7. Электростатика
7.1. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона.
Уровень А
С какой силой действуют друг на друга два точечных заряда 100 мкКл и 3 мкКл на расстоянии 10 см в вакууме?
Одноименные точечные заряды 0,3 мкКл и 7 мкКл связаны нитью длиной 0,3 м. Определить силу натяжения нити.
Два маленьких шарика обладают зарядами 200 нКл и 450 нКл и, находясь в вакууме, взаимодействуют с силой 0,1 Н. Вычислить расстояние между шариками.
Величину каждого из двух одинаковых точечных зарядов уменьшили в два раза, а расстояние между ними уменьшили в 4 раза. Найти отношение конечной силы их взаимодействия к начальной.
Уровень В
7.1.5.От водяной капли с зарядом 1 нКл отделилась капля с электрическим зарядом -1 нКл. Определить в нанокулонах заряд оставшейся капли.
7.1.6.Два одинаковых металлических шарика с зарядами -3 мкКл и 8 мкКл на короткое время соединяются тонкой проволочкой. Определить в микрокулонах величину заряда одного из шариков после того, как уберут проволочку.
Заряд небольшого проводящего шарика равен 5 мкКл. Во сколько раз увеличится заряд этого шарика, если его привести в контакт с таким же шариком, заряд которого равен 15 мкКл?
Нейтральная водяная капля разделилась на две. Первая из них обладает зарядом -1,5 нКл. Определить в нанокулонах заряд второй капли.
Два одинаковых металлических шарика, заряд одного из которых первоначально равен -5 мкКл, соприкасаются и затем снова разводятся. Заряд одного из шариков после разведения равен 3 мкКл. Определить в микрокулонах заряд второго шарика до соприкосновения.
Два одинаковых проводящих шарика, электрические заряды которых равны 3,210 -19 Кл и -3,210 -19 Кл, привели в соприкосновение. Сколько электронов перешло с одного шарика на другой?
Два точечных заряда 1 мКл и 2 мкКл находятся на расстоянии 2 м в вакууме. Найти силу взаимодействия зарядов.
Во сколько раз надо увеличить расстояние между зарядами при увеличении одного из них в 4 раза, чтобы сила взаимодействия осталась прежней?
Во сколько раз уменьшится сила взаимодействия между двумя зарядами, если расстояние увеличится в 4 раза, а относительная диэлектрическая проницаемость новой среды будет вдвое меньше прежней?
Величина силы кулоновского взаимодействия двух точечных зарядов, находящихся на расстоянии 3 м друг от друга, равна 1 Н. Определить в микрокулонах величину второго заряда, если величина первого равна 4 мКл.
Два заряда 3,3 мкКл и 6 мкКл находятся в масле на расстоянии 4,5 см друг от друга. Определить силу взаимодействия зарядов. Диэлектрическая проницаемость масла равна 2,2.
Два одинаковых заряда находятся в вакууме на расстоянии 3 м друг от друга и отталкиваются с силой 10 Н. Какое количество электричества содержится в каждом заряде? Ответ дать в милликулонах.
Два одинаковых заряда в масле на расстоянии 30 см друг от друга взаимодействуют с силой 0,8 мкН. Найти величину зарядов. Диэлектрическая проницаемость масла равна 2. Ответ дать в нКл.
Два заряда, находясь в воздухе на расстоянии 5 см, действуют друг на друга с силой 120 мкН, а в керосине на расстоянии 10 см с силой 15 мкН. Определить диэлектрическую проницаемость керосина.
Два одинаковых заряда взаимодействуют в вакууме на расстоянии 10 см с такой же силой, как и в среде на расстоянии 5 см. Найти диэлектрическую проницаемость этой среды.
Два электрических заряда находятся в воздухе на расстоянии 4,23 см друг от друга. На каком расстоянии их нужно поместить в керосине, чтобы сила взаимодействия осталась
прежней? Относительная диэлектрическая проницаемость керосина равна 2.
7.1.21.Два одинаковых шарика, имеющие заряды 9 нКл и -3 нКл, приведены в соприкосновение и вновь возвращены в прежнее положение. Определить отношение абсолютных величин сил взаимодействия шариков до и после соприкосновения.
