Задачи части А А 1 Какие из

Задачи части А

А 1. Какие из перечисленных ниже частиц имеют положительный заряд? 1) атом 2) нуклон 3) протон 4) нейтрон

• 1. 2. 3. 4. При исследовании зависимости заряда на обкладках конденсатора от приложенного напряжения был получен график. Согласно этому графику, емкость конденсатора равна 2. 10 – 5 Ф 2. 10 – 9 Ф 2, 5. 10 – 2 Ф 50 Ф

На рисунке показано расположение двух неподвижных точечных электрических зарядов + 2 q и – q. Модуль вектора напряженности электрического поля этих зарядов имеет 1. максимальное значение в точке А 2. максимальное значение в точке В 3. одинаковые значения в точках А и С 4. одинаковые значения во всех трех точках

Расстояние между двумя точечными электрическими зарядами уменьшили в 3 раза, а один из зарядов увеличили в 3 раза. Силы взаимодействия между ними 1. не изменились 2. уменьшились в 3 раза 3. увеличились в 3 раза 4. увеличились в 27 раз

• Точечный положительный заряд q помещен между разноименно заряженными шариками (см. рисунок). Куда направлена равнодействующая кулоновских сил, действующих на заряд q? 1. 2. 3. 4. → ↓ ↑ ←

А 1. Какие из перечисленных ниже частиц имеют положительный заряд? 1) атом 2) электрон 3) протон 4) нейтрон

Цинковая пластина, имеющая заряд – 10 е, при освещении её светом потеряла четыре электрона. Каким стал заряд пластины? 1)+ 6 е 3) + 14 е 2) – 6 е 4) – 14 е

Единицей измерения заряда является: 1) метр 2) Вольт 3) Ом 4) Кулон

В природе существуют электрические заряды 1) положительные 2) отрицательные 3) положительные и отрицательные 4) нейтральные

Отрицательным зарядом обладает 1) протон 2) ион 3) нейтрон 4) электрон

Два точечных электрических заряда действуют друг на друга с силами равными по модулю. Какими станут силы взаимодействия если не меняя расстояния между ними увеличить модуль каждого заряда в 3 раза? 1) увеличиться в 27 раз 2) увеличится в 3 раза 3) увеличится в 81 раз 4) увеличится в 9 раз

Два легких одинаковых шарика подвешены на шелковых нитях. Шарики заряжены разноименными зарядами. На коком рисунке изображены эти шарики. 1)А 3) Б 2) В 4) Б и В

К стержню положительно заряженного электроскопа поднесли не касаясь стеклянную палочку. Листочки электроскопа опали. Как заряжена палочка? 1) положительно 2) отрицательно 3) не имеет заряда 4) может иметь любой заряд

Как направлена кулоновская сила, действующая на отрицательный заряд, помещенный в центр квадрата в вершинах которого находятся два заряды. 1. → 2. ↓ 3. ↑ 4. ←

Как изменится модуль сил электростатического взаимодействия двух электрических зарядов при переносе их из вакуума в среду с диэлектрической проницаемостью 81, если расстояние между ними остается неизменным? 1) увеличится в 81 раз 2) уменьшится в 81 раз 3) увеличится в 9 раз 4) уменьшится в 9 раз

Какой график соответствует зависимости модуля сил взаимодействия двух точечных зарядов от модуля одного из зарядов при неизменном расстоянии между ними

Как изменится модуль взаимодействия двух небольших металлических шариков одинаково диаметра, имеющих заряды +6 н. Кл и 2 н. Кл, если шарики привести в соприкосновение и развести на прежнее расстояние? 1) увеличится в 9 раз 2) увеличится в 8 раз 3) увеличится в 3 раза 4) уменьшится в 3 раза

Какой из четырех графиков на рисунке соответствует зависимости силы взаимодействия двух точечных зарядов от расстояния между ними? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

Во сколько раз изменится сила взаимодействия двух точечных зарядов, если один из них уменьшить в 4 раза, а второй увеличить в 2 раза? 1) увеличится в 2 раза 2) уменьшится в 2 раза 3) уменьшится в 8 раз 4) увеличится в 6 раз

Расстояние от точки поля до заряда увеличили в 3 раза. При этом напряженность поля этого заряда в данной точке 1) увеличилась в 3 раза 2) уменьшилась в 6 раз 3) уменьшилась в 3 раза 4) уменьшилась в 9 раз

