Сборник задач по общему курсу физики - Волькенштейн В.С.
Скачать (прямая ссылка):
9.26. С какой силой Fs на единицу площади отталкиваются две одноименно заряженные бесконечно протяженные плоскости? Поверхностная плотность заряда на плоскостях о=0,3 мКл/м2.
9.27. Медный шар радиусом R =0,5 см помещен в масло. Плотность масла рм=0,8-103 кг/м3. Найти заряд q шара, если в однородном электрическом поле шар оказался взвешенным в масле. Электрическое поле направлено вертикально вверх и его напряженность Е=3,6 МВ/м.
9.28. В плоском горизонтально расположенном конденсаторе заряженная капелька ртути находится в равновесии при напряженности электрического поля ?=60 кВ/м. Заряд капли <7=2,4-10—0 СГС?. Найти радиус R капли.
9.29. Показать, что электрическое поле, образованное заряженной нитью конечной длины, в предельных случаях переходит в электрическое поле: а) бесконечно длинной заряженной нити; б) точечного заряда.
9.30. Длина заряженной нити /=25 см. При каком предельном расстоянии а от нити по нормали к середине нити электрическое поле можно рассматривать как поле бесконечно длинной заряженной нити? Ошибка при таком допущении не должна превышать 6=0,05. Указание. Допускаемая ошибка 8 = (Е2—Ег)/Е2, где Е2— напряженность электрического поля бесконечно длинной нити, Ег — напряженность поля нити конечной длины.
9.31. В точке А, расположенной на расстоянии а=5 см от бесконечно длинной заряженной нити, напряженность электрического поля ?'=150 кВ/м. При какой предельной длине I нити найденное значение напряженности будет верным с точностью до 2%, если точка А расположена на нормали к середине нити? Какова напряженность Е электрического поля в точке А, .если длина нити I=20 см? Линейную плотность заряда на нити конечной длины считать равной линейной плотности заряда на «бесконечно длинной нити. Найти лаиейную плотность заряда т ща нити.
i9.82. Кольцо енз проволоки градвуеом ;10 см -имеет отрицательный заряд 9==—5 нКл. НадЬи вашряжданости Е
•149
электрического поля на оси кольца в точках, расположённых от центра кольца на расстояниях L, равных 0, 5, 8, 10 и 15 см. Построить график E—f(L). На каком расстоянии L'от Центра кольца напряженность Е электрического Поля будет иметь максимальное значение? .
9.33. Напряженность электрического поля на оси заряженного кольца имеет максимальное значение на расстоянии L от центра кольца. Во сколько раз напряженность электрического поля в точке, расположенной на расстоянии 0.5L от центра кольца, будет меньше максимального значения напряженности?
9.34. Показать, что электрическое поле, образованное заряженным диском, в предельных случаях переходит в электрическое поле: а) бесконечно протяженной плоскости; б) точечного заряда.
9.35. Диаметр заряженного диска D=25 см. При каком предельном расстоянии а от диска по нормали к его центру электрическое поле можно рассматривать как поле бесконечно протяженной плоскости? Ошибка при таком допущении не должна превышать 6=0,05. Указание. Допускаемая ошибка б=(?2—Ei)/Et, где Ег — напряженность поля бесконечно протяженной плоскости, Ех — напряженность поля дйска.
9.36. Требуется найти напряженность Е электрического поля в точке А, расположенной на расстоянии а=5 см от заряженного диска по нормали к его центру. При каком предельном радиусе R диска поле в точке А не будет отличаться более чем на 2% от поля бесконечно протяженной плоскости? Какова напряженность Е поля в точке А, если радиус диска Я = 10а? Во сколько раз найденная напряженность в этой точке меньше напряженности поля бесконечно протяженной плоскости?
9.37. Два параллельных разноименно заряженных диска с одинаковой поверхностной плотностью Заряда на них расположены на расстоянии d—1 см друг от друга. Какой предельный радиус R могут иметь диски, чтобы между центрами дисков поле отличалось от поля плоского конденсатора не более чем на 5%? Какую ошибку б мы допускаем, принимая для этих точек напряжённость поля равной напряженности поля плоского конденсатора при ft/d—10?
9.38. Шарик массой т—40 мг, имеющий положительный заряд <7=1 нКл, движется со скоростью и=10 см/с. На какое расстояние г может приблизиться шарик к положительному точечному заряду ^#=*1,33 нКл?
120
9.39. До какого расстояния т могут сблизиться два электрона, если они движутся навстречу друг другу с относительной скоростью ио=10в м/с?
9.40. Протон (ядро атома водорода) движется со скоростью и=7,7-10* м/с. На какое наименьшее расстояние г может приблизиться протон к ядру атома алюминия? Заряд ядра атома алюминия q=Ze, где Z — порядковый номер атома в таблице Менделеева и е — заряд протона, равный по модулю заряду электрона. Массу протона считать равной массе атома водорода. Протон и ядро атома алюминия считать точечными зарядами. Влиянием электронной оболочки атома алюминия пренебречь.
9.41. При бомбардировке неподвижного ядра натрия а-частицей сила отталкивания между ними достигла значения /*’=140 Н. На какое наименьшее расстояние г приблизилась а-частица к ядру атома натрия? Какую скорость v имела а-частица? Влиянием электронной оболочки атома натрия пренебречь.
