menu
person

Тема №12836

Ответы к задачам по физике Электростатика 90

Задачи 1 класса трудности

1.​ Определить поверхностную плотность заряда металлического ша​ра с площадью поверхности 2 м2, если заряд шара равен 0,04 Кл. Ответ дать в единицах СИ.

2.​ Две капли с зарядами 32 мкКл и минус 8 мкКл сливаются в одну каплю. Чему равен заряд этой капли? Ответ дать в микрокулонах.

3.​ Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами в вакууме равна 1 Н. После размещения этих зарядов на таком же расстоянии друг от друга в жидкой среде сила взаимодействия между ними соста​вила 0,5 Н. Чему равна диэлектрическая проницаемость среды?

4.​ Электрическое поле действует на точечный заряд величиной 0,1 Кл с силой 111. Чему равна напряженность этого поля в точке нахождения

заряда? Ответ дать в единицах СИ.

5. Потенциальная энергия тела, заряженного до 0,125 Кл, в некоторой точке электростатического поля равна 25 Дж. Чему равен потенциал данной точки? Ответ дать в единицах СИ.

6.​ При перемещении заряда величиной 0,1 Кл между двумя точками электростатическое поле совершило работу, равную 2 Дж. Чему равен модуль разности потенциалов между этими точками? Ответ дать в еди​ницах СИ.

7.​ Потенциал некоторой точки поля, созданною положительным то​чечным зарядом, равен 50 В. Чему будет равен потенциал этой точки поля, если величину заряда, создающего поле, уменьшить в два раза? Ответ дать в единицах СИ.

8.​ Металлическому полому цилиндру сообщили заряд 5 мкКл. Опре​делить потенциал его внутренней поверхности, если на внешней он ра​вен 50 В. Ответ дать в единицах СИ.

 

9.​ Уединенному металлическому проводнику сообщили заряд 5 мкКл. Определить величину электроемкости этого проводника, если потенциал его поверхности равен 10 В. Ответ дать в микрофарадах.

10.​ Между пластинами заряженного плоского конденсатора разность потенциалов равна 8 В. Заряд конденсатора равен 40 нКл. Чему равна емкость этого конденсатора? Ответ дать в нанофарадах.

Задачи 2 класса трудности

11.​ Два одинаковых металлических шарика, заряды которых, соот​ветственно, равны -9 нКл и +3 нКл, привели в соприкосновение и снова раздвинули. Найти суммарный заряд шариков после их разведения. Ответ дать в нанокулонах.

12.​ Два точечных заряда взаимодействуют друг с другом в вакууме с силой 036 Н. С какой силой будут действовать эти заряды друг на дру​га, если их поместить в среду с диэлектрической проницаемостью, рав​ной 9? Ответ дать в единицах СИ.

13.​ Точечный заряд величиной 0,4 мкКл помещен в жидкую среду, диэлектрическая проницаемость которой равна 5. Чему равна напря​женность поля в точке, отстоящей от заряда на расстоянии 3 м? Ответ дать в единицах СИ.

14.​ Электрическое поле создано двумя одинаковыми по знаку и вели​чине точечными зарядами по 0,01 Кл каждый. Расстояние между заря​дами I м. Чему равна напряженность поля в точке, лежащей на середи​не линии, соединяющей эти заряды? Ответ дать в единицах СИ.

15.​ Какую работу совершает электрическое поле при перемещении положительного заряда 20 нКл из точки с потенциалом +100 В в точку с потенциалом - '00 В? Ответ дать в микроджоулях.

16.​ Заряд, равный 0,01 Кл, перемещаясь вдоль силовой линии одно​родного электрического поля, прошел расстояние 0,1 м. Напряженность поля равна 200 В/м. Какую работу совершило электрическое поле по перемещению данного заряда? Ответ дать в единицах СИ.

17.​ Один из зарядов создает электростатическое поле, потенциал ко​торого в некоторой точке пространства равен 12 В. Потенциал поля, созданного другим зарядом, в этой же точке пространства равен 4 В. Чему равен потенциал этой точки при наличии обоих зарядов? Ответ дать в единицах СИ.