Два одинаковых металлических шарика с зарядами 1 и 3 мкКл привели в соприкосновение и развели на расстояние, вдвое больше начального. Найти отношение начальной силы кулоновского взаимодействия шариков к конечной.
Два одинаковых металлических шарика заряжены так, что заряд одного из них в 5 раз больше другого. Шарики привели в соприкосновение и раздвинули на прежнее расстояние. Во сколько раз увеличилась сила взаимодействия, если шарики были заряжены одноименно?
Если в результате фотоэффекта медная пластинка массой 1 г потеряла один электрон на каждый атом, то чему стал равен ее заряд? Молярная масса меди 0,064 кг/моль.
На нити в воздухе висит шарик массой 5 г, имеющий заряд 100 нКл. Определить натяжение нити, если внизу на расстоянии 10 см по вертикали расположен заряд такой же величины противоположного знака.
На концах отрезка прямой, равного 4 см, расположены заряды + 6 мкКл и + 3 мкКл. Найти силу, действующую на заряд 2мкКл, находящийся в середине отрезка.
7.1.27.Два одинаковых шарика подвешены на нитях длиной 3м, закрепленных в одной точке. После того как шарикам сообщили заряды по 10 мкКл, нити образовали угол 60°. Найти в граммах массу шарика.
7.1.28.Вокруг неподвижного точечного заряда -50 нКл по окружности радиуса 5 м с постоянной угловой скоростью 3 рад/с под действием кулоновской силы движется частица с равным положительным зарядом. Определить отношение заряда частицы к ее массе.
Уровень С
7.1.29.Два одинаковых шарика с зарядами по 4 мкКл подвешены на одной высоте на некотором расстоянии друг от друга. Какой заряд надо поместить между шариками на одинаковом расстоянии от них, чтобы нити висели вертикально? Ответ дать в микрокулонах.
В вершинах равностороннего треугольника со сторонами 2 см находятся одноименные заряды величиной 0,2 мкКл. Найти величину силы, действующей на один из них.
На концах отрезка расположены заряды по +12 мкКл. Определить силу, действующую на заряд 1,5 мкКл в точке, удаленной на 2,5 см от отрезка и на 5 см от его концов.
По окружности радиуса 0,04 м в вакууме на одинаковом расстоянии друг от друга расположены три заряда +20/3 нКл, +20/3 нКл и -20/3 нКл. С какой силой они будут действовать на четвертый заряд +1/3 нКл, помещенный в центре окружности? Ответ дать в миллиньютонах.
Точечный заряд 10 мкКл находится в точке (0;0) прямоугольной системы координат XOY, где X, Y заданы в метрах. Определить проекцию на ось ох кулоновской силы, действующей со стороны этого заряда на точечный заряд 10 мкКл, помещенный в точку (1;0).
Электрическое поле создается зарядом 210-3 Кл, равномерно распределенным по поверхности шара радиусом 0,3 м. На каком расстоянии от поверхности шара находится точечный заряд 510-6 Кл, если на него действует сила 90 Н?
^
Уровень А
В некоторой точке пространства на заряд 0,03 Кл действует сила, равная 24 Н. Вычислить напряженность поля в этой точке.
На заряд 25 нКл, внесенный в некоторую точку электрического поля, действует сила 50 мкН. Найти напряженность поля в данной точке.
Заряд 50 нКл помещен в точку поля с напряженностью 60 кВ/м. Найти силу, действующую на заряд. Ответ дать в миллиньютонах.
Определить величину заряда, если известно, что в электрическом поле напряженностью 5 кВ/м на заряд действует сила ЗОН.
На точечный заряд 6 мкКл, помещенный в некоторую точку электрического поля, действует сила 0,3 Н. Какая сила будет действовать на заряд 2 мкКл, помещенный в ту же точку вместо первого?
Определить напряженность поля, создаваемого точечным зарядом 5 мкКл на расстоянии 5 м.
В однородном электрическом поле заряд 0,37 Кл движется вдоль силовой линии с постоянной скоростью. Определить силу сопротивления движению, если напряженность поля равна 800 В/м.
