Сборник задач по физике с решениями и ответами. Часть III. Электричество и оптика: Для учащихся 9-11 классов, абитуриентов и студентов младших курсов - Долгова А.Н.
Скачать (прямая ссылка):
14 рость Vq частицы на входе в поле направлена вдоль поля. Определите напряженность электрического поля.
1.20. Совпадает ли траектория свободной заряженной частицы, движущейся в электрическом поле, с силовыми линиями этого поля.
1.21*. Изобразите примерную картину силовых линий и эквипо-тенциалей электрического поля для следующих систем:
состоящей из точечного заряда и незаряженной металлической сферы (рис. а)\
состоящей из точечного заряда и незаряженного металлического цилиндра (рис. б).
~.....V-,
а)
б)
1.22*. Изобразите примерную картину силовых линий и эквипо-тенциалей для электрического поля заряженного металлического диска (рис. а) и полого металлического цилиндра (рис. б).
А
в
Q
а)
б)
1.23. Два точечных заряда q\ = +1 нКл и ^2 = ~Ю нКл находятся на расстоянии друг от друга / = 55 см. Определите напряженность поля в точке линии, соединяющей заряды, где потенциал поля равен нулю.
1.24. Расположение точечных зарядов = 10 мкКл, Q = = 100 мкКл, ^2 =25 мкКл показано на рисунке. Расстояние между зарядами qj и Q равно Г] = 3 см, а между <?2 и Q расстояние
15 /"2 = 5 см. Какую минимальную работу необходимо совершить, чтобы заряды q\ и q2 поменять местами? Заряды — точечные.
Ч2
1.25. Четыре одинаковых точечных заряда q помещены в вершинах куба, длина ребра которого равна а. Какую работу необходимо совершить, чтобы перенести заряд из точки А в точку Bl Рассмотреть случаи относительного расположения зарядов и точек А и В, приведенные на рисунках.
в)
1.26. Из бесконечности навстречу друг другу со скоростями V1 и v2 движутся два электрона. Определите минимальное расстояние, на которое они сблизятся.
1.27. Два одноименных точечных заряда величиной
qi = 1,0 ¦ Ю-5 Кл и <72 = 3,0 • Ю-5 Кл движутся из бесконечности навстречу друг другу вдоль одной прямой. Массы зарядов
16 /h1 =1,0-10 5кг и w2 =2,0 -10-5 кг, скорости, с которыми они начинают движение, v1 =3,0-IO3 м/с и v2 =2,0-IO3 м/с. Определите минимальное расстояние между зарядами.
1.28*. Скорости двух электро-нов V1 и V2 лежат в одной плос- vi
-Д.-...^y.-
кости и при расстоянии / = 10 мкм между электронами образуют углы а = 45° с прямой, соединяю- 7 щей электроны. Ha какое минимальное расстояние сблизятся электроны, если
Iv1I = Iv2I = V0=IO4MZc? Заряд электрона q = 1,6-IO-19Кл, масса
W = 0,9-IO"30 кг.
1.29*. На горизонтальной поверхности на расстоянии / = 30 см друг от друга удерживаются два заряженных, одинаковых маленьких бруска массой w = 1,6 г каждый. Заряды брусков также одина-
-R „
ковы и равны q = 7,5 10 Кл. Какое расстояние пройдет каждый из брусков, если их освободить? Коэффициент трения о плоскость H = 0,15, g = 10м/с2.
1.30. Два точечных заряда ^r1 = 3 • 10~4 Кл и q2 - 4 • IO"4 Кл закреплены в вершинах треугольника AwB соответственно, а третий точечный заряд q3 = 2 • IO"4Кл массой w = 20 г удерживают в вершине С. Какую скорость разовьет этот заряд, если его отпустить? AC = 5 см; ВС = 6 см; AB = 7 см. Силой тяжести пренебречь.
1.31. Электрон и позитрон движутся по окружности вокруг своего неподвижного центра масс, образуя атом позитрония. Найдите отношение потенциальной и кинетической энергий частиц. Электрон и позитрон отличаются только знаком своего заряда.
17 1.32*. «=100 маленьких проводящих сферических капелек с потенциалом ср = 3,0 В каждая при слиянии образовали одну каплю той же формы. Каков ее потенциал?
1.33*. я = IO6 сферических капелек сливаются в одну сферическую каплю. Радиус каждой капельки г = 5,0 • IO-4cm, заряд
q = 1,6 -IO-14 Кл. Какая энергия затрачивается на преодоление электрических сил отталкивания при соединении капелек?
1.34*. Два металлических шарика— один радиусом R с электрическим зарядом -<?о и другой радиусом yflR с зарядом + IqQ — соединили проволочкой ничтожной емкости и затем разъединили. Расстояние между шариками I» R. Как изменилась потенциальная энергия системы?
1.35*. Два металлических шарика — один радиусом R с зарядом q(), другой радиусом V^R электронейтральный — соединили проволочкой ничтожной емкости и затем разъединили. Расстояние между шариками I »R, шарики неподвижны. Как изменилась потенциальная энергия системы?
ІФ^-Ф*.
1.36*. Металлический шарик радиусом R с электрическим зарядом - ^0 помещен внутрь тонкостенной металлической сферы радиуса 2R, которой сообщен заряд + л/2<7о . Центры шарика и сферы совпадают. Шарик и сферу соединили прово-
18 лочкой ничтожной емкости и затем разъединили. Как изменилась потенциальная энергия системы?
1.37*. Металлическому шарику радиусом R, помещенному внутрь электронейтральной изолированной толстостенной металлической сферы, сообщен заряд Центры шарика и сферы совпадают. Внутренний радиус сферы равен yjlR, внешний— 2R. Шарик и сферу соединили проволочкой ничтожной емкости и затем разъединили. Как изменилась потенциальная энергия системы?
1.38*. Центры двух неметаллических неподвижных сфер радиусом R = \0 см, по поверхности которых равномерно распределен
