Сборник задач по физике - Славов А.В.
Скачать (прямая ссылка):
7 -7 ¦
имеют соответственно заряды Q, = 210" Кл и Q2=-510 Кл. Определи-' те
какой потенциальной энергией Wn обладает точечный заряд. Какой потенциал
ф0 имеет центр сфер?
21.14. По кольцу радиусом R равномерно распределен заряд Q. Оп-. ределите
напряженность и потенциал в центре кольца, а также в точке, отстоящей на
расстоянии h от центра кольца по перпендикуляру к его плоскости.
177
21.15. Напряженность однородного электрического поля Е-120В/М. Определите
разность потенциалов между двумя точками, отстоящими друр, от друга на
расстоянии 1= 1 см, если: 1) точки расположены на одной силовой линии; 2)
точки расположены на прямой', Перпендикулярной силовым линиям поля; 3)
точки расположены На прямой, составляющей угол а=30° с силовой линией.
21.16. Между параллельными заряженными пластинами, расположенными
горизонтально, удерживается в равновесии пылинка массой т = 1,01(Г12кг,
имеющая заряд <7=51СГ16Кл. Определите разность потенциалов между
пластинами, если расстояние между ними d= 1,010"2м.
21.17. На расстоянии г, = 2,0 см от проводящей бесконечной плоскости
находится заряд q= 1,0-10"9Кл. Определите потенциал в точке поля,
отстоящей от плоскости на расстоянии г, и от заряда на расстоянии
г2=3,0см.
21.18. N= 103 одинаковых заряженных шаровых капелек ртути имеют один и
тот же потенциал <р0= 1В. Определите потенциал <р большой шарообразной
капли, получившейся в результате слияния этих капелек.
21.19. На стол перпендикулярно силовым линиям однородного электрического
поля положили друг на друга тонкие металлические пластинки площадью S=300
см2 каждая. Какой заряд возникнет на верхней пластинке, если ее немного
приподнять? Чему будет равна разность потенциалов между верхней и нижней
пластинками? Напряженность электрического поля Е0= Ъ105 В/м.
21.20. Две большие тонкие параллельные пластины равномерно заряжены с
поверхностной плотностью а и -о. Расстояние между пластинами d.
Определите разность потенциалов между пластинами. Постройте графики
изменения напряженности и потенциала электрического поля вдоль оси X,
перпендикулярной пластинам. Какую работу надо совершить, чтобы перенести
заряд q с одной пластины на другую? Нулевой потенциальный уровень
выберите на положительно заряженной пластине.
21.21. Положительный заряд qr=l(T7Kn переносится из точки I в точку 2
в однородном электрическом поле напряженностью Е=50 кВ/м (рис. 21.21).
Модуль вектора перемещения
1*?-1"
А
Рис. 21.21
178
jA?|=/ = 8 см, угол a=30°. Найдите разность * ' * '
потенциалов ф,-ф2 и работу сил поля.
21.22. Неподвижный точечный заряд Q создает , в некоторой точке А
электрическое поле напряг, женностью Ел, а в точке В - напряженностью Ев,
Определите работу, необходимую для перемеще- ¦ , "• , .
ния точечного заряда q из точки А в точку В. | .
21.23. Определите работу электрических сил • q2 ' п
при перемещении точечного заряда q= 1,01 (Г Кл
из точки С в точку D и из точки D в точку С в элек- Рис. 21.23
трическом поле, созданном точечными зарядами д^б-Ю^Кл и <72=2-1(Г6Кл,
помещенными в точки А и В и удаленными друг от друга на расстояние /=0,4
м (рис. 21.23). Линия АВ, соединяющая заряды q\ и q2, параллельна линии
CD движения заряда q и отстоит от нее на расстоянии б/=0,3 м.
21.24. Два заряда, значением q= 1,0мкКл каждый, находятся на расстоянии
г,= 0,5 м друг от друга. Какую работу надо совершить, чтобы сблизить
заряды до расстояния г2= 0,05 м?
21.25. Какую работу А надо совершить, чтобы перенести заряд <7 = 3 • 10~8
Кл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии / = 0,9м от
поверхности сферы радиусом /? = 0,1 м, если поверхностная плотность
заряда сферы а=2-10-8 Кл/м2 ?
21.26. Какую работу надо совершить, чтобы перенести точечный заряд q-
10~9Кл из точки А в точку В, находящиеся от поверхности шара
соответственно на расстояниях /, = 0,2 м и /2 = 0,1м? Потенциал шара ф0 =
200 В, радиус шара R=0,1 м.
21.27. Два параллельных тонких кольца радиусом R каждое расположены на
общей оси и имеют равномерно распределенные заряды ??, и Qj
соответственно. Расстояние между центрами колец равно d. Найдите работу,
совершаемую электрическими силами при перемещении заряда бз из центра
первого кольца в центр второго.
21.28. В однородном электрическом поле напряженностью ?'=1-103В/м
находится тонкая металлическая пластинка толщиной d= 1 мм и площадью 5=40
см2. Какую минимальную работу необходимо совершить, чтобы извлечь
пластинку из поля? Плоскость пластинки перпендикулярна направлению
электростатического поля.
179
2U9. Два электрона движутся под действием сип электростатического
отталкивания. Какую скорость они будут иметь на бесконечно большом
удалении друг от друга, если в начальный момент расстояние между ними
составляло 10 мм, а начальная скорость обоих электронов равнялась нулю?
2130. Два электрона находятся на большом расстоянии друг от друга и
начинают двигаться навстречу с одинаковыми скоростями 1,0 км/с. На какое
минимальное расстояние сблизятся электроны?