18.​ Разность потенциалов между двумя точками на силовой линии однородного электрического поля равна 40 В. Расстояние между точ​ками 0,08 м. Чему равна напряженность электрического поля? Ответ дать в единицах СИ.

19.​ Во сколько раз увеличится емкость воздушного плоского конден​сатора, если между его пластинами поместить диэлектрик с диэлектри​ческой проницаемостью, равной 2, уменьшив при этом расстояние меж​ду пластин" ми в 4 раза?

20.​ Чему равна энергия электрического поля конденсатора емкостью 0,01 Ф при разности потенциалов на обкладках 300 В? Ответ дать в еди​ницах СИ.

Задачи 3 класса трудности

21.​ Поверхностная плотность заряда проводящей сферы радиусом 0,5 м равна 2,5 нКл/м2. Определить заряд сферы. Ответ дать в наноку​лонах.

22.​ Два точечных положительно заряженных тела, находящиеся *на расстоянии 3 м друг от друга, взаимодействуют с силой 150 Н. Диэлек​трическая проницаемость среды равна 5. Определить заряд первого те​ла, если второе тело имеет заряд в 3 раза больше первого. Ответ дать в милликулонах.

23.​ Напряженность электрического поля точечного заряда 0,75 нКл на расстоянии 6 см от него равна 250 В/м. Найти диэлектрическую про​ницаемость среды, в которую помещен заряд.

24.​ Точка А находится в поле двух одноименных зарядов. Каждый из зарядов создает свое электрическое поле. Векторы напряженностей этих полей в точке А перпендикулярны, а модули этих векторов, соответ​ственно, равны 3 В/м и 4 В/м. Определить результирующую напряжен​ность электрического поля в точке А. Ответ дать в единицах СИ.

25.​ Точка А находится в поле двух разноименных зарядов. Каждый из зарядов создает свое электрическое поле. Векторы напряженностей

этих полей в точке А параллельны, а модули этих векторов, соответ​ственно, равны 60 В/м и 40 В/м. Определить результирующую напря​женность электрического поля в точке А. Ответ дать в единицах СИ.

26.​ Потенциальная энергия двух положительно заряженных неболь​ших шариков, помешенных в вакуум, равна 4 Дж. На каком расстоя​нии находятся эти шарики, если их заряды равны 6 мкКл и 8 мкКл? От​вет дать в единицах СИ.

27.​ В однородном электростатическом поле, напряженность которого равна 10 В'м, электрон пролетел вдоль силовой линии расстояние, рав​ное 0,5 М. Какую работу совершило поле по перемещению электрона? Ответ дать в электронвольтах.

28.​ Какую кинетическую энергию приобретет положительно заряжен​ная частица, пройдя в электрическом поле воздушного конденсатора от положительно заряженной пластины до отрицательно заряженной? Разность потенциалов между пластинами 100 В, заряд частицы 2 мкКл, начальная скорость ее равна нулю. Ответ дать в единицах мкДж

29.​ Точечный заряд, помешенный в жидкую среду, создает потенциал 15 В в точке, отстоящей от заряда на расстоянии 0,4 м. Заряд равен 5 нКл. Чему равна диэлектрическая проницаемость среды?

30.​ Напряженность однородного электрического поля равна 50 В/м. Разность потенциалов между двумя точками А и В на одной силовой линии равна 5 В. Найти расстояние между этими точками. Ответ дать в единицах СИ.

31.​ Емкость проводящей сферы в вакууме равна 20 пФ. Определить радиус сферы. Ответ дать в единицах СИ.

32. Площадь каждой из обкладок плоского конденсатора равна 0,01 м2, а расстояние между ними 1мм. Пространство между пластинами заполнено средой с диэлектрической проницаемостью, равной 10. Определить величину электроемкости данного конденсатора. Ответ дать в пикофарадах.

33.​ Заряд конденсатора равен 50 мкКл, разность потенциалов между его обкладками 1 кВ. Чему равна энергия электростатического поля в этом конденсаторе? Ответ дать в миллиджоулях.