Радиус орбиты электрона в атоме водорода равен 5-10~"м. Найти напряженность электрического поля ядра в точках орбиты электрона. Ответ выразить в гигавольтах, деленных на метр.
Уровень В
7.2.9. Напряженность электрического поля в воздухе 70 В/м, а в парафине — 35 В/м. Найти диэлектрическую проницаемость парафина.
Найти величину точечного электрического заряда, если в воздухе на расстоянии 10 см от него напряженность поля 27105 В/м. Ответ выразить в микрокулонах.
На каком расстоянии от точечного заряда 1 нКл напряженность электрического поля в вакууме равна 225 В/м?
На расстоянии 3 см от заряда 4 нКл, находящегося в жидком диэлектрике, напряженность поля равна 20 кВ/м. Какова диэлектрическая проницаемость диэлектрика?
Расстояние от точечного заряда увеличилось в 7 раз. Во сколько раз уменьшилась напряженность электрического поля?
Во сколько раз модуль напряженности электрического поля точечного заряда на расстоянии 10 см от заряда больше модуля напряженности поля на расстоянии 20 см от заряда?
7.2.15. Металлическая сфера диаметром 0,6 м имеет заряд 0,3 мкКл. Определить максимальное значение напряженности электрического поля, созданного сферой.
Заряд металлического шара радиусом 2 м равен 5 мкКл. Определить модуль напряженности электрического поля на расстоянии 1,5 м от центра шара.
Напряженность электрического поля Земли направлена вверх и равна 100 В/м. Найти заряд тела массой 1 кг, необходимый для того, чтобы тело было способно висеть над поверхностью Земли.
Пылинка массой 17 мкг покоится в однородном электрическом поле напряженностью 0,25 В/м. Силовые линии поля вертикальны. Вычислить величину заряда пылинки в микрокулонах.
Шарик с зарядом 500 мкКл, подвешенный на пружине, внесли в вертикальное электрическое поле напряженностью 400 В/м. При этом растяжение пружины увеличилось на 0,01 м. Определить коэффициент жесткости пружины.
Электрическое поле образовано наложением двух однородных полей с напряженностями 300 и 400 В/м. Силовые линии полей взаимно перпендикулярны. Определить напряженность результирующего поля.
Электрическое поле образовано наложением двух однородных полей с напряженностями 200 В/м и 300 В/м. Силовые линии этих полей направлены в одном направлении. Определить в миллиньютонах модуль силы, действующей на заряд 0,3 мкКл, помещенный в некоторую точку этого поля.
Напряженность поля, создаваемого точечным электрическим зарядом, равна 10 В/м на расстоянии 1 м от заряда. На каком расстоянии от заряда напряженность электрического поля равна 1 кВ/м?
Однократно заряженный ион можно рассматривать как шарик диаметром 8 нм. Определить в мегавольтах на метр напряженность электрического поля вблизи иона.
В точке (0;0) прямоугольной системы координат находится точечный заряд. Определить отношение напряженности поля, созданного этим зарядом в точке (1;0), к напряженности поля в точке (1;1).
В результате трения о воздух капля дождя получила заряд 0,0037 мкКл. На сколько мкН изменился вес капли за счет взаимодействия с электрическим полем Земли, напряженность которого равна 100 В/м?
7.2.26. Капля дождя в виде шара получилась в результате слияния 216 заряженных капелек тумана. Во сколько раз напряженность поля на поверхности капли дождя больше напряженности на поверхности капельки тумана?
Между зарядами +3 мкКл и +1,5 мкКл, находящимися в вакууме, расстояние 20 м. Определить напряженность поля в середине отрезка, соединяющего заряды.
Определить величину напряженности электрического поля на середине отрезка, соединяющего два точечных заряда + 2,5 мкКл и -1,5 мкКл, расстояние между которыми 20 м.
Два точечных заряда +1 Кл и + 4 Кл расположены в вакууме в 12 м друг от друга. На каком расстоянии от второго заряда напряженность электрического поля равна нулю?
Два точечных заряда +1 Кл и -4 Кл расположены в 12 м друг от друга. На каком расстоянии от второго заряда напряженность электрического поля равна нулю?
