Сборник задач по общему курсу физики - Волькенштейн В.С.
Скачать (прямая ссылка):
их гравитационного взаимодействия.
9.7. Во сколько раз энергия электростатического взаимодействия двух частиц с зарядом q и массой т каждая больше энергии их гравитационного взаимодействия? Задачу решить для: а) электронов; б) протонов.
L16
9.8. Построить график зависимости энергии W3JI электростатического взаимодействия двух точечных зарядов от расстояния г между ними в интервале 2^г^10 см через каждые 2 см. Заряды ^=1 нКл и qt=3 нКл; е=1. График построить для: а) одноименных зарядов; б) разноименных зарядов.
9.9. Найти напряженность Е электрического поля в точке, лежащей посередине между точечными зарядами qx=' =8 нКл и д2=—6 нКл. Расстояние между зарядами /•= = 10 см; е=1.
9.10. В центр квадрата, в каждой вершине которого, находится заряд q=2,33 нКл, помещен отрицательный заряд q0. Найти этот заряд, если на каждый заряд q действует результирующая сила F=0,
9.11. В вершинах правильного шестиугольника расположены три положительных и трн отрицательных заряда. Найти напряженность Е электрического поля в центре шестиугольника при различных комбинациях в расположении этих зарядов. Каждый заряд q= 1,5 нКл; сторона шестиугольника а=3 см.
9.12. Решить предыдущую задачу при условии, что все шесть зарядов, расположенных в вершинах шестиугольника, положительны.
9.13. Два точечных заряда gi=7,5 нКл и q2=—14,7 нКл расположены на расстоянии /•=5 см. Найти напряженность Ё электрического поля в точке, находящейся на расстояниях а=3 см от положительного заряда и Ь=4 см от отрицательного заряда.
9.14. Два шарика одинаковых радиуса и массы подвешены на нитях одинаковой длины так, что их поверхности соприкасаются. После сообщения шарикам заряда q0= =0,4-мкКл они оттолкнулись друг от друга и разошлись на угол 2а=60°. Найти массу т каждого шарика, если расстояние от центра шарика до точки подвеса /=20 см.
9.15. Два шарика одинаковых радиуса и массы подве-
шены на нитях одинаковой длины так, что их поверхности соприкасаются. Какой заряд q нужно сообщить шарикам, чтобы сила натяжения нитей стала, равной Т=98 мН? Расстояние от центра шарика до точки подвеса /=10 см; масса каждого шарика т=5 г. -
9.16. Найти плотность р материала шариков задачи 9.14, если известно, что при' погружении этих шариков в керосин угол расхождения нитей стал равным 2ак=54°.
9.17. Два заряжённый шарика одинаковых радиуса й массы подвешены на нитях одинаковой длины и опущены
Ш
в жидкий диэлектрик, плотность которого равна р и диэлектрическая проницаемость равна е. Какова должна быть- плотность ро материала шариков, чтобы углы расхождения нитей в воздухе и в диэлектрике были одинаковыми?
9.18. На рис. 16 А А—заряженная бесконечная шгс> скоеть с поверхностной плотностью заряда сг=40 мкКл/м2 и В — одноимённо заряженный шарик с массой т=1 г и зарядом <7=1 нКл. Какой угол а с плоскостью А А образует нить, на которой висит шарик?
9.19. На ряс. 16 А А'—заряженная бесконечная плоскость и В — одноименно заряженный шарик с массой т—0,4 мг и зарядом <7= =667 пКл. Сила натяжения нити, на которой висит шарик, Г=0,49мН. Найти поверхностную плотность заряда а на плоскости А А.
9.20. Найти силу F, действующую на заряд <7=2 СГС9, если заряд помещен: а) на расстоя-
Рис. 16. нии г=2 см от заряженной нити с линейной плотностью заряда т=0,2 мкКл/м; б) в поле заряженной плоскости с поверхностной плотностью заряда 0=20 мкКл/м2; в) на расстоянии г=2 см от поверхности заряженного шара с радиусом R= 2 см и поверхностной плотностью заряда сг=20 мкКл/м2. Диэлектрическая проницаемость среды 8=6.
9.21. Построить на одном графике кривые зависимости напряженности Е электрического поля от расстояния г в интервале 1^г^5 см через каждый 1 см, если поле образовано: а) точечным зарядом <7=33,3 нКл; б) бесконечно длинной заряженной нитью с линейной плотностью заряда 1,67 мкКл/м, в) бесконечно протяженной плоскостью с поверхностной плотностью заряда (7=25 мкКл/м2.
9.22. Найти напряженность Е электрического поля на расстоянии г=0,2 нм от одновалентного иона. Заряд иона считать точечным.
9.23. С какой силой Ft электрическое поле заряженной бесконечной плоскости действует на единицу длины заряженной бесконечно длинной нити, помещенной в это поле? Линейная плотность заряда на нити т=3 мкКл/м и поверхностная плотность заряда на плоскости <7=20 мкКл/м2.
9.24. С какой силой Ft на единицу длины отталкиваются две одноименно заряженные бесконечно длинные нити с „одинаковой линейно» плотностью заряда т=3 мкКл/м, находящиеся на расстоянии гх—2 см друг от друга? Какую
11®
р.абшу Лг на единицу длины надо совершить, чтобы сдвинуть эти нити до "расстояния г2= 1 см?
@.25. Две длинные одноименно заряженные нити расположены на расстоянии г— 10 см друг от друга. Линейная плотность заряда на нитях т1=т2= 10 мкКл/м. Найти модуль и направление напряженности Е результирующего электрического поля в точке, находящейся на расстоянии а=10 см от каждой нити.
