Задачи по физике и методы их решения - Балаш В.А.
Скачать (прямая ссылка):
Определите потенциал шаров, изменение заряда на каждом шаре и изменение
их общей энергии.
11.42. К пластинам конденсатора, каждая из которых имеет площадь 10~2 м2,
приложена разность потенциалов 280 В. Напряженность поля в конденсаторе
56 кВ/м. Определите поверхностную плотность заряда, емкость конденсатора,
его энергию и силу притяжения пластин.
11.43. Секундный математический маятник, состоящий из проводящей нити и
металлического шарика массой т, совершает колебания с периодом Т\ в поле
заряженного плоского конденсатора емкостью С. Определите заряд шарика,
если известны заряд конденсатора Q и расстояние между его пластинами d.
Задачу решите для горизонтального и вертикального расположения пластин
конденсатора.
11.44. Конденсаторы соединили так, как показано-на рисунке 11.13, а, б,
в, г. Чему равна емкость батареи? Емкость каждого конденсатора.в схеме б
равна С.
11.45. Двенадцать одинаковых конденсаторов емкостью С каждый включены в
ребра проволочного каркаса, имеющего форму ойтаэдра. 1) Какова будет
емкость системы, если ее подключить к источнику напряжения вершинами
октаэдра, лежащими на его оси симметрии? Емкостью соединительных проводов
пренебречь. 2) Решите задачу при условии, что конденсаторы включены в
ребра: а) тетраэдра; б) куба. Рассмотрите все возможные случаи
подключения этих каркасов в цепь.
11.46. Плоский конденсатор с площадью каждой пластины S и расстоянием
между пластинами d подключен к источнику постоянного напряжения U. Как
изменится заряд
281
на конденсаторе, если в него ввести пластинку толщиной 2/3 d с
диэлектрической проницаемостью е?
11.47. Конденсатор, имеющий заряд q, площадь каждой пластины S и
расстояние между пластинами d, погружают в керосин на 2/3 его объема.
Каким будет напряжение на погруженном конденсаторе?
11.48. Два конденсатора емкостями С\ и Сч поочередно подключили к
источнику постоянного напряжения и затем отключили. Электростатическим
вольтметром измерили напряжение сначала на первом конденсаторе, затем на
втором. Оно оказалось равным соответственно U\ и Ич- а) Каково было
начальное напряжение на конденсаторах? б) Чему равна емкость вольтметра?
11.49. Два плоских конденсатора емкостями С\ и Сч соединили
последовательно, наложили на них разность потенциалов U и отключили от
источника. Какой будет разность потенциалов между пластинами
конденсаторов, если их пересоединить параллельно? Какая энергия выделится
при перезарядке конденсаторов? Решите задачу при условии, что
конденсаторы подключались к источнику порознь и затем соединялись между
собой: одноименно заряженными пластинами; разноименно заряженными.
11.50. Два одинаковых плоских конденсатора соединены последовательно и
подключены к источнику постоянного напряжения U. Во сколько раз изменится
напряженность поля в одном из конденсаторов, если в другой внести
пластинку с проницаемостью е так, чтобы диэлектрик заполнил все
пространство между обкладками конденсатора? Какой заряд пройдет при этом
через источник, если емкость одного воздушного конден- • сатора С?
11.51. Два плоских конденсатора с емкостями 2/3 • 103 и 5/3 • 103 пФ с
изолирующим слоем из прессшпана толщиной 2 мм, соединенные
последовательно, пробиваются при напряжении 5,6 кВ. Определите
напряженность поля, при которой происходит пробой прессшпана.
11.52. Конденсатор емкостью С подключен к батарее с ЭДС §. Вплотную с
одной из обкладок конденсатора расположена тонкая металлическая
пластинка. Какими станут заряды на обкладках конденсатора, если пластинку
сдвинуть параллельно обкладкам в середину конденсатора, не снимая с нее
заряда?
11.53. Три плоских конденсатора емкостями С, 2С и 3С заряжены до разности
потенциалов U, 2U и 3U соответственно. Конденсаторы соединили: а)
последовательно разноименно заряженными пластинами; б) параллельно
одноименно заряженными пластинами. Определив заряды на конденсаторах.
11.54. Незаряженный плоский конденсатор емкостью С\ помещен в поле
плоского конденсатора, подключенного к источнику постоянного напряжения
(Д. Расстояние между пластина-
282
¦¦5С
-б
о Л
Рис. 11.14
ми первого конденсатора d, второго -d0. Все пластины параллельны друг
другу. Чему будет равен заряд первого конденсатора, если к нему
подключить конденсатор емкостью С2, заряженный до разности потенциалов
t/г?
11.55. В схемах, изображенных на рисунке 11.14,' а, б, в, найдите
заряд на конденсаторах. В схеме рисунка 11.14, б
10 В, (c)б = 5 В,
Фа
g= 10 В, С = 0,8 мкФ.
11.56. Какой заря,д. пройдет через сечения 1,2 в схемах, представленных
на рисунке 11.15, а, б, если батарею конденсаторов отключить от источника
с ЭДС § и затем замкнуть ключ К2?
11.57. Как изменится электрический заряд на конденсаторах С1 и С2 в
схеме, показанной на рисунке' 11.16, при включении между точками А и В
конденсатора емкостью С? $х> %2\ С, = С2 / 2 = С/3.
11.58. Плоский конденсатор подключен к источнику с ЭДС §. Расстояние
между пластинами конденсатора 2d, их площадь S. Конденсатор опускают в
