Файл: Основные формулы.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.12.2023

Просмотров: 72

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Электрическое поле. Напряженность электрического поля.


  1. По тонкой нити, изогнутой по дуге окружности радиусом 10 см, равномерно распределен заряд 20 нКл. Определить напряженность поля, создаваемого этим зарядом в точке, совпадающей с центром кривизны дуги, если длина нити равна четверти длины дуги окружности.

  2. Определить напряженность поля, создаваемого зарядом, равномерно распределенным по тонкому прямому стержню с линейной плотностью заряда 200нКл/м, в точке, лежащей на продолжении оси стержня на расстоянии 20 см от ближайшего конца. Длина стержня 40 см.

  3. На продолжении оси тонкого прямого стержня, равномерно заряженного с линейной плотностью заряда 15 нКл/см, на расстоянии 40 см от конца стержня находится точечный заряд 10нКл. Второй конец стержня уходит в бесконечность. Определить силу взаимодействия стержня и заряда.

  4. По тонкому кольцу радиусом 10 см равномерно распределен заряд 20 нКл. Какова напряженность E поля в точке, находящейся на оси кольца на расстоянии 20 см от центра кольца?

  5. Два длинных тонких равномерно заряженных стержня с линейной плотностью заряда 1 мкКл/м расположены в одной плоскости перпендикулярно друг другу так, что точка пересечения их осей находится на расстоянии 10 см и 15 см от ближайших концов стержней. Найти силу, действующую на заряд 10 нКл, помещенный в точку пересечения осей стержней.

  6. Две длинные прямые параллельные нити находятся на расстоянии 5 см друг от друга. На нитях равномерно распределены заряды с линейной плотностью – 5нКл/см и 10 нКл/см. Определить напряженность Е электрического поля в точке, удаленной от первой нити на расстояние 3 см и от второй - на расстояние 4 см.

  7. Электрон с начальной скоростью υ0 =3 Мм/с влетел в однородное электрическое поле напряженностью Е=150В/м. Вектор начальной скорости перпендикулярен линиям напряженности электрического поля. Определить: 1)силу, действующую на электрон; 2)ускорение электрона; 3) скорость электрона через t=0,1мкс.

  8. Напряженность поля между горизонтально расположенными обкладками плоского кон­денсатора равна 6000 В/м. Определить массу помещенной в это поле пылинки, если она несет заряд 1,6·10-11Кл и находится в рав­новесии.

  9. С какой силой, приходящейся на единицу площади, отталкиваются две одноименно заряженные бесконечно протяженные плоскости с одинаковой поверхностной плотностью заряда равной 2 мкКл/м2?

  10. К бесконечной равномерно заряженной вертикальной плоскости подвешен на нити одноименно заряженный шарик массой 50 мг и зарядом 0,6 нКл. Сила натяжения нити, на которой висит шарик 0,7мН. Найти поверхностную плотность заряда плоскости.

  11. Тонкое полукольцо радиусом 20 см несет равномерно распределенный заряд 2 мкКл. Определить силу, действующую на точечный заряд 40 мкКл, расположенный в центре кривизны полукольца.

  12. Определить напряженность E поля, создаваемого тонким длинным стержнем, равномерно заряженным с линейной плотностью заряда 20 мкКл/м в точке, находящейся на расстоянии 2 см от стержня, вблизи его середины.

  13. Параллельно бесконечной плоскости, заряженной с поверхностной плотностью заряда 4 мкКл/м2, расположена бесконечно длинная прямая нить, заряженная с линейной плотностью заряда 100 нКл/м. Определить силу, действующую со стороны плоскости на отрезок нити длиной 1 м.

  14. Две одинаковые круглые заряженные пластины, площадью 400 см2 каждая, расположены параллельно друг другу. Заряд одной пластины 400 нКл, другой -200 нКл. Определить силу взаимного притяжения пластин, если расстояние между ними: а) 3 мм; б) 10 м.