Два одинаковых заряда по 1 мкКл находятся на расстоянии 4 м друг от друга. Найти величину напряженности электрического поля в точке, находящейся посредине между зарядами.
Заряды по 2 мкКл находятся в вершинах куба объемом 1 м3. Найти напряженность электрического поля в центре куба.
Кольцо диаметром 10 см равномерно заряжено зарядом 5 мкКл. Определить напряженность электрического поля в центре кольца.
Два одинаковых точечных заряда по -2 мкКл находятся в точках (0;0) и (2;0) прямоугольной системы координат (X;Y), где X, Y заданы в метрах. Определить проекцию на ось ОХ вектора напряженности поля в точке (1;1).
В однородном постоянном электрическом поле силовые линии идут горизонтально, а напряженность равна 1200 В/м. В поле внесли заряд 0,3 мкКл. Определить, какой стала величина вектора напряженности в точке, лежащей на 3 м ниже заряда. Ответ округлить до десятков.
Шарик массой 0,4 г и зарядом 0,5 мкКл подвешен на нити в однородном электрическом поле, силовые линии которого горизонтальны. На какой угол от вертикали отклонится нить, если напряженность поля 8 кВ/м? Ответ дать в градусах.
Диагонали ромба имеют длину 40 и 60 см. На концах короткой диагонали находятся точечные заряды 2 и 6 нКл, а на концах длинной по 3 и 12 нКл. Найти напряженность электрического поля в середине ромба.
Уровень С
Найти расстояние между зарядами +8 мкКл и -3 мкКл, если известно, что в середине отрезка, соединяющего заряды, величина напряженности поля составляет 5500 В/м.
Два одинаковых точечных заряда по 0,1 мкКл находятся в точках (0;0) и (1;0) прямоугольной системы координат, где X, Y заданы в метрах. Определить величину напряженности электрического поля в точке (2;0).
Точечный заряд 3 нКл висит на нити в однородном поле напряженностью 4 В/м, силовые линии которого направлены вертикально вниз. Определить величину напряженности поля в точке, находящейся на одном уровне с зарядом в 3 м от него.
В трех вершинах квадрата со стороной 30 см находятся точечные заряды по 1 нКл. Определить напряженность поля в четвертой вершине квадрата.
На конце невесомой пружины жесткостью 0,04 Н/м закреплен шарик массой 0,03 г и зарядом 1 мкКл. Определить растяжение пружины в горизонтальном электрическом поле напряженностью 400 В/м.
Заряд металлического шарика радиусом 0,5 м равен 30 мкКл. Насколько изменится величина напряженности электрического поля на расстоянии 30 см от центра шара при увеличении его заряда в 2 раза?
На двух проводящих концентрических сферах с радиусами 10 и 50 см находятся одинаковые заряды по 0,2 мкКл. Найти напряженность электрического поля на расстоянии 30 см от общего центра сферы.
На двух проводящих концентрических сферах с радиусами 30 и 40 см находятся одинаковые заряды по 0,1 мкКл. Определить величину напряженности электрического поля на расстоянии 60 см от поверхности внешней сферы.
На двух проводящих концентрических сферах с радиусами 20 и 40 см находятся заряды +0,2 и -0,3 мкКл соответственно. Найти величину напряженности электрического поля на расстоянии 60 см от поверхности внешней среды.
Напряженность поля в плоском воздушном конденсаторе имеет значение 5000 В/м, а заряд на пластинах равен 88 нКл. Какая сила действует на каждую из пластин? Ответ дать в миллиньютонах.
^
Уровень А
7.3.1. Потенциалы двух проводников соответственно равны +200 В и -200 В. Какую работу нужно совершить, чтобы перенести заряд 510-5 Кл с одного проводника на другой?
Какую работу совершает поле при перемещении заряда 20 нКл из точки с потенциалом 700 В в точку с потенциалом 200 В? Ответ дать в микроджоулях.
Невесомый точечный заряд 6 мКл прошел под действием однородного электрического поля напряженностью 10 кВ/м расстояние 4 см. Определить работу, совершенную зарядом, если его скорость не изменилась.