34.​ Батарея двух параллельно соединенных конденсаторов имеет ем​кость 10 мкФ. Найти емкость первого конденсатора, если емкость которого равна 7 мкФ. Ответ дать в микрофарадах.

35.​ Сколько конденсаторов емкостью 500 пФ каждый следует соеди​нить последовательно в батарею, чтобы общая емкость батареи стала равной 0,1 нФ?

Задачи 4 класса трудности

36.​ Определить, во сколько раз нужно изменить расстояние между двумя взаимодействующими заряженными телами, чтобы сила этого взаимодействия не изменилась при погружении зарядов из вакуума в воду, диэлектрическая проницаемость которой равна 81.

37.​ Два точечных заряда +16 пКл и +64 нКл находятся на расстоянии 0,12 м друг от друга в вакууме. На каком конечном расстоянии от меньшего заряда следует поместить третий заряд, равный 8 нКл, чтобы он под действием электрических сил оставался в равновесии? Ответ дать в единицах СИ.

38.​ Два одинаковых заряженных шарика погрузили в жидкость, из​менив расстояние между ними вдвое. Определить диэлектрическую проницаемость жидкости, если сила, действующая на каждый шарик, не изменилась.

39.​ Электрон движется под действием однородного электрического поля в вакууме с ускорением 0,8 Тм/с2. Определить напряженность элек​трического поля. Ответ дать в единицах СИ.

 

40.​ Определить электрическую силу, действующую на электрон в плоском конденсаторе, если разность потенциалов между пластинами 10 кВ, а расстояние между ними 1,6 мм. Ответ дать в пиконыотонах.

41.​ Какая работа совершается однородным электрическим полем на​пряженностью 100 В/м при перемещении заряда 2 мкКл на 2 см в на​правлении, составляющем угол 60° с направлением силовых линий? Ответ дать в микроджоулях.

42. Проводящий шар имеет поверхностную плотность заряда 2 нКл/м2. Определить напряженность электрического поля в точке, удаленной от поверхности шара на расстояние, равное пяти радиусам шара. Ответ дать в единицах СИ.

43.​ При внесении заряда 200 нКл в электрическое поле соверше​на работа 0,4 мкДж. Найти потенциал поля в точке, в которой нахо​дится заряд. Ответ дать в единицах СИ.

44.​ Под действием электрического поля электрон перемещается от одной пластины вакуумного конденсатора к другой, при этом он полу​чает кинетическую энергию 0,0032 пДж. Найти разность потенциалов между пластинами. Ответ дать в киловольтах.

45.​ Найти радиус проводящей сферы, если при сообщении ей заряда в 20 нКл ее потенциал стал равен 6 кВ. Ответ дать в сантиметрах.

46.​ На большом расстоянии друг от друга находятся два металличе​ских шара: заряженный шар А радиусом 1 м и незаряженный шар В. После электрического соединения шаров длинным проводником заряд шара В стал равен 0,02 мкКл, а потенциал 100 В. Найти потенциал ша​ра А до соединения. Ответ дать в единицах СИ.

47.​ Два конденсатора соединены параллельно. Емкость первого рав​на 1000 пФ, второго - 5000 пФ. Найти заряд первого конденсатора, ес​ли заряд второго 10 мкКл. Ответ дать в микрокулонах.

48.​ Несколько одинаковых конденсаторов емкостью по 60 нФ каж​дый соединили последовательно, так что общая емкость стала равной 15 нФ. Какова будет общая емкость этих конденсаторов, если их соеди​нить параллельно? Ответ дать в нанофарадах.

49.​ Найти заряд, который нужно сообщить двум последовательно со​единенным конденсаторам с емкостями 2 пФ и 3 пФ, чтобы зарядить их до разности потенциалов 10 кВ. Ответ дать в пикокулонах.

50.​ Два одинаковых конденсатора соединили параллельно и заряди​ли до напряжения 10 В, при этом заряд батареи конденсаторов 100мкКл. Определить емкость каждого конденсатора. Ответ дать в микрофарадах.

