Сборник задач по физике - Славов А.В.
Скачать (прямая ссылка):
шарах после соединения?
22.7. Два удаленных друг от друга шара радиусами /?1=0,05м и /?2= ОД м и
зарядами =0,8 нКл и q2 = -2 нКл соответственно соединяют длинной тонкой
проволокой. Какой заряд протечет по ней? Определите потенциалы шаров
после их соединения.
22.8. N= I03 одинаковых маленьких капелек ртути в результате их сближения
сливаются в одну сферическую каплю. Во сколько раз электроемкость этой
капли больше электроемкости маленькой капли?
22.9. Проводник емкостью С, имеет потенциал ср,, а проводник емкостью С2
- потенциал ф2. Проводники удалены на большое расстояние друг от друга.
Каким будет потенциал этих проводников, если их соединить проводником,
емкостью которого можно пренебречь?
22.10. Плоский конденсатор электроемкостью 5 пФ заряжен до разности
потенциалов 1 кВ. Определите заряд каждой пластины. Как изменятся
параметры данной задачи, если объем конденсатора заполнить диэлектриком с
относительной диэлектрической проницаемостью е = 5 ?
22.11. Определите толщину слоя диэлектрика с е = 6, занимающего весь
объем помещенного между пластинами плоского конденсатора емкостью С=500
пФ. Площадь каждой пластины равна S = 1(Г3 м2.
22.12. С какой силой взаимодействуют пластины плоского конденсатора
площадью S = 0,01 м2, если разность потенциалов между ними U = 500 В и
расстояние d = 3 мм ? Как изменится сила взаимо-
189
действия этих пластин, если расстояние между ними уменьшить в , три раза?
, .,
22 ДЗ. В электрическом поле плоского конденсатора, пластины кото-
рогодосположены горизонтально, находится во взвешенном состоянии капедыса
масла, имеющая заряд ^=3-10_|1Кл. Расстояние между плаг стинами d= 2,5
см, а разность потенциалов {/=300 В. Плотность масла р=0,9- I03 кг/м3.
Найдите радиус R капельки.
22.14. В плоском горизонтальном конденсаторе в вакууме находится во
взвешенном состоянии капелька ртути. Расстояние между пластинами d= 2 см,
а разность потенциалов ?/,= 1200 В. Разность потенциалов резко падает до
U2 = 1000В. За какое время капелька достигнет пластины, если
первоначально она находилась посередине конденсатора?
22.15. Плоский конденсатор состоит из горизонтально расположенных пластин
площадью 5=0,2 м2, причем нижняя пластина закреплена неподвижно, а
верхняя подвешена на пружине жесткостью &=35Н/м. Расстояние между
пластинами d= Ю-Зм. Когда конденсатор зарядили от источника ЭДС, то
пружина удлинилась на Дх=0,5 10'3м. Определите разность потенциалов на
обкладках конденсатора.
22.16. Поверхностная плотность заряда на пластинах плоского вакуумного
конденсатора а=0,ЗмкКл/м2. Площадь пластины 5=0,01 м2, емкость
конденсатора С=10пФ. Какую скорость приобретает электрон, пройдя
расстояние между пластинами конденсатора?
22.17. Плоский воздушный конденсатор зарядили до разности потенциалов
?/,=200 В, а затем отключили от источника тока. Какой станет разность
потенциалов U2 между обкладками конденсатора, если расстояние между ними
увеличить от dx = 0,2 мм до d2=0,7 мм, а пространство заполнить
диэлектриком с е=7 ?
22.18. Какой заряд пройдет по проводам, соединяющим пластины плоского
воздушного конденсатора и источник тока с ЭДС $=6,3 В, при погружении
конденсатора в диэлектрик с е=2? Площадь каждой пластины конденсатора 5 =
180 см2, расстояние между ними d= 2 мм.
22.19. Пластины плоского конденсатора, площадь которых S=0,01 м2
раздвигают так, что расстояние между ними увеличивается от
Ч -Ч
dx = 2-10' м до d2=4-l0 м. Конденсатор все время остается подключен 190
к источнику ЭДС 8= 100 В. Определите изменение заряда обкладок
конденсатора и напряженности поля между обкладками. > >
22.20. К пластинам плоского конденсатора, одна из которых Заземлена,
приложена разность потенциалов ?/ == 100 В: В воздушный зазор, шириной d-
0,04 м между пластинами, вдвигаетсяйезаряжен-ная тонкая металлическая
пластина на расстоянии 1=0,03 м от заземленной пластины. Как при этом
изменится емкость конденсатора? Определите потенциал внутренней пластины
и напряженность поля по обе стороны от нее.
22.21. В условие задачи 22.20 добавьте следующие данные: площадь каждой
из трех пластин 5= 1210_2м2, толщина вдвигаемой пластины dy = 0,01 м,
расстояние I = 0,02 м. Постройте графики изменения ф(х) и Е(х).
22.22. В пространство между обкладками не- +Q заряженного плоского
конденсатора вносят металлическую пластину, имеющую заряд Q, так, что
между пластиной и обкладками конденсатора остаются зазоры и 12 (рис.
22.22).
Площади пластины и обкладок конденсатора одинаковы и равны S. Определите
емкость системы и разность потенциалов между обкладками конденсатора.
Рис. 22.22
22.23. Пространство между пластинами
плоского конденсатора заполнено двумя слоями диэлектриков. Первый
диэлектрик имеет толщину dy = 1 см и е, = 6, второй - толщину d2 = 2 см и
е2 = 2. Разность потенциалов между обкладками ?/=2,1 кВ. Определите
напряженность поля и разность потенциалов в каждом из слоев. Постройте
графики зависимостей Е(х) и ср(х), приняв потенциал одной из обкладок
