2.4 Электрическое поле в веществе

Задача 1. Незаряженный провод­ник внесли в однородное элект­рическое поле и разделили на две части 1 и 2. После разделения проводника:

Ответ: часть 1 – отрицательно, 2 – положительно.

Задача 2. Если проводящему шару радиусом 24,0 см в вакууме сообщить заряд 6,40 нКл, то напряженность и потенциал поля на расстояниях от центра шара, равных 12,0 и 48,0 см, составят:

Ответ: 0; 240 В; 250 В/м; 120 В.

Задача 3. Если металлический шар радиусом 20,0 мм с зарядом 40,0 нКл окружить концентрической металлической оболочкой ра­диусом 50,0 мм, заряд которой равен -50,0 нКл, то напряженность и потенциал поля в точках, расположенных от центра на расстояни­ях 40,0 и 60,0 мм, равны:

Ответ: 225 кВ/м; 0; -25 кВ/м. –1,50 кВ.

Задача 4. Металлический шар радиусом 10 см с зарядом 1,0*10^-7 Кл окружили заземленной сферической оболочкой радиусом 20 см. Потенциал металлического шара равен:

Ответ: 4,5 кВ.

Задача 5. Металлический шар радиусом R₁, заряженный до потенциала окружают сферической проводящей оболочкой радиусом R₂. Если шар соединить проводником с оболочкой, то потенциал шара:

Ответ: уменьшится на ф(1-(R1/R2).

Задача 6. Внутри шарового металлического слоя, внутренний и внешний радиусы которого R и 3R, на расстоянии от центра находится точечный положительный заряд . Потенциал в центре сферы равен:

Ответ: 4kq/3R

Задача 7. Металлический шар радиусом 10 см помещен внутрь тонкостенной концентрической металлической сферы радиусом 29 см с зарядом 10 нКл. Если шар через отверстие в сфере соединить с Землей с помощью очень топкого длинного проводника (рис.), то потенциал этой сферы будет равен:

Ответ: 0,22кВ.

Задача 8. Сила притяжения, действующая со стороны плоской заземленной металлической поверхности на положительный заряд q, находящийся на расстоянии r от плоскости, равна:

Ответ: (kq^2)/(4r^2)

Задача 9. Ha расстоянии r от бесконечной горизонтальной металли­ческой плоскости находится положительный заряд q. Напряжен­ность электрического поля в точке A. которая находится на рас­стоянии r от плоскости и на расстоянии 2r от заряда q, равна:

Ответ: 0,18kq/r^2

Задача 10. Если в электрическое поле положительного точечно­го заряда q внести диэлектрик D, то напряженность поля в точке М (рис.):

Ответ: увеличится

Задача 11. Два заряженных точечных заряда и находятся на расстоянии , друг от друга в парафине, относительная диэлектриче­ская проницаемость которого . Чтобы сила взаимодействия не из­менилась, они должны находиться в вакууме на расстоянии:

Ответ: r1*корень из E

Задача 12. Два точечных электрических заряда, расстояние между которыми в среде с диэлектрической проницаемостью 3,0 равно 30 см, отталкиваются с силой 0,10 Н. Если их суммарный электри­ческий заряд 5,0 мкКл, то величина точечных зарядов равна:

Ответ: 4,3 мКл; 0,70 мкКл;

Задача 13. Сосуд с трансформаторным маслом ( ; ) находится во внешнем вертикальном электростатическом поле напряженностью 60,0 кВ/м. В сосуде во взвешенном состоянии находится положительно заряженный алюминиевый шарик диаметром 10,0 мм ( ). Заряд шарика равен:

Ответ: 390 нКл

Задача 14. Два шарика с одинаковыми массами, радиусами и зарядами, подвешенные в одной точке па нитях одинаковой длины, опускают в жидкий диэлектрик с диэлектрической проницаемостью и плотностью ,. Чтобы угол расхождения нитей в воздухе и диэлектрике был одинаковым, плотность вещества шариков должна быть равна:

Ответ: p1E/E-1