  15. С какой силой (на единицу длины) взаимодействуют две заряженные бесконечно длинные параллельные нити с одинаковой линейной плотностью заряда 20 мкКл/м, находящиеся на расстоянии 10 см друг от друга?

  16. Поверхностная плотность заряда бесконечно протяженной вертикальной плоскости равна 400 мкКл/м2. К плоскости на нити подвешен одноименно заряженный шарик массой 10 г. Определить заряд шарика, если нить образует с плоскостью угол 30о.

  17. На бесконечном тонкостенном цилиндре диаметром 20 см равномерно распределен заряд с поверхностной плотностью 4 мкКл/м2. Определить напряженность поля в точке, отстоящей от поверхности цилиндра на 15 см.

  18. Тонкий длинный стержень равномерно заряжен с линейной плотностью 1,5 нКл/м. На продолжении оси стержня на расстоянии 12 см от его конца находится точечный заряд 0,2 мкКл. Определить силу взаимодействия стержня и точечного заряда. Длина стержня 24 см.

  19. Длинная прямая тонкая проволока несет равномерно распределенный заряд. Вычислить линейную плотность заряда, если напряженность поля на расстоянии 0,5 м от проволоки против ее середины 2 В/см.

  20. По тонкому кольцу равномерно распределен заряд 10 нКл с линейной плотностью 0,01 мкКл/м. Определить напряженность электрического поля, создаваемого заряженным кольцом в точке, лежащей на оси кольца и удаленной от его центра на расстояние, равное радиусу кольца.

  21. Две трети тонкого кольца радиусом 10 см несут равномерно распределенный заряд с линейной плотностью 0,2 мкКл/м. Определить напряженность электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке, совпадающей с центром кольца.

  22. Тонкий бесконечный стержень, ограниченный с одной стороны, несет равномерно распределенный заряд с линейной плотностью 0,5 мкКл/м. Определить напряженность электрического поля, создаваемого этим зарядом в точке, лежащей на оси стержня на расстоянии 20 см от его начала.

  23. По тонкому кольцу радиусом 20 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью 0,2 мкКл/м. Определить напряженность электрического поля, создаваемого заряженным кольцом в точке, находящейся на оси кольца на расстоянии от центра, равном удвоенному радиусу кольца.

  24. По тонкому полукольцу равномерно распределен заряд 20 нКл с линейной плотностью 0,1 мкКл/м. Определить напряженность электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке, совпадающей с центром кольца.

  25. Четверть тонкого кольца радиусом 10 см несет равномерно распределенный заряд 0,05 мкКл. Определить напряженность электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке, совпадающей с центром кольца.

  26. Тонкий стержень длиной 20 см несет равномерно распределенный заряд 0,1 мкКл. Определить напряженность электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке, лежащей на оси стержня на расстоянии 20 см от его конца.

  27. По тонкому кольцу радиусом 10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью 1 мкКл/м. Определить напряженность электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке, совпадающей с центром кольца.

  28. Тонкое кольцо несет распределенный заряд 0,2 мкКл. Определить напряженность электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние 20 см. Радиус кольца 10 см.

  29. Треть тонкого кольца радиусом 10 см несет распределенный заряд 50 нКл. Определить напряженность электрического поля, создаваемого распределенным зарядом в точке, совпадающей с центром кольца.

  30. Определить напряженность поля в точке, лежащей между зарядами +2·10-7 Кл и -4·10-7 Кл, находящимися в скипидаре на расстоянии 10 см друг от друга.

  31. На каком расстоянии от точечного заряда 1·10-7 Кл, находящегося в дистиллированной воде (ε=81), напряженность электрического поля будет равна 0,25 В/м.

  32. Одинаковые по величине, но разные по знаку заряды 1,8·10-8 Кл расположены в двух вершинах равностороннего треугольника. Сторона треугольника 2 м. Определить напряженность электрического поля в третьей вершине треугольника.

  33. В вершинах при острых углах ромба, составленного из двух равносторонних треугольников со стороной а, помещены положительные заряды q. В вершине при одном из тупых углов ромба помещен положительный заряд Q. Определить напряженность электрического поля Е в четвертой вершине ромба.




