ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.12.2020
Просмотров: 1816
Скачиваний: 4
Задача №3
Плоский
конденсатор, який складається
з круглих пластин радіусом
r
, розділений прошарком із діелектричною
проникністю
і
завтовшки d
.
Заряджено конденсатор до напруги U
Знайти
ємність конденсатора, заряд на пластинах
та енергію електричного поля.
Д
ано:
Розв’язання
4.4 Задачі для самостійного розв’язування:
Задача №1
З якою силою взаємодіють два заряди по 10 нКл, що перебувають на відстані
3 см один від одного?
Задача №2
На якій відстані один від одного заряди 1 мкКл і 10 нКл взаємодіють із силою 9 мН?
Задача №3
У скільки разів треба змінити відстань між зарядами при збільшенні одного з них у 4 рази, щоб сила взаємодії залишилася попередньою?
Задача №4
Однакові металеві кульки, заряджені однойменно зарядами q і 4q, знаходяться на відстані r одна від одної. Кульки привели у стикання. На яку відстань х треба їх розвести, щоб сила взаємодії залишилася попередньою?
Задача №5
Заряди 10 і 16 нКл розміщено на відстані 7 мм один від одного. Яка сила буде діяти на заряд 2 нКл, розміщений у точці, що віддалена на З мм від меншого заряду і на 4мм від більшого?
Задача №6
На нитках завдовжки l, закріплених в одній точці, підвішені кульки масою m кожна. При наданні кулькам рівних однойменних зарядів нитки розійшлися, утворивши кут α. Знайти: 1) силу взаємодії F зарядів; 2) заряд q кожної кульки.
|
α0 |
m, кг |
l, м |
|
60 |
1·10 - 4 |
0,62 |
Задача №7
На нитках завдовжки l, закріплених в одній точці, підвішені кульки масою m. кожна. При наданні кулькам рівних однойменних зарядів нитки розійшлися, утворивши кут α. Знайти: 1) силу взаємодії F зарядів; 2) заряд q кожної кульки.
|
α 0 |
m, кг |
l, м |
|
75 |
2,7·10 - 4 |
1,14 |
Задача №8
На нитках завдовжки l, закріплених в одній точці, підвішені кульки масою m. кожна. При наданні кулькам рівних однойменних зарядів нитки розійшлися, утворивши кут α. Знайти: 1) силу взаємодії F зарядів; 2) заряд q кожної кульки.
|
α0 |
m, кг |
l, м |
|
90 |
4·10 - 4 |
0,106 |
Задача №9
На нитках завдовжки l, закріплених в одній точці, підвішені кульки масою m. кожна. При наданні кулькам рівних однойменних зарядів нитки розійшлися, утворивши кут α. Знайти: 1) силу взаємодії F зарядів; 2) заряд q кожної кульки.
|
α0 |
m, кг |
l, м |
|
30 |
8,9·10- 4 |
0,87 |
Задача №10
На нитках завдовжки l, закріплених в одній точці, підвішені кульки масою m. кожна. При наданні кулькам рівних однойменних зарядів нитки розійшлися, утворивши кут α. Знайти: 1) силу взаємодії F зарядів; 2) заряд q кожної кульки.
|
α0 |
m, кг |
l, м |
|
120 |
9,1·10- 4 |
0,33 |
Задача №11
У певній точці поля на заряд 2 нКл діє сила 0,4 мкН. Знайти напруженість поля в цій точці.
Задача №12
Яка сила діє на заряд 12 нКл, розміщений у точці, в якій напруженість електричного поля дорівнює 2 кВ/м?
Задача №13
З яким прискоренням рухається електрон у полі напруженістю 10 кВ/м?
Задача №14
Знайти напруженість поля заряду 36 нКл у точках, віддалених від заряду на 9 і 18 см.
Задача №15
Заряди по 0,1 мкКл розміщено на відстані 6 см один від одного. Знайти напруженість поля в точці, віддаленій на 5 см від кожного із зарядів. Розв'язати цю задачу для випадку, коли обидва заряди позитивні.
Задача №16
Яку роботу виконує поле під час переміщення заряду 20 нКл із точки з потенціалом 700 В у точку з потенціалом 200 В? із точки з потенціалом 100 В у точку з потенціалом 400 В?
Задача №17
В однорідному електричному полі напруженістю 1 кВ/м перемістили заряд — 25 нКл у напрямку силової лінії на 2 см. Знайти роботу поля, зміну потенційної енергії заряду і напругу між початковою і кінцевою точками переміщення.
Задача №18
Під час переміщення заряду між точками з різницею потенціалів 1 кВ поле викoнало роботу 40 мкДж. Чому дорівнює заряд?
Задача №19
Електрон перемістився в прискорюючому полі із точки з потенціалом 200 В у точку з потенціалом 300 В. Знайти кінетичну енергію електрона, зміну його потенціальної енергії і набуту швидкість. Початкову швидкість електрона вважати нульовою.
Задача №20
Яку різницю потенціалів має пройти електрон, щоб його швидкість збільшилася від 10 до 30 Мм/с?