Заряд 50 н. Кл пролетел расстояние между точками с разностью потенциалов 200 В. При этом его кинетическая энергия изменилась на 1)25 м. Дж 2) 100 мк. Дж 3) 10 мк. Дж 4) 1 м. Дж

В вершинах квадрата расположены 4 одинаковых по модулю точечных заряда с разными знаками Вектор напряженности в центре квадрата направлен, куда показывает стрелка 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

Электрическая поле

Две частицы, имеющие отношение зарядов равное 2, а отношение масс равное 4, движутся в однородном электрическом поле. Начальная скорость равна нулю. Определите отношение кинетических энергий этих частиц в один и тот же момент времени после начала движения. 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

Незаряженное металлическое тело внесли в однородное электростатическое поле, а затем разделили на части А и В. Какими зарядами обладают эти части? 1) А - положительным, 2) В – остается нейтральным 2) А - остается нейтральным 3) В – отрицательным 3) А - отрицательным, 4) В – положительным 4) А - положительным В – отрицательным

Металлическому полому телу, сечение которого представлено на рисунке, сообщен отрицательный заряд. Каково соотношение между потенциалами точек 1. 2 и 3, если тело помещено в однородное электростатическое поле? 1) 2) 3) 4)

Две заряженные большие металлические пластины разноименно. В каких областях пространства нет электрического поля? • Только в III • В I и III

Напряженность электрического поля измеряют с помощью пробного заряда. Как изменится модуль напряженности измеряемого поля если величина пробного заряда в n раз? 1) не изменится 2) увеличится в n раз 3) уменьшится в n раз 4) увеличится в n в квадрате раз

Какое направление имеет вектор напряженности электрического поля, созданного двумя равными положительными зарядами в точке О?

Как изменится энергия электрического поля конденсатора, если заряд на его обкладках уменьшилcя в 2 раза? 1) не изменится 2) уменьшится в 2 раза 3) уменьшится в 4 раза 4) увеличится в 2 раза

Положительны заряд перемещается в однородном электростатическом поле из точки 1 в точку 2 по разным траекториям. При перемещении по какой траектории электрическое поле совершает наименьшую работу? 1)I 2) II 3)III 4) одинакова по всем направлениям

На каком рисунке правильно изображена картина силовых линий напряженности электростатического поля точечного положительного заряда?

На какое расстояние по горизонтали переместится частица, имеющая массу 1 мг и заряд 0, 02 н. Кл, за время 3 с в однородном горизонтальном электрическом поле напряженностью 5000 В/м, если начальная скорость частицы равна нулю? 1) 0, 09 м 2) 0, 45 м 3) 0, 75 м 4) 1, 5 м

• А 9. В однородном электрическом поле напряженностью 10 В/м заряд 5 мк. Кл перемещен между точками 1 и 2 см рисунок. Расстояние между точками 4 см. Совершенная при этом работа равна • 1) 2 мк. Дж • 2) 10 мк. Дж • 3) 0, 2 мк. Дж • 4) 0

• Часть Б

• 375. При полном погружении плоского воздушного конденсатора в керосин его электроемкость увеличивается в 2 раза. Определить относительную диэлектрическую проницаемость керосина. 376. Величина напряженности электрического поля на расстоянии 2 м от точечного заряда равна 7200 к. В/м. Определить в микрокуло нах величину заряда. • 380. При переносе точечного заряда из вакуума в среду потенциал электрического поля на расстоянии 3 м от заряда меняется от 500 В до 200 В. Определить относительную диэлектрическую проницаемость среды. • 385. Во сколько раз увеличится емкость плоского воздушного кон денсатора при увеличении площади его обкладок от 6 см 2 до 12 см 2 при уменьшении расстояния между ними в 3 раза? • 390. Напряженность поля в плоском конденсаторе 6000 В/м, расстояние между пластинами 2 см. Определить разность потенциа лов между пластинами. • 395. Заряженный конденсатор имеет энергию 450 Дж. Какова емкость конденсатора, если его зарядка произведена током 310"2 А, про водимым в течение 100 с?