В однородном электрическом поле с напряженностью 10 кВ/м вдоль силовой линии равномерно переместился заряд на 0,2 м. Определить величину заряда, если совершена работа 100 Дж.
В однородном электрическом поле заряд 0,25 Кл, пройдя 4 см вдоль силовой линии, совершил работу 15 Дж. Определить величину напряженности электрического поля.
В однородном электрическом поле с напряженностью 20 кВ/м с постоянной скоростью перемещается заряд в 0,05 Кл вдоль силовой линии. На какое расстояние переместился заряд, если работа поля равна 1000 Дж?
Расстояние между двумя точками однородного электрического поля по силовой линии равно 0,1 м. Разность потенциалов между этими точками 250 В. Найти напряженность поля.
Определить потенциал поля в точке, удаленной на 100 см от заряда 3 нКл. Заряд находится в вакууме.
Во сколько раз уменьшится значение потенциала поля точечного заряда при увеличении расстояния до заряда в 4 раза?
Потенциал точечного заряда на некотором расстоянии от заряда равен 120 В. Определить потенциал поля в точке, лежащей на втрое меньшем расстоянии от заряда.
Определить потенциальную энергию точечного заряда +5 мкКл, помещенного в электрическом поле в точку, где потенциал был равен +8000 В.
Какую работу в микроджоулях совершает однородное электрическое поле напряженностью 200 В/м при перемещении заряда 3 мкКл на 4 см в направлении, составляющем угол 120° с силовыми линиями поля?
7.3.13. Определить кинетическую энергию заряда 1,41 Кл, который из состояния покоя прошел разность потенциалов 500 В.
Уровень В
7.3.14. Какова работа, произведенная при перемещении в электростатическом поле заряда, равного 1 мкКл, между двумя точками с разностью потенциалов 9 кВ?
7.3.15. При переносе заряда 150 нКл из бесконечности в некоторую точку внешними силами совершена работа 60 мкДж. Найти потенциал этой точки.
Определить потенциальную энергию отрицательного точечного заряда в 5 мкКл, помещенного в электрическом поле в точку, где потенциал был равен +8 кВ.
Определить потенциальную энергию точечного заряда 1 нКл, находящегося на расстоянии 1,5 м от точечного заряда 1 мкКл. Ответ дать в микроджоулях.
7.3.18. Два точечных заряда +1 и -1 мкКл находятся соответственно в точках (0;0) и (2;0) прямоугольной системы координат XOY, где X, Y заданы в метрах. Определить потенциал поля в точке (1;0).
7.3.19. Определить скорость пылинки массой 0,01 г и зарядом 5 мКл, когда она пройдет ускоряющую разность потенциалов 4000 В.
Какую скорость приобретет покоящийся электрон, прошедший путь между двумя точками электрического поля, если разность потенциалов между точками 1,82 В? Ответ дать в км/с.
За сколько наносекунд пролетит электрон в однородном электрическом поле с напряженностью 91 В/м расстояние 0,5 см, если его начальная скорость равна нулю?
Какой путь по силовой линии до полной остановки проходит -частица в однородном тормозящем поле с напряженностью 2000 кВ/м, если начальная скорость ее 20000 км/с? Масса частицы 6,410-27 кг, заряд 3,210-19 Кл.
Частица массой 1 мг и зарядом -0,5 мКл, имеющая скорость 1 км/с, влетает в однородное электрическое поле напряженностью 100 В/м в направлении силовых линий поля. Какой путь она пролетит до остановки?
Точечный заряд 10 мкКл закреплен в начале координат плоскости XOY, где X, Y заданы в метрах. Определить работу по переносу точечного заряда 1 мкКл из точки (2;0) в точку (0;2).
7.3.25. Какую работу совершает однородное электрическое поле напряженностью 200 В/м при перемещении заряда 4 мкКл на 4 см в направлении, противоположном направлению силовых линий? Ответ привести в микроджоулях.
Силовые линии однородного электрического поля напряженностью 300 В/м направлены вдоль оси ох прямоугольной системы координат XOY. Определить работу по переносу заряда 1 мкКл из точки (2;1) м в точку (2;4) м.
