Сборник задач по общему курсу физики - Волькенштейн В.С.
Скачать (прямая ссылка):
9.42. Два шарика с зарядами ^=6,66 нКл и qt=
= 13,33 нКл находятся на расстоянии ri=40 см. Какую работу А надо совершить, чтобы сблизить их до расстояния rt=25 см? ' г
9.43. Шар радиусом ft = l см, имеющий заряд q= =40 нКл, помещен в масло. Построить график зависимости U=f(L) для точек поля, расположенных от поверхности шара на расстояниях’ L, равных 1, 2, 3, 4 и 5 см.
9.44. Найти потенциал <р точки поля, находящейся на
расстоянии л=10 см от центра заряженного шара радиусом ft = l см. Задачу решить, если: а) задана поверхностная плотность заряда на шаре а=0,1 мкКл/м2; б) задан потенциал шара фо=300 В. #
9.45. Какая работа А совершается при перенесении точечного заряда q=20 нКл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии r= 1 см от поверхности шара радиусом R — 1 см с поверхностной плотностью заряда <т= = 10 мкКл/м2?
9.46. Шарик с массой m= 1 г и зарядом q= 10 нКл перемещается из точки 1, потенциал которой <pi=600 В, в точку
2, потенциал которой <р*=0. Найти его скорость в точке 1, если в точке 2 она стала равной и2=20 см/с.
9.47. Найти скорость v электрона, прошедшего разность потенциалов U, равную: 1, 5, 10, 100, 1000 В.
9.48. При радиоактивном распаде из ядра атома полония вылетает а-частица со скоростью и=1,6-107 м/с. Найти кинетическую энергию WK а-частицы и разность потенциалов
121
U поля, в котором можно .разогнать покоящуюся а-частицу до такой же скорости.
‘9.49. На расстоянии г1=4 см от бесконечно длинной заряженной нити находится точечный заряд <7=0,66 нКл. Под действием поля заряд приближается к нити до расстояния г2=2 см; при этом совершается работа А =50 эрг. Найти линейную плотность заряда т на нити.
9.50. Электрическое поле образовано положительно заряженной бесконечно длинной нитью. Двигаясь под действием этого поля от точки, находящейся на расстоянии гх = = 1 см от нити, до точки гг=4 см, а-частица изменила свою скорость от U!=2-10^,м/с до у2=3-106 м/с. Найти линейную плотность заряда ' т на нити.
9.51. Электрическое поле образовано положительно заряженной бесконечно длинной нитью с линейной плотностью заряда т=0,2 мкКл/м. Какую скорость v получит электрон под действием поля, приблизившись к нити с расстояния Ti=l см до расстояния г2=0,5 см?
9.52. Около заряженной бесконечно протяженной плоскости находится точечный заряд <7=0,66 нКл. Заряд перемещается по линии напряженности поля на расстояние Аг=2 см; при этом совершается работа А =50 эрг. Найти поверхностную плотность заряда о на плоскости.
9.53. Разность потенциалов между пластинами плоского конденсатора U=90 В. Площадь каждой пластины 5=60 см2, ее заряд <7=1 нКл. На каком расстоянии d друг от друга находятся пластины? -
. 9.54. Плоский конденсатор можно применить в качестве чувствительных микровесов. В плоском горизонтально расположенном конденсаторе, расстояние между пластинами которого d=3?4 мм, находится заряженная частица с зарядом <7=1,44- Ю-9 СГС,,. Для того чтобы частица находилась в равновесии, между пластинами конденсатора нужно было приложить разность потенциалов U=40 В. Найти массу m частицы.
9.55. В плоском горизонтально расположенном .конденсаторе, расстояние между пластинами которого d=1 см, находится заряженная капелька массой т?г=5-10-11 i\ В отсутствие электрического поля капелька вследствие сопротивления воздуха падает с некоторой постоянной скоростью. Если к пластинам конденсатора приложена разность потенциалов U =t600 В, то капелька падает вдвое медленнее. .Найти заряд ,q капельки.
Э.Тэб. Между двумя вертикальными пластинами на одинаковом расстоянии от них падает пылинка. Вследствие
122
сопротивления воздуха пылинка падает с постоянной скоростью Vi—2 см/с. Через какое время t поеле подачи на ' пластины разности потенциалов ?/=3 кВ пылинка достигнет одной из пластин? Какое расстояние / по вертикали пылинка пролетит до попадания на пластину? Расстояние между пластинами d—2 см, масса пылинки т—2-Ю-9г, ее заряд <7=б,5-10-17 Кл.
9.57. Решить предыдущую задачу в отсутствие силы сопротивления воздуха (вакуумный конденсатор).
9.58. В плоском горизонтально расположенном конденсаторе, расстояние между пластинами которого d= 1 см, находится заряженная капелька масла. В отсутствие электрического поля капелька падает с постоянной скоростью У!=0,11 мм/с. Если на пластины подать разность потенциалов {/=150 В, то капелька падает со скоростью и2= =0,43 мм/с. Найти радиус г капельки и ее заряд q. Динамическая вязкость воздуха г] = 1,82-.10“5 Па-с; плотность масла больше плотности газа, в котором падает капелька, на Ар=0,9-103 кг/м3.
9.59. Между двумя вертикальными пластинами, находящимися на расстоянии d= 1 см друг от друга, на нити висит заряженный бузиновый шарик массой т=0,1 г. После подачи на пластины разности потенциалов {/= 1 кВ нить с шариком отклонилась на угол а=10°. Найти заряд q шарика.
9.60. Мыльный пузырь с зарядом <7=222 пКл находится в равновесии в поле плоского горизонтально расположенного конденсатора. Найти разность потенциалов U между пластинами конденсатора, если масса пузыря т=0,01 г и расстояние между пластинами d=5 см.