51.​ Три конденсатора соединены последовательно. Емкость первого конденсатора равна емкости второго и равна 4 мкФ, емкость батареи конденсаторов 1 мкФ. Найти емкость третьего конденсатора. Ответ дать в микрофарадах.

52.​ Определить энергию наэлектризованного проводящего шара с поверхностной плотностью заряда 10 мкКл/м2, если его потенциал ра​вен 4 кВ. Площадь поверхности шара 12,5 м2. Ответ дать в единицах СИ.

53.​ Энергия электрического поля в конденсаторе равна 20 мДж. Определить заряд конденсатора, если его электроемкость равна 10 нФ. Ответ дать в микрокулонах.

54.​ Энергия плоского воздушного конденсатора равна 4 мкДж, а ем​кость 200 пФ. Найти разность потенциалов между обкладками конден​сатора. Ответ дать в единицах СИ.

55.​ Конденсатор емкостью 1000 пФ зарядили до разности потенциа​лов 10 В. Определить плотность энергии электрического поля, если пло​щадь обкладки 1 см2, расстояние между обкладками I мм. Ответ дать в единицах СИ.

Задачи 5 класса трудности

56. Два точечных тела, находящиеся в вакууме, имеют отрицательные заряды -2 пКл и -0,667 пКл. Масса одного тела 0,01 кг. Какова должна быть масса другого тепа, чтобы электрическая сила взаимодействия уравновесилась гравитационной силой притяжения? Гравитационная постоянная равна 66.7 пН м2/кг2. Ответ дать в единицах СИ.

57. В двух противоположных вершинах квадрата находятся два оди​наковых положительных заряда величиной 800 нКл. взаимодействую​щие с силой 0,4 Н. Определить напряженность поля в центре квадрата, если в одну »1з свободных вершин квадрата поместить еще один поло​жительный заряд величиной 0,08 .нКл. Ответ дать в единицах СИ.

53. Точечные заряды 100 мкКл и 200 мкКл находятся в вакууме. На прямой, соединяющей заряды, на одинаковом расстоянии 0,1 м от каж​дого из них помещен пробный заряд величиной -30 нКл. Найти модуль силы, действующей на пробный заряд. Ответ дать в единицах СИ.

59.​ Заряженная капелька жидкости находится в равновесии в направ​ленном вертикально вверх однородном электрическом поле напряжен​ностью 100 В/м. Определить массу капельки, если ее заряд равен 19,6 нКл. Ответ дать в миллиграммах.

60.​ Два заряженных шарика, связанные нитью, лежат на горизон​тальной гладкой поверхности. Заряды шаров равны. Во сколько раз изменится сила натяжения нити, если заряд каждого шарика увеличить в три раза? Трением пренебречь.

61.​ Два одинаковых металлических шарика с зарядами I нКл и 3 нКл находятся на определенном расстоянии друг--от друга. Их приводят в соприкосновение и разводят на расстояние, которое в 2 раза больше первоначального. Во сколько раз уменьшится сила взаимодействия ?

62.​ Два одинаковых одноименно заряженных металлических шарика, заряды которых различаются в 5 раз, находятся на определенном рас​стоянии друг от друга. Их приводят в соприкосновение и разводят на прежнее расстояние. Определить во сколько раз увеличится сила вза​имодействия.

63.​ Точечные заряды 2 нКл и -4 нКл находятся на расстоянии 0,2 м друг от друга р. вакууме. Найти напряженность электрического поля в точке, находящейся посредине между зарядами. Ответ дать в единицах СИ.

64.​ Два точечных положительных заряда 16 нКл и 9 нКл расположе​ны на расстоянии 6 м друг- от друга в среде с диэлектрической прони​цаемостью, равной 3,5. Найти напряженность электрического поля по​середине между зарядами. Ответ дать в единицах СИ.

65.​ Два точечных заряда величиной +9 нКл и +1 нКл расположены на расстоянии I м друг- от друга. На каком расстоянии от большего за​ряда на прямой, соединяющей эти заряды, напряженность электриче​ского поля равна нулю? Ответ дать в единицах СИ.