Две параллельные пластины, находящиеся на расстоянии 10 см друг от друга, заряжены до разности потенциалов 1 кВ. Какая сила будет действовать на заряд 100 мкКл, помещенный между пластинами?
Уровень С
7.3.28. Восемь заряженных капель ртути диаметром 2 мм и зарядом по 1 нКл каждая сливаются в одну каплю. Найти в киловольтах потенциал образовавшейся капли.
7.3.29. Диагонали ромба имеют длину 40 и 20 см. На концах короткой диагонали находятся точечные заряды + 2 и + 6 нКл, а на концах длинной -4 и -8 нКл Найти потенциал поля в центре ромба.
В вершинах острых углов прямоугольного равнобедренного треугольника находятся точечные заряды по 10 нКл, а в вершине прямого утла заряд -30 нКл. Найти потенциал поля в середине гипотенузы, если ее длина 60 см.
Анодное напряжение электронной лампы равно 180 В. С какой скоростью электрон подлетает к аноду, если его скорость около катода равна нулю? Масса электрона 910-31 кг. Ответ дать в км/с.
Какую работу надо совершить, чтобы два точечных заряда 2 и 3 мкКл, находящиеся в воздухе на расстоянии 60 см друг от друга, сблизить до расстояния 30 см?
Насколько увеличится потенциальная энергия взаимодействия зарядов 250 мкКл и 400 мкКл при изменении расстояния между ними с 10 до 20 см?
Рассмотрим две точки поля положительного заряда. В первой точке потенциал поля в 3 раза больше, чем во второй. Во сколько раз модуль напряженности электрического поля в первой точке больше, чем во второй?
Два одинаковых шарика, имеющие одинаковые одноименные заряды, соединены пружиной, жесткость которой равна 20 Н/м, а первоначальная длина 4 см. Шарики колеблются так, что расстояние между ними меняется от 3 см до 6 см. Найти величину заряда. Ответ дать в микрокулонах
7.4. Конденсаторы
Уровень А
Заряд конденсатора 0,03 Кл. Разность потенциалов 20 В. Определить емкость конденсатора.
Определить разность потенциалов между обкладками конденсатора емкостью 1 мкФ, если его заряд равен 70 мкКл.
Незаряженный конденсатор емкостью 100 мкФ подсоединили к источнику постоянного тока напряжением 315 В. Какой заряд прошел через поперечное сечение соединительного проводника?
До какого потенциала зарядится проводник емкостью 10 пФ, если ему сообщить заряд 20 нКл?
До какого напряжения надо зарядить телефонный конденсатор емкостью 2 мкФ, чтобы на нем находился такой же заряд, как на лейденской банке емкостью 1000 пФ, заряженной до напряжения 30 кВ?
Найти отношение заряда емкостью 6 мкФ к заряду конденсатора емкостью 4 мкФ при одинаковом напряжении, равном 200 В.
Расстояние между пластинами конденсатора 4 см, а разность потенциалов 60 В. Определить напряженность поля внутри конденсатора.
Одна пластина плоского конденсатора имеет потенциал 50 В, а другая пластина заземлена. Определить напряженность электрического поля в конденсаторе, если расстояние между пластинами равно 1 см.
Величина напряженности поля в плоском воздушном конденсаторе 60 кВ/м, а разность потенциалов 3 кВ. Вычислить расстояние между обкладками конденсатора в сантиметрах.
Определить энергию конденсатора емкостью 3 мкФ, заряженного до напряжения 3 кВ.
Определить энергию конденсатора, если его заряд равен 0,03 Кл, а разность потенциалов между обкладками составляет 1000 В.
В конденсаторе переменной емкости площадь пластин может меняться от 1,5 см2 до 4,5 см2 при неизменном расстоянии между пластинами. Во сколько раз наибольшее значение емкости конденсатора больше наименьшего?
Вычислить в сантиметрах расстояние между пластинами площадью 270 м2, если известно, что они образуют плоский воздушный конденсатор емкостью 0,018 мкФ. Принять значение электрической постоянной равным 9 • 10"|2 Ф/м.