• 376. Величина напряженности электрического поля на расстоянии 2 м от точечного заряда равна 7200 к. В/м. Определить в микрокулонах величину заряда. • 381. Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами равна 15 Н. Определить модуль силы взаимодействия между зарядами, если каждый из зарядов увеличить вдвое при неизменном рас стоянии между ними. • 386. Первоначально электрический заряд величиной 2 мк. Кл на ходился в точке, потенциал которой равен 7 В. Найти потенциал точки поля, при переносе в которую этого заряда поле совер шило работу 6 мк. Дж. • 391. Во сколько раз увеличится энергия плоского конденсатора при увеличении напряжения на нем в 4 раза, и уменьшении рас стояния между пластинами в два раза ? • 396. Расстояние между пластинами заряженного плоского конденса тора, после того как его отключили от источника напряжения, уменьшили в 2 раза. Во сколько раз изменилась его энергия?

• 377. Во сколько раз возрастет емкость конденсатора при умень шении разности потенциалов между обкладками в 3 раза? Разме ры конденсатора не меняются. • 382. Во сколько раз увеличится сила взаимодействия двух одина ковых точечных зарядов, если величину каждого заряда умень шить в 2 раза, а расстояние между ними уменьшить в 4 раза? • 387. Во сколько раз надо изменить расстояние между точечными за рядами при увеличении величины одного из них в 4 раза, чтобы сила взаимодействия осталась прежней? • 392. Маленький шарик массой 310"4 кг подвешен на тонкой изолиро ванной нити и имеет заряд 10"8 Кл. Под ним устанавливают на расстоянии 3 см второй заряженный шарик, в результате чего си ла натяжения нити уменьшится в два раза. Каков заряд второго шарика? • 397. Два точечных заряда в 3, 3 10"9 Кл и 1, 3 10"8 Кл расположены на расстоянии 12 см друг от друга. Где нужно поместить третий за ряд, чтобы он находился а равновесии?

• 378. Нейтральная водяная капля разделилась на две. Первая из них обладает зарядом +1. 5 н. Кл. Определить заряд второй капли. • 383. Электрическое поле образовано наложением двух однородных полей напряженностями 300 В/м и 400 В/м. Силовые линии по лей взаимно перпендикулярны. Определить величину напря женности результирующего поля. • 388. На расстоянии 3 см от заряда 4 н. Кл, находящегося в жидком диэлектрике, напряженность поля равна 20 к. В/м. Какова диэлектрическая проницаемость диэлектрика? • 393. Два точечных заряда, один из которых в 3 раза больше другого, взаимодействуют в воздухе на расстоянии 5 см друг от друга с силой 2 Н. Какова величина каждого заряда? • 398. Два заряда в 16 · 10 9 Кл и 27· 10 9 Кл находятся на расстоянии 10 см друг от друга. Найти положение точки, в которой напряженность поля равна нулю, если заряды одноименны.

• 379. Чему равно отношение емкости плоского конденсатора, между обкладками которого находится диэлектрик с диэлектрической проницаемостью, равной 2, к емкости того же конденсатора без диэлектрика? • 384. Во сколько раз увеличится емкость плоского конденсатора при увеличении площади его обкладок в 3 раза при одновременном уменьшении расстояния между обкладками в 4 раза? • 389. Во сколько раз увеличится энергия электрического поля в кон денсаторе, если заряд на пластинах конденсатора увеличить в 2 раза? • 394. Два точечных заряда находятся на некотором расстоянии друг от друга. Если это расстояние уменьшить на 50 см, то сила взаимо действия увеличится в 2 раза. Найти расстояние, на котором на ходились заряды. • 399. Электрон, двигаясь под действием электрического поля, увеличил свою скорость с 107 до 3 107 м/с. Определить разность потенциа лов между начальной и конечной точками перемещения.

• 401. Одноименные заряды по 2 мк. Кл находятся в трех вершинах квадрата со стороной 1 м. Определить величину напряженно сти электрического поля в центре квадрата. • 409. Одноименные заряды по 2 мк. Кл находятся в противоположных вершинах квадрата со стороной 1 м. Определить величину на пряженности электрического поля в центре квадрата. • 417. Найти скорость первоначально покоившейся пылинки массой 0. 01 г и зарядом 5 мк. Кл, когда она пройдет ускоряющую разность потенциалов 100 В. • 425. Отрицательный точечный заряд 5 q и положительный +2 q закре плены на расстоянии 10 см друг от друга. Где на линии, соеди няющей заряды, следует поместить положительный заряд q, что бы он находился в равновесии? • 433. Расстояние между пластинами плоского конденсатора 4 см. Элек трон начинает двигаться от отрицательной пластины в тот мо мент, когда от положительной пластины начинает двигаться про тон. На каком расстоянии от положительной пластины они встретятся? mе = 9, 1 10*31 кг; mр =1, 67 10"27 кг.