66.​ Два точечных заряда величиной +8 нКл и -8 нКл расположены в вакууме в двух вершинах равностороннего треугольника. Сторона тре​угольника 2 м. Определить напряженность электрического поля в тре​тьей вершине. Ответ дать в единицах СИ.

67.​ Во сколько раз уменьшится напряженность электрического поля в воздушном конденсаторе, заряженном и отключенном от источника то​ка, если расстояние между пластинами уменьшить вдвое, а простран​ство между ними заполнить диэлектриком с диэлектрической проница​емостью, равной 4?

68.​ Пылинка, находящаяся в электрическом поле и несущая на себе электрический заряд, переместилась в направлении силовых линий из точки с потенциалом 30 В в точку с потенциалом 10 В. Кинетическая энергия пылинки изменилась при этом на 0,1 мкДж. Найти заряд пы​линки. Ответ дать в нанокулонах.

69.​ Между обкладками плоского конденсатора, разность потенциа​лов между которыми 300 В, а расстояние 3 см, движется заряженная ча​стица, масса которой 20 мкг, заряд 10 мкКл. С каким ускорением дви​жется частица? Ответ дать в км/с2. Поле тяжести не учитывать.

70.​ Электрон пролетает промежуток с электрическим полем, при этом его кинетическая энергия возрастает вдвое. Во сколько раз возрастет энергия электрона при пересечении им промежутка, если разность по​тенциалов на его концах увеличить в три раза при той же начальной энергии, что и в первом случае ?

71.​ Два одинаковых конденсатора соединены последовательно и под​ключены к источнику с ЭДС 20 В. Заряд на обкладках конденсаторов I нКл. Определить емкость каждого конденсатора. Ответ дать в пикофарадах.

72.​ Два одинаковых конденсатора емкостью 1 мкФ каждый соедине​ны параллельно и подключены к источнику с ЭДС 1 В. Определить за​ряд батареи конденсаторов. Ответ дать в микрокулонах.

73.​ Два заряженных, отключенных от источников напряжения кон​денсатора емкостью 4 пФ и I пФ соединили между собой параллельно разноименно заряженными обкладками. Определить напряжение полу​ченной батареи конденсаторов, если до соединения первый конденса​тор имел заряд 1 нКл, второй 0,5 нКл. Ответ дать в единицах СИ.

74.​ Разность потенциалов между пластинами плоского воздушного конденсатора равна 20 В. Площадь пластин конденсатора равна 0,2 м2, а расстояние между ними равно 8.85 мм. Найти энергию конденсатора. Ответ дать в микроджоулях.

75. Два конденсатора емкостью 10 пФ каждый соединили последовательно и подключили к источнику с ЭДС 20 В. Определить энергию электрического поля системы конденсаторов. Ответ дать в наноджоу лях.

Задачи 6 класса трудности

76.​ Напряженность электрического поля между обкладками плоского вакуумного конденсатора, находящимися на расстоянии 9,1 см друг от друга равна 320 В/м. Электрон из состояния покоя проходит путь от отрицательной обкладки до положительной. Какую скорость он будет иметь в конце пути? Ответ дать в км/с.

77.​ Шарик массой 0,4 г и зарядом 0,5 м Кл подвешен на нити в од​нородном электрическом поле, силовые линии которого горизонталь​ны. Определить напряженность электрического поля, если угол откло​нения нити от вертикали составляет 45°. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2. Ответ дать в единицах СИ.

78.​ Во сколько раз увеличится емкость плоского воздушного конден​сатора, пластины которого расположены вертикально, если конденса​тор погрузить до половины в жидкий диэлектрик с диэлектрической проницаемостью, равной 5 ?

79.​ Конденсатор состоит из нескольких латунных листов, проложен​ных стеклянными прокладками толщиной 2 мм. Площадь листа 200 см2, диэлектрическая проницаемость стекла 7. Определить количество лис​тов, если емкость конденсатора 17,7 пФ.

80.​ Пластины воздушного конденсатора отсоединили от источника тока, раздвинули вдеое и зазор заполнили диэлектриком с диэлектри​ческой проницаемостью, равной 4. Во столько раз уменьшилась энер​гия электростатического поля?