Плоский конденсатор состоит из двух круглых пластин. Во сколько раз возрастет емкость конденсатора при увеличении диаметра пластин вдвое? Расстояние между пластинами не меняется.
Плоский конденсатор зарядили так, что напряженность поля в конденсаторе равна 315 В/м, и, не отключая от источника тока, увеличили расстояние между пластинами в 3 раза. Определить величину напряженности поля в конденсаторе.
В поле между обкладками плоского конденсатора на заряд 0,2 мкКл действует сила 50 мкН. До какого напряжения заряжен конденсатор, если расстояние между пластинами 0,03 м? Перераспределением заряда на пластинах пренебречь.
Уровень В
Напряженность поля в плоском конденсаторе 6 кВ/м. Расстояние между пластинами 2 см. Определить разность потенциалов между пластинами.
Три последовательно соединенных конденсатора имеют емкость 0,25 Ф, 0,25 Ф и 0,5 Ф. Найти общую емкость.
При полном погружении плоского воздушного конденсатора в керосин его электроемкость увеличивается вдвое. Определить относительную диэлектрическую проницаемость керосина.
Плоскому воздушному конденсатору сообщен заряд 177 нКл. Площадь обкладки конденсатора 2000 см2, расстояние между обкладками 1,4 мм. Чему равно напряжение на конденсаторе?
Плоский воздушный конденсатор подключили к источнику тока, а затем, не отключая от источника, погрузили в керосин с диэлектрической проницаемостью, равной 2. Найти отношение заряда, первоначально находившегося на обкладках конденсатора, к конечному заряду.
Определить заряд, приходящийся на 1 км2 пластины конденсатора, если напряженность поля в плоском конденсаторе равна 370 кВ/м. Диэлектрическую постоянную принять равной 910-12Ф/м.
Расстояние между обкладками плоского конденсатора 5 см, а разность потенциалов -500 В. С какой силой поле внутри конденсатора действует на заряд 0,007 мкКл? Ответ дать в мкН.
Между пластинами плоского конденсатора, расположенного горизонтально, удерживается в равновесии пылинка массой 10-9 г с зарядом 510-16 Кл. Определить разность потенциалов между пластинами, если расстояние между ними равно 1 см.
Плоский конденсатор зарядили так, что напряженность поля в нем равна 400 В/м, и отключили от источника тока. Вычислить величину напряженности поля вблизи одной пластины этого конденсатора, если другая пластина будет убрана.
Напряженность поля в конденсаторе 400 В/м. Он внесен в однородное электрическое поле, вектор напряженности которого параллелен пластинам и равен 300 В/м. Какой стала величина вектора напряженности в пространстве между пластинами?
Определить расстояние между вертикально расположенными пластинами конденсатора, заряженного до напряжения 300 В, если шарик массой 0,1 г с зарядом 1 мкКл, подвешенный между обкладками на нити, отклонился на угол 45°.
Во сколько раз увеличивается емкость плоского воздушного конденсатора, пластины которого расположены вертикально, если конденсатор погрузить до половины в жидкий диэлектрик с электрической проницаемостью, равной 5?
Конденсаторы емкостью 4,5 мкФ и 1,5 мкФ подключили последовательно к источнику тока напряжением 120 В. Определить разность потенциалов между обкладками конденсатора емкостью 1,5 мкФ.
Плоский воздушный конденсатор зарядили до 200 В, отключили от сети и присоединили параллельно к незаряженному конденсатору таких же размеров, но с диэлектриком. Найти диэлектрическую проницаемость этого диэлектрика, если напряжение на батарее оказалось 25 В.
7.4.31. Конденсатор, заряженный до разности потенциалов 100 В, соединяется одноименно заряженными обкладками с конденсатором удвоенной емкости. Какова была разность потенциалов между обкладками второго конденсатора, если установившаяся разность потенциалов 60 В?
7.4.32. Частица с зарядом 0,1 мкКл влетает в плоский конденсатор емкостью 2 мкФ вблизи первой пластины и отклоняется ко второй. Определить изменение кинетической энергии частицы за время движения между пластинами. Заряд конденсатора 1,4 Кл.
