- •3.1 Электростатическое поле в вакууме Вариант 1
- •3.1 Электростатическое поле в вакууме Вариант 2
- •3.1 Электростатическое поле в вакууме Вариант 3
- •3.1 Электростатическое поле в вакууме Вариант 4
- •3.1 Электростатическое поле в вакууме Вариант 5
- •3.1 Электростатическое поле в вакууме Вариант 6
- •3.1 Электростатическое поле в вакууме Вариант 7
- •3.1 Электростатическое поле в вакууме Вариант 8
- •3.1 Электростатическое поле в вакууме Вариант 9
- •3.1 Электростатическое поле в вакууме Вариант 10
Аудиторные задачи Мф-3
3.1 Электростатическое поле в вакууме Вариант 1
1. Два шарика одинакового объема, обладающие массой 0,610-3 г каждый, подвешены на шелковых нитях длиной 0,4 м так, что их поверхности соприкасаются. Угол, на который разошлись нити при сообщении шарикам одинаковых зарядов, равен 60о. Найти величину зарядов и силу электрического отталкивания.
2. Расстояние d между двумя точечными зарядами Q1 = +8 нКл и Q2 = - 5,3 нКл равно 40 см. Вычислить напряженность Е поля в точке, лежащей посередине между зарядами. Чему равна напряженность, если второй заряд будет положительным?
3 . Определить работу А12 сил поля по перемещению заряда Q = l мкКл из точки 1 в точку 2 поля, созданного заряженным проводящим шаром (см. рис). Потенциал шара равен 1 кВ.
4. Бесконечная плоскость равномерно заряжена с поверхностной плотностью σ = 4 нКл/м2. Определить значение и направление градиента потенциала электрического поля, созданного этой плоскостью.
5. Диполь с электрическим моментом р =2 нКлм находится в однородном электрическом поле напряженностью Е = 30 кВ/м. Вектор р составляет угол о = 600 с направлением силовых линий поля. Определить произведенную внешними силами работу А поворота диполя на угол = 30°.
3.1 Электростатическое поле в вакууме Вариант 2
1. В элементарной теории атома водорода принимают, что электрон вращается вокруг протона по окружности. Какова скорость вращения электрона, если радиус орбиты 0,5310-10м?
2. Расстояние d между двумя точечными положительными зарядами Q1 = 9Q и Q2 = Q равно 8 см. На каком расстоянии г от первого заряда находится точка, в которой напряженность Е поля зарядов равна нулю? Где находилась бы эта точка, если бы второй заряд был отрицательным?
3. Металлический шарик диаметром d =2 см заряжен отрицательно до потенциала =150 В. Сколько электронов находится на поверхности шарика?
4. Напряженность Е однородного электрического поля в некоторой точке равна 600 В/м. Вычислить разность потенциалов U между этой точкой и другой, лежащей на прямой, составляющей угол = 60° с направлением вектора напряженности. Расстояние г между точками равно 2 мм.
5. Диполь с электрическим моментом р = 5 пКлм свободно установился в поле точечного заряда Q= 100 нКл на расстоянии г=10 см от него. Определить для этой точки величину |dE/dr|, характеризующую степень неоднородности поля в направлении силовой линии, и силу F, действующую на диполь.
3.1 Электростатическое поле в вакууме Вариант 3
1. Вычислить ускорение, сообщаемое одним электроном другому, находящемуся от первого в вакууме на расстоянии 1 мм.
2. Определить поток вектора напряженности электрического поля cквозь замкнутую шаровую поверхность, внутри которой находятся три точечных заряда +2 -3 и +5 нКл. Рассмотреть случаи, когда система зарядов находится в вакууме.
3. В поле бесконечной, равномерно заряженной плоскости с поверхностной плотностью заряда 10 мкКл/м2 перемещается заряд из точки, находящейся на расстоянии 0,1 м от плоскости, в точку на расстоянии 0,5 м от нее. Определить заряд, если при этом совершается работа 1 мДж.
4. Определить напряженность электрического поля, потенциал которого зависит от координат по закону , где a – постоянная. Изобразить примерный вид этого поля с помощью линий напряженности Е.
5. Диполь с электрическим моментом р =200 пКлм находится в неоднородном электрическом поле. Степень неоднородности поля характеризуется величиной dE/dx = 1 МВ/м2, взятой в направлении оси диполя. Вычислить силу F, действующую на диполь в этом направлении.