Потенциал электрического поля. Связь напряженности и потенциала.


  1. Точечные заряды 4·10-7 Кл и 5·10-7 Кл находятся на расстоянии 0,5 м друг от друга. Какую работу необходимо совершить, чтобы сблизить эти заряды до расстояния 0,2 м?

  2. Пылинка массой 10-4 г находится в электрическом поле между горизонтальными заряженными пластинами. Разность потенциалов между пластинами равна 10 кВ, расстояние между ними 5 см. Каким электрическим зарядом обладает пылинка, если она находится в равновесии?

  3. Электрическое поле создано длинным цилиндром, равномерно заряженным с линейной плотностью 20 нКл/м. Определить разность потенциалов двух точек этого поля, находящихся вне цилиндра на расстоянии 0,5 см и 2 см от его поверхности, если радиус цилиндра - 1 см.

  4. Заряд равномерно распределен по бесконечной плоскости с поверхностной плотностью 10 мкКл/м2. Определить разность потенциалов двух точек этого поля, если одна из точек находится на плоскости, а другая удалена от нее на расстояние 10 см.

  5. По тонкому кольцу радиусом 10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью 10 нКл/м. Определить потенциал в точке, лежащей на оси кольца на расстоянии 5 см от центра.

  6. На отрезке тонкого прямого проводника равномерно распределен заряд с линейной плотностью 10 нКл/м. Вычислить потенциал поля, создаваемого этим зарядом в точке, расположенной на оси проводника и удаленной от ближайшего конца отрезка на расстояние, равное длине этого отрезка.

  7. Тонкий стержень длиной 10 см несет равномерно распределенный заряд 1нКл. Определить потенциал электрического поля в точке, лежащей на оси стержня на расстоянии 20 см от ближайшего его конца.

  8. Тонкий стержень изогнут в форме квадрата. Стержень заряжен с линейной плотностью 1,6 нКл/м. Найти потенциал электрического поля в центре квадрата.

  9. Бесконечно длинная тонкая прямая нить несет равномерно распределенный по длине нити заряд с линейной плотностью 0,01мкКл/м. Определить разность потенциалов двух точек поля, удаленных от нити на 2 см и 4 см.

  10. Определить потенциальную энергию электростатического взаимодействия двух точечных зарядов 400нКл и 20 нКл, находящихся на расстоянии 5 см друг от друга.

  11. Две параллельные заряженные плоскости, поверхностные плотности зарядов которых 2 мкКл/м2 и 0,8 мкКл/м2, находятся на расстоянии 0,6 см друг от друга. Определить разность потенциалов между плоскостями.

  12. Какая работа совершается электрическим полем при перемещении заряда 4,6 мкКл в поле между точками с разностью потенциалов 2000 В?

  13. Определить потенциал на поверхности шара, если известно, что на расстоянии 10 см от его поверхности потенциал электрического поля равен 20 В. Радиус шара 0,1 м.

  14. Заряженная капелька масла уравновешена электростатическим полем горизонтально расположенного плоского конденсатора, находящегося под напряжением 250 В. Чему равна масса капельки, если она несет на себе заряд равный заряду трех электронов? Расстояние между пластинами 8мм.

  15. Капелька масла радиусом 1 мкм, несущая на себе заряд двух электронов, находится в равновесии в поле расположенного горизонтально плоского конденсатора, когда к нему приложено напряжение 820 В. Расстояние между пластинами 8 мм. Плотность масла 0,8 г/см3. Чему равен заряд электрона?

  16. Два одинаково равномерно заряженных шарика, расположенных друг от друга на расстоянии 25 см (между центрами), взаимодействуют с силой 1·10-6Н. До какого потенциала заряжены шарики, если их диаметр 1 см?

  17. Металлический шар радиуса 5 м, заряженный до потенциала 100 В, окружают сферической проводящей оболочкой ра­диуса 10 м. Как изменится потенциал шара, после того как он будет на некоторое время соединен проводником с оболочкой?