1. Er(r3 ) = 2ε0r3 (ρr02 +2σr1 )=31 НКл.

2.	E r		=σ ε		=			.
	См. рис2 . 1.			17.
3.	См. рис2 . 1.			0		2200 Н Кл				( 2 )				5900 Н Кл
2.	См(. рис1 ) . 1.18.					2200 Н Кл				( 2 )	2	0		5900 Н Кл
				0							2	0
			ρx								ρd
1.24. 1.	Ex x		= ε 1 =						; Ex	x =	ε		=		.
1.25.	F = τπε1τ2 ln(1 +l						x0 )=1,2 10−4 Н.
1.26.	F = 2πε0lsinα ln 2r00							−lsinα .
		2	0τQ				r	+l α

Рис. 1.17

Рис. 1.18

1.27. 1. F′= 2πετ1τ02a1 =6 10−5 Нм.

2. A′= 2τ1τ2 ln a2 =2,5 10−6 Дж м.

πε0 a1

	4		1		r2	+l2		5 10 Н
		τQ			r			−5 .
1.28. 1. F =		πε r		−	0	0	=	−5 .
		0 0			0

2.Составляющая силы вдоль стержня не изменится, появится составляющая поперёк стержня.

1.29.F = 4πε0 (r0 +Qh1Q)(2r0 +h+l)=1,0 10−4 Н.

1.30.Q = σ2ε0mgtgα =3,0 10−6 Кл.

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 204 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке 3 - практ_зан

#
13.03.2016955.7 Кб306практические занятия_1 сем.pdf
#
13.03.20161.94 Mб261практические занятия_2 сем.pdf