Задача №21
Напруга між двома точками, які лежать на одній лінії напруженості однорідного поля, дорівнює 2 кВ. Відстань між цими точками 10 см. Яка напруженість поля?
Задача №22
Точка А лежить на лінії напруженості однорідного поля, напруженість якого 60 кВ/м. Знайти різницю потенціалів між цією точкою і певною точкою Б, розміщеною в 10 см від точки А. Розглянути випадки, коли точки А й Б лежать: а) на одній лінії напруженості; б) на прямій, перпендикулярній лінії напруженості; в) на прямій, напрямленій під кутом 45° до ліній напруженості.
Задача №23
Площа кожної пластини плоского конденсатора 401 см2. Заряд пластин
1,42 мкКл. Знайти напруженість поля між пластинами.
Задача №24
Знайти поверхневу густину заряду на пластинах плоского конденсатора, розділених шаром скла завтовшки 4 мм, якщо на конденсатор подано напругу 3,8 кВ.
Задача №25
Яка ємність конденсатора, якщо під час його зарядження до напруги 1,4 кВ він одержує заряд 28 нКл?
Задача №26
Найбільша ємність шкільного конденсатора 58 мкФ. Який заряд він нагромадить під час його підключення до полюсів джерела постійної напруги 50 В?
Задача №27
На конденсаторі написано: 100 пФ; 300 В. Чи можна використовувати цей конденсатор для нагромадження заряду 50 нКл?
Задача №28
У скільки разів зміниться ємність конденсатора при зменшенні робочої .площі пластин удвічі й зменшенні відстані між ними утричі?
Задача №29
У скільки разів, зміниться ємність конденсаторів-, якщо прокладкою між пластинами замість паперу, просоченого парафіном, використовувати листову слюду такої самої товщини?
Задача №30
При введенні в простір між пластинами повітряного конденсатора твердого діелектрика напруга на конденсаторі зменшилася з 400 до 50 В. Яка діелектрична проникність діелектрика?
Задача №31
Площа кожної пластини плоского конденсатора дорівнює 520 см2. На якій відстані одну від одної треба розташувати пластини в повітрі, щоб ємність конденсатора дорівнювала 46 пФ?
Задача №32
Плоский конденсатор складається з двох пластин площею 50 см2 кожна. Між пластинами знаходиться шар скла. Який найбільший заряд можна нагромадити на цьому конденсаторі, якщо при напруженості поля 10 МВ/м у склі відбувається пробій конденсатора?
Задача №33
Плоский
конденсатор, який складається з круглих
пластин радіусом
r,
розділений прошарком із діелектричною
проникністю
і завтовшки
d.
Заряджено конденсатор до напруги U.
Знайти: 1) ємність С конденсатора; 2) заряд
на пластинах
q;
3) енергію W електричного поля.
|
|
r |
|
U, B |
|
1 |
11 |
9,8 |
27 000 |
Задача №34
Плоский
конденсатор, який складається з круглих
пластин радіусом
r,
розділений прошарком із діелектричною
проникністю
і завтовшки
d.
Заряджено конденсатор до напруги U.
Знайти: 1) ємність С конденсатора; 2) заряд
на пластинах
q;
3) енергію W електричного поля.
|
|
r |
|
U, B |
|
1 |
10 |
1 |
2400 |
Задача №35
Плоский
конденсатор, який складається з круглих
пластин радіусом
r,
розділений прошарком із діелектричною
проникністю
і завтовшки
d.
Заряджено конденсатор до напруги U.
Знайти: 1) ємність С конденсатора; 2) заряд
на пластинах
q;
3) енергію W електричного поля.
|
|
r |
|
U, B |
|
6 |
8.9 |
1.3 |
1600 |
Плоский
конденсатор, який складається з круглих
пластин радіусом
r,
розділений прошарком із діелектричною
проникністю
і завтовшки
d.
Заряджено конденсатор до напруги U.
Знайти: 1) ємність С конденсатора; 2) заряд
на пластинах
q;
3) енергію W електричного поля.
|
|
r |
|
U, B |
|
7 |
12.4 |
0.92 |
940 |
Плоский
конденсатор, який складається з круглих
пластин радіусом
r,
розділений прошарком із діелектричною
проникністю
і завтовшки
d.
Заряджено конденсатор до напруги U.
Знайти: 1) ємність С конденсатора; 2) заряд
на пластинах
q;
3) енергію W електричного поля.
|
|
r |
|
U, B |
|
7 |
13.6 |
0.81 |
430 |
Задача №38
При збільшенні напруги, поданої на конденсатор ємністю 20 мкФ, удвічі енергія поля зросла на 0,3 Дж. Знайти початкові значення напруги й енергії поля.
Задача №39
Відстань між пластинами плоского конденсатора з діелектриком із паперу, просоченого парафіном, дорівнює 2 мм, а напруга між пластинами 200 В. Знайти густину енергії поля.
Задача №40
Площа кожної з пластин плоского конденсатора 200 см2, а відстань між ними 1 см. Яка енергія поля, якщо напруженість поля 500 кВ/м?