Электрон, двигаясь с нулевой начальной скоростью от одной обкладки плоского конденсатора до другой, приобрел скорость 2000 км/с. Вычислить расстояние между обкладками, если напряженность поля в конденсаторе 91 В/м.
Между пластинами воздушного конденсатора расстояние 3 см и напряжение 600 В. От одной пластины перпендикулярно к ней замедленно движется заряд 0,01 мкКл с начальной кинетической энергией 1,5 мкДж. Какое расстояние пройдет заряд в направлении другой пластины?
Во сколько раз увеличится энергия электрического поля в конденсаторе, если заряд на пластинах конденсатора увеличить в 2 раза?
Плоский воздушный конденсатор зарядили и отключили от источника, а затем погрузили в керосин, диэлектрическая проницаемость которого равна 2. Определить отношение энергии, первоначально запасенной в конденсаторе, к конечной энергии.
При разряде батареи, состоящей из 20 параллельно включенных конденсаторов, выделилось 10 Дж тепла. Емкость каждого конденсатора 4 мкФ. Определить напряжение на конденсаторах.
Два конденсатора емкостью 100 пФ и 2400 пФ соединены последовательно. Определить энергию этой батареи конденсаторов, если на нее подается напряжение 150 В. Ответ выразить в микроджоулях.
Уровень С
Заряд на обкладках плоского конденсатора увеличили в 4 раза. Найти отношение первоначальной емкости конденсатора к конечной.
На двух одинаковых уединенных шарах находятся заряды 4 и 2 мкКл соответственно. Найти отношение электроемкости первого шара к электроемкости второго.
Плоский конденсатор зарядили так, что напряженность поля между пластинами стала 215 В/м, и отключили от источника тока. Вычислить величину напряженности поля после увеличения расстояния между пластинами в 2 раза.
Между двумя горизонтальными пластинами (расстояние между ними 4,8 мм) находится в равновесии отрицательно заряженная капелька масла массой 10-11 кг. Сколько «избыточных» электронов имеет капелька, если на пластины подано напряжение 1000 В.
Два плоских конденсатора емкостью по 2 мкФ, соединенных последовательно, подключили к истоку напряжения 360 В и затем отключили. Определить напряжение на конденсаторах, если их соединить параллельно одноименными пластинами.
Сколько теплоты выделится при разряде конденсатора емкостью 2 мкФ, заряженного до потенциала 1000 В?
Определить работу, которую надо затратить, чтобы зарядить конденсатор емкостью 2000 пФ до разности потенциалов 30 кВ.
Конденсатор емкостью 8 мкФ подключен к источнику тока напряжением 100 В. Вычислить работу в джоулях, необходимую для вдвигания пластины с относительной диэлектрической проницаемостью, равной 4. Пластина занимает весь объем конденсатора.
7.4.47. Конденсатор заряжен до разности потенциалов 300 В и отключен от источника тока. Определить работу внешней силы по увеличению расстояния между пластинами конденсатора вдвое. Заряд конденсатора 100 мкКл.
7.4.48. Энергия заряженного плоского конденсатора равна 20 мкДж. Отключив конденсатор от источника, вынимают из него диэлектрик, совершив при этом работу 80 мкДж против сил электрического поля. Чему равна диэлектрическая проницаемость диэлектрика?
Два одинаковых шара емкостью по 4,8 мкФ заряжены до потенциалов +1000 В и -1000 В. Вычислить энергию, которая выделится в проводнике, которым соединят шары.
Емкость одного шара 8 мкФ, а потенциал — 1000 В. Емкость второго шара 2 мкФ, потенциал — -1000 В. Сколько энергии выделится в проводнике, которым соединяют шары?
Шар, емкость которого 8 мкФ, заряжен до потенциала 2000 В. Его соединяют проводником с незаряженным шаром емкостью 32 мкФ. Определить энергию, выделившуюся в проводнике.
На пластинах плоского воздушного конденсатора емкостью 2 мкФ находятся одноименные заряды по 10 мкКл. Чему равна напряженность поля внутри конденсатора, если расстояние между пластинами 1 см?
|
