asyan.org
добавить свой файл
  1 2 3 4

Задачі для самостійної роботи



№ 3.8 Електричний заряд 9·10-9 Кл рівномірно розподілений на поверхні кулі, радіус якої 1 м. Чому дорівнює напруженість поля біля поверхні кулі, на відстані 2 м від центра кулі і в середині кулі? Відповідь: 81 Н/Кл; 20 н/Кл; 0.
№ 3.9 Визначити заряд Землі, якщо напруженість електричного поля біля її поверхні становить 100 В/м. Припустити, що радіус земної кулі дорівнюює 6000 км. Відповідь: -400·103 Кл.

№ 3.10 Три однакових заряди розташували у вакуумі, воді й газі. Напруженість поля в деякій точці у вакуумі дорівнює 9·108 Н/Кл. Яку напруженість має поле в цій самій точці у воді та гасі? Відповідь: 1,1·107 Н/Кл; 4,3·108 Н/Кл.
IV. Різниця потенціалів.

Зв’язок між напруженістю та напругою
№ 4.1 Яку роботу виконує поле під час переміщення заряду 20 нКл з точки, потенціал якої 700В, у точку з потенціалом –100 В, у точку з потенціалом 400В?


Дано:

1) q=20·10-9Кл

φ1=700В

φ2=200В

2) q=20·10-9 Кл

φ1=-100 В

φ2=400 В

А-?
Розв’язування


А=( φ1- φ2)·q

A1=(700В-200В)·20·10-9Кл=

10-5Дж=10мкДж

А2=(-100В-400В)·20·10-9Кл=-10мкКл


№ 4.2 Напруженість однорідного електричного поля дорівнює 2 кВ/м. В ньому перемістили на 3 см в напрямі силової ліній заряд –30нКл. Визначити роботу поля, зміну потенціальної енергії взаємодії заряду з полем і різницю потенціалів між початковою і кінцевою точками переміщення.


Дано:

E=2·103В/м

Δd=3·10-2м

Q=-30·10-9 Кл

А-?

ΔW-?

12)-?
Розвязування
За умовою заряд перемістили в напрямі силової лінії, отже:


№ 4.3 Електрон перемістився в прискорюючому полі з точки, потенціал якої 200 В, у точку з потенціалом 300В. Визначити кінетичну енергію електрона, зміну потенціальної енергії взаємодії з полем і набуту швидкість. Вважати, що початкова швидкість електрона дорівнює нулеві.


Дано:




Розв’язування




№ 4.4 В однорідному полі, напруженість якого 50 кВ/м, перемістили заряд 6 нКл. Вектор переміщення становить 20 см і утворює кут 600 з напрямом силової лінії. Визначити різницю потенціалів між початковою та кінцевою точками переміщення, роботу, поля і зміну потенціальної енергії взаємодії заряду й поля.


Дано:

E=50·103В/м

q=6·10-9 Кл

S=0,2 м

α=600

12)-?

А-?

ΔWp-?
Розв’язуання

A=F·s·cosα

F=E·q

A=E·q·S·cosα

A=50·103В/м·6·10-19Кл·0,2м·1/2=30·10-6Дж

ΔWp=-A=-30·10-6Дж

A=(φ12) ·q

φ12=A/q=E·S·cosα

φ12=50·103В/м·0,2м·1/2=5кВ
№ 4.5 Електрон, рухаючись під дією електричного поля, збільшив свою швидкість з 10 до 30 Мм/с. Визначити різницю потенціалів між початковою та кінцевою точками переміщення.


Дано:

q=-1,6·10-19Кл

m=9,1·10-31кг

v1=10·106м/с

v2=30·106м/с

U=(φ1- φ2)-?
Розвязування






№ 4.6 Між двома пластинами, розташованими горизонтально в вакуумі на відстані 7,2 мм одна від одної перебуває в рівновазі негативно заряджена крапля масла, маса якої 15 нг. Скільки “надлишкових” електронів має крапля, якщо на пластини подано напругу 1 кВ?


Дано:

d=7,2·10-3м

q<0

m=15·10-9г=

=15·10-12кг

U=1kB=103B

N-?


Розвязування





№ 4.7 Порівняти роботи, виконанні полем під час переміщення заряду А в точки В,С і Д (див мал.)

Розв’язок: А=(φ1- φ2)·q

На колі всі точки мають однаковий потенціал, отже


φАВ= φАСАД. Значення роботи будуть однаковими.

№ 4.8 На малюнку зображено силові лінії і дві еквіпотенціальні поверхні (А та В). У якій точці, С чи Д, напруженість поля більша? Потенціал?

Розв’язок: Вектор напруженості йде від В до А, то більший потенціал має поверхня В. Оскільки точка С належить поверхні В, то потенціал в точці С більше. При перетині поверхні В густина силових ліній більша, отже напруженість поля також більша в точці С.

Задачі для самостійної робти:
№ 4.9 Яку роботу треба виконати, щоб перемістити заряд 5·10-8Кл між двома точками електричного поля з різницею потенціалів 1600В? Відповідь: 8·10-8Дж
№ 4.10 Яку кінетичну енергію додатково дістане електрон, пройшовши різницю потенціалів 106В? Відповідь: 1,6·10-13Дж?
№ 4.11 Яку різницю потенціалів має пройти електрон, щоб швидкість його збільшилася від нуля до 8000 км/с?

Відповідь: 0,18·103В.
V. Електроємність конденсатора

Енергія зарядженого конденсатора.



<< предыдущая страница   следующая страница >>