81.​ Заряженный шарик движется из точки с потенциалом 1400 В в точку, потенциал которой равен нулю. Найти начальную скорость ша​рика, если его конечная скорость 0,4 м/с. Заряд шарика 40 нКл, масса 1,6 г. Ответ дать в единицах СИ.

82.​ Два одинаковых конденсатора соединили последовательно, бата​рею зарядили от источника с ЭДС 360 В и затем отключили. Заряжен​ные конденсаторы с помощью переключателя соединили параллельно одноименно заряженными обкладками. Определить напряжение на конденсаторах. Ответ дать в единицах СИ.

83.​ Воздушный плоский конденсатор заряжен до разности потенциа​лов 20 кВ. Площадь пластины 40 см2, расстояние между пластинами 1,77 мм. Определить количество теплоты, выделившееся при разрядке конденсатора, если 10 % энергии конденсатора рассеивается в виде электромагнитных волн. Ответ дать в миллиджоулях

84. Электрон с начальной кинетической энергией 100 эВ пролетает ускоряющую разность потенциалов 100 В. Определить отношение ко​нечной скорости к начальной.

85. В трех вершинах квадрата находятся одинаковые положительные заряды 5 нКл. Напряженность поля в четвертой вершине 955 В/м. Найти длину стороны квадрата. Ответ дать в единицах СИ.

Задачи 7 класса трудности

86.​ Десять одинаковых конденсаторов, соединенных последователь​но, зарядили так, что разность потенциалов между крайними клеммами равна 10 В, и отключили от источника тока. Затем с помощью переклю​чателя их соединили параллельно одноименно заряженными пластина​ми. Во сколько раз изменилась запасенная энергия системы?

87.​ Электрон пролетает плоский конденсатор против силовых линий, при этом его скорость возрастает вдвое. Во сколько раз надо увеличить напряжение на пластинах конденсатора, чтобы при повторном движе​нии скорость электрона возрастала в 4 раза? Начальная скорость та же самая, что и в первом случае.

88.​ Определить, во сколько раз возрастет емкость конденсатора, если в среднюю часть зазора вставить пластмассовую пластину с диэлектри​ческой проницаемостью, равной 4, и толщиной, раиной половине рас​стояния между обкладками.

89.​ Пластины воздушного конденсатора отсоединили от источника тока, раздвинули вдвое и зазор заполнили диэлектриком с диэлектри​ческой проницаемостью, равной 4. Во сколько раз уменьшилась плот​ность энергии электрического поля?

90.​ К заряженному конденсатору емкостью 5 мкФ подключают па​раллельно систему из двух последовательно соединенных незаряжен​ных конденсаторов, емкости которых равны 10 мкФ и 20 мкФ. При этом по проводам протекает заряд 0,2 мКл. Определить, до какого на​пряжения был заряжен конденсатор. Ответ дать в единицах СИ.

ответ

ответ

ответ

ответ

ответ

1

0,02

19

48

37

0,04

55

0,5

73

100

2

24

20

450

38

4

56

0,018

74

0,04

3

2

21

7,85

39

4,55

57

200

75

1

4

10

22

0,5

40

1

58

2,7

76

3200

5

200

23

7,5

41

2

59

0,2

77

8

6

20

24

5

42

6,28

60

0

78

3

7

25

25

100

43

2

61

3

79

36

8

50

26

0,108

44

20

62

1,8

80

2

9

0,5

27

5

45

3

63

5400

81

0,3

10

5

28

200

46

280

64

2

82

180

11

-6

29

7,5

47

2

65

0,75

83

3,6

12

0,04

30

0,1

48

240

66

18

84

1,41

13

80

31

0,18

49

12000

67

4

85

0,3

14

0

32

885

50

5

68

5

86

1

15

10

33

25

51

2

69

5000

87

5

16

0,2

34

3

52

0,25

70

4

88

1,6

17

16

35

5

53

20

71

100

89

4

18

500

36

9

54

200

72

2

90

70

Категория: Физика | Просмотров: 1 | Рейтинг: 0.0/0