• 402. Пылинка массой 8 мг покоится в вертикальном однородном поле. Определить величину напряженности электрического поля, если заряд пылинки равен 2 мк. Кл. • 410. В плоском горизонтально расположенном конденсаторе заряжен ная капелька ртути находится в равновесии при напряженности электрического поля 20 к. В/см. Заряд капли 0, 8 н. Кл. Найти радиус капли. рр1 уг„= 13, 6103 кг/м 3. • 418. Электрическое поле образовано наложением двух взаимно пер пендикулярных однородных полей с напряженностями 300 В/м и 400 В/м. Найти разность потенциалов между точками этого поля, находящимися на расстоянии 1 см друг от друга вдоль суммарного поля. • 426. В трех вершинах квадрата со стороной 40 см находятся одинако вые положительные точечные заряды по 2∙ 10 9 Кл каждый. Найти напряженность и потенциал поля в четвертой вершине. о = 8, 85 10 12 Ф/м. • 434. Два последовательно соединенных конденсатора емкостью 1 мк. Ф и 3 мк. Ф присоединены к источнику постоянного напряжения 100 В. Определить напряжение на каждом конденсаторе.

• 403. При перемещении точечного заряда на 5 см вдоль силовых линий однородным электрическим полем совершается работа 15 Дж. Какую работу совершит поле при перемещении вдвое больше го заряда на 3 см вдоль силовых линий? • 411. Заряд металлического шара радиуса 0, 5 м равен 30 мк. Кл. На сколько изменится величина напряженности электрического поля на расстоянии 30 см от центра шара при увеличении заряда шара в два раза? • 419. В трех вершинах квадрата со стороной 1 м находятся положи тельные точечные заряды величиной по 0, 1 мк. Кл. Найти величину напряженности электрического поля в центре квадрата. • 427. Два шарика массой 0. 01 г подвешены на нитях длиной по 50 см. После того, как шарики были одинаково наэлектризованы, они отошли друг от друга на расстояние 7 см. Найти величину заряда каждого шарика, εо = 8, 85· 10 12 Ф/м, • 435. Определить величину заряда, который нужно сообщить двум па раллельно соединенным конденсаторам, чтобы зарядить их до разности потенциалов 2000 В, если ёмкости конденсаторов 2∙ 10 9 Ф и 10 9 Ф. Какая энергия выделяется при разряде этой системы конденсаторов? ео = 8, 85 10 12 Ф/м.

• 404. Пылинка массой 10 мг покоится в однородном вертикальном электрическом поле. Определить заряд пылинки, если напря женность электрического поля равна 105 В/м. • 412. На концах отрезка прямой, равного 4 см, расположены точечные заряды +6 и +3 мк. Кл. Найти величину силы, действующей на заряд +2 мк. Кл, помещенный в середине отрезка. • 420. Расстояние между двумя точечными зарядами 1 н. Кл и 3 н. Кл рав но 5 см. Найти напряженность электрического поля, созданного этими зарядами в точке, расположенной на расстоянии 3 см от первого и 4 см от второго зарядов. • 428. В течение какого времени нужно заряжать конденсатор током 34· 10 2 А, чтобы энергия заряженного конденсатора стала равна 450 Дж, если емкость конденсатора 10 4 Ф? • 436. 3 аряд 10 н. Кл находится на расстоянии 0, 5 м от поверхности шара радиусом 10 см, заряженного до потенциала 2 к. В. Какую работу надо совершить, чтобы уменьшить расстояние между ними на 0, 2 м?

• 405. Маленькая заряженная бусинка находится в однородном электрическом поле. Во сколько раз уменьшится модуль силы, действующей на бусинку со стороны поля, если ее заряд уменьшить в 4 раза, а напряженность поля увеличить в 2 раза? • 413. Электрический заряд на одной пластине конденсатора составляет плюс 3 мк. Кл, на другой минус 3 мк. Кл, напряжение между пла стинами 6 В. Чему равна электроемкость конденсатора в микро фарадах? • 418. Электрическое поле образовано наложением двух взаимно пер пендикулярных однородных полей с напряженностями 300 В/м и 400 В/м. Найти разность потенциалов между точками этого поля, находящимися на расстоянии 1 см друг от друга вдоль суммарного поля. 426. В трех вершинах квадрата со стороной 40 см находятся одинако вые положительные точечные заряды по 2∙ 10 9 Кл каждый. Найти напряженность и потенциал поля в четвертой вершине. εо = 8, 85∙ 10 12 Ф/м. • 434. Два последовательно соединенных конденсатора емкостью 1 мк. Ф и 3 мк. Ф присоединены к источнику постоянного напряжения 100 В. Определить напряжение на каждом конденсаторе.

• 406. Невесомый точечный заряд 6 м. Кл прошел под действием одно родного электрического поля напряженностью 10 к. В/м расстоя ние 4 см вдоль силовых линий. Определить работу, совершенную полем, если скорость заряда не изменилась. • 414. Маленький заряженный шарик с массой 15 г и зарядом + 1 мк. Кл подвешен на нити в однородном электрическом поле с напряжен ностью 100 к. В/м, созданном вблизи поверхности Земли. Силовые линии поля направлены вертикально вверх. Определить модуль силы натяжения нити. • 422. В импульсной фотовспышке лампа питается от конденсатора ем костью 800 мк. Ф, заряженного до напряжения 300 В. Найти сред нюю мощность вспышки, если длительность разрядки 0, 0024 с. Ответ привести в киловаттах. • 430. Плоский конденсатор с размерами пластин 30 x 30 см 2 и расстоя нием между ними 0, 7 мм заряжен до разности потенциалов 20 В и отключен от источника. Какова будет разность потенциалов между пластинами, если расстояние между ними увеличить до 7 мм, не разряжая конденсатор? ε 0 = 8, 85∙ 10 12 Ф/м. • 438. Три одинаковых заряда 10"9 Кл каждый, расположены в вершинах прямоугольного треугольника с катетами 40 см и 30 см. Найти напряженность электрического поля, создаваемого всеми заряда ми в точке пересечения гипотенузы с перпендикуляром, опущен ным на нее из вершины прямого угла.

• 407. На поверхности проводящего шара радиусом 1 м распределен заряд 1 мк. Кл. Определить напряженность в точке, находящейся на расстоянии 3 м от центра шара. • 415. В однородном электрическом поле заряд 0, 37 Кл движется вдоль силовой линии с постоянной скоростью. Определить величину силы сопротивления движению, если напряженность поля равна 800 В/м, • 423. Одинаковые одноименные заряды 4∙ 10 7 Кл расположены в двух вершинах равностороннего треугольника со стороной 1 м. Опре делить значение напряженности и потенциала в третьей вершине треугольника, ε 0 = 8, 85∙ 10 12 Ф/м. • 431. Атом водорода состоит из положительно заряженного ядра и от рицательно заряженного электрона. С какой частотой должен об ращаться электрон вокруг ядра в вакууме, чтобы не упасть на не го, если орбита является окружностью радиусом 0, 5∙ 10 10 м? ε 0 = 8, 85∙ 10 12 Ф/м; mе = 9, 1 ∙ 10 31 кг; qe = 1, 6∙ 10 19 Кл. • 439. В вершинах правильного шестиугольника помещены одинаковые заряды +q. Какой заряд следует поместить в центр шестиугольни ка, чтобы вся система находилась в равновесии?

• 408. Потенциал поля точечного заряда на некотором расстоянии от заряда равен 120 В. Определить потенциал в точке, лежащей на втрое меньшем расстоянии от заряда. • 416. В некоторой точке поля электрического заряда потенциал равен 300 В, а модуль вектора напряженности составляет 10 В/м. Опре делить в микрокулонах величину заряда, создающего поле. • 424. Расстояние между зарядами + 10 9 Кл и – 10 8 Кл равно 55 см. Оп ределить напряженность поля в точке на прямой, соединяющий заряды, потенциал которой равен нулю, ε 0 = 8, 85∙ 10 12 Ф/м. • 432. Электрон, обладающий энергией 8∙ 10 19 Дж, влетел в однородное электрическое поле в направлении силовых линий поля. Какой скоростью будет обладать электрон, пройдя в этом поле разность потенциалов 2 В? • 440. Конденсаторы емкостью 2 мк. Ф и 8 мк. Ф соединены последова тельно и подключены к источнику напряжением 200 В. Найти разность потенциалов и энергию каждого конденсат

• • • • • • • • • • Электризация. Электрический заряд. Взаимодействие зарядов А 2. На рисунке показаны четыре спо соба соединения большого метал лического положительно заряжен ного шара с малым шаром. В ка ком случае заряд большого шара изменится сильнее? При этом ис пользуются металлические (чер ные) и пластмассовые (белые) ша ры и стержни. 1) В первом 2) Во втором 3) В третьем 4) В четвертом Два вида электрического заряда. Элементарный электрический заряд A 3. Заряд электрона был установлен в опытах 1) Дж. Томсона 2) Р. Милликена 3) Э. Резерфорда 4) М. Фарадея А 4. На тонких шелковых нитях подвешены два заряженных одинаковых шарика (рис. ). Какое из утверждений верно? 1) Заряды шариков обязательно равны по модулю 2) Силы, действующие на каждый из шариков, различны 3) Заряды шариков имеют одинаковый знак 4) Заряды шариков имеют разные знаки А 5. К бесконечной горизонтальной отрица тельно заряженной плоскости привяза на невесомая нить с шариком, имею щим отрицательный заряд (рис. ). Ука жите условие равновесия шарика, если mg — модуль силы тяжести, — мо дуль силы кулоновского взаимодейст вия шарика с пластиной, Т — модуль силы натяжения нити. 1) mg T + = 0 2) mg Т + = 0 3) mg + T + = 0 4) mg T = 0 В 1. Какой заряд можно было бы полу чить на алюминиевой спице, отби рая по одному электрону от каждого атома алюминия? (Считать объем спицы V = м; плотность алю миния р = 2, 7 • 10 кг/м и его мо лярную массу М = 0, 027 кг/моль. ) Ответ приведите с точностью до целых. Закон сохранения электрического заряда 4) мог увеличиться и уменьшиться в зависимости размера отделившейся капли А 10. Альфа частица, являющаяся ядром атома гелия Не, попадает в пылинку, несущую избыточный электрон, и застревает в ней. Заряд пылинки после этого 1) 3 Кл 2) 1 Кл 3) 1, 6 • Кл 4) 3, 2 • Кл Закон Кулона А 12. Какой из графиков соответствует зависимости модуля силы взаимодействия F двух неподвижных точечных зарядов от модуля одного из зарядов q при неизмен ном расстоянии между ними? Модуль второго заряда в каждый момент времени равен модулю первого заряда. 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 А 13. Как изменится сила кулоновского взаимодействии двух точечных электрических зарядов, если расстояние между ними уменьшить в k раз? 1) Увеличится в k раз 2) Уменьшится в k раз 3) Уменьшится в kраз 4) Увеличится в k раз Электрическое поле. Действие электрического поля на электрические заряды. Напряженность электрического поля А 15. Силовая линия электрического поля — это 1) линия, вдоль которой в поле будет двигаться поло жительный заряд 2) линия, вдоль которой в поле будет двигаться отри цательный заряд 3) светящаяся линия в воздухе, которая видна при большой напряженности поля 4) линия, в каждой точке которой напряженность по ля направлена по касательной А 16. На каком рисунке правильно изображена картина линий напряженности электростатического поля точеч ного отрицательного заряда? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 А 17. Как изменится модуль напряженности электрического поля, созданного точечным зарядом, при увеличении расстояния от этого заряда до точки наблюдения в к раз? 1) Увеличится в k раз 2) Уменьшится в k раз 3) Уменьшится в kраз 4) Увеличится в k раз В 2. Шарик массой т = 0, 2 г подвешен на шелковой нити длиной L = 15 см. Шарик имеет положительный заряд q = + Кл и находится в однородном электрическом поле напряженностью Е = В/м, направленной вер тикально вниз. Каков период малых колебаний шарика? Дайте ответ с точностью до сотых. B 3. Три концентрические равномерно заряженные сферы радиусом 10, 20, 30 см несут заряд +q, 0 и q соответ ственно. В каждой из них имеется по одному малому отверстию, причем они расположены на одной прямой, проходящей через центр сфер О, перпендикулярно их поверхностям. Вдоль этой линии из точки А, располо женной на расстоянии 40 см от центра сферы, летит электрон, пролетает сквозь все отверстия и оседает на стенке в точке В. Укажите в сантиметрах суммарную длину отрезка, на которой меняется скорость электро на при полете от А до В. С 1. Горизонтально расположенная, положительно заряженная пластина создает вертикально направленное однородное электрическое поле напряженностью Е = В/м. На нее с высоты h = 10 см падает шарик массой т = 40 г, имеющий отрицательный заряд q = Кл и началь ную скорость = 2 м/с, направленную вертикально вниз. Какую энергию шарик передаст пластине при абсолютно неупругом ударе? Ответ округлите с точностью до сотых. С 2. Две непроводящие вертикально расположенные парал лельные заряженные пластины находятся на расстоянии d = 10 см друг от друга. Напряженность поля меж ду ними Е = В/м. Между пластинами на равном расстоянии от них помещен шарик, имеющий заряд q = Кл и массу т = 40 г. После того как шарик от пустили, он начал падать. Через какое время t шарик ударится об одну из пластин? Принцип суперпозиции электрических полей

• • • • • • • • • • • А 19. К незаряженной сфере подносят точечный заряд q. Напряженность поля в центре сферы О 1) равна напряженности поля точечного заряда q точке О 2) равна напряженности поля наведенных зарядов на поверхности сферы 3) равна векторной сумме напряженностей полей то чечного заряда q и наведенных на поверхности сферы зарядов 4) равна векторной разности напряженностей полей точечного заряда q и наведенных на ее поверхности зарядов А 20. Как направлен вектор напряженности поля в центре квадрата, в вершинах которого находятся заряды +q, q, q (рис. )? 1) 2) 3) 4) А 21. Модуль напряженности поля, созданного в точке А положительным зарядом q, равен Е, модуль напря женности поля, созданного в той же точке положи тельным зарядом q, равен Е. Модуль напряженно сти поля, созданного двумя зарядами в точке А 1) равен Е + Е 2) равен Е Е 3) равен 4) может быть различным в зависимости от располо жения зарядов относительно точки А С 3. Четыре одинаковых заряда q распо ложены на плоскости в вершинах квадрата и удерживаются в равнове сии связывающими их, не проводя щими ток нитями. Натяжение нитей Т = 7, 6 Н. Чему равна сила F 0, действующая на каждый из зарядов со стороны двух ближайших зарядов? Тема 11. ПОТЕНЦИАЛ ПОЛЯ. ПОЛЕ ПЛОСКОГО КОНДЕНСАТОРА. ЭНЕРГИЯ ПЛОСКОГО КОНДЕНСАТОРА Потенциальность электростатического поля А 1. В электростатическом поле работа сил, действующих на пробный заряд со стороны поля при его перемеще нии по замкнутому контуру 1) зависит от знака пробного заряда 3) равна нулю, только в однородном поле 2) зависит от формы контура 4) всегда, равна нулю А 2. В неоднородном электростатиче ском поле перемещается положи тельный заряд из точки 1 в точку 2 по разным траекториям (рис. ). Сравните работы сил поля по этим траекториям. 1) А > А 2) А < А 3) A > А < А 4) А = АA 3. Точечный положительный заряд равномерно перемещают сначала вдоль линии напряженности электростатического поля, а затем в направлении, перпендикулярном этим линиям. Как соотносятся работы Ах и А 2, совершаемые силами электростатического поля на первом и втором участках траектории? 1)А < А 2) А > А = 0 3) А> А 0 4) A= A = 0 А 4. В однородном электростатическом поле заряд переме щается по прямой ABC (АВ = ВС). Работа, совершенная полем на участке АВ, равна 100 Дж. Работа на участке ВС 1) равна 0 2) равна 100 Дж 3) равна 200 Дж 4) зависит от взаимного расположения прямой АВ и линий напряженности поля Разность потенциалов. Связь между напряженностью однородного электрического поля и разностью потенциалов А 5. Электрон перемещается, под действием сил поля из точ ки с меньшим потенциалом в точку с большим потен циалом. Его скорость при этом 1) возрастает 2) убывает 3) не изменяется 4) зависит от направления начальной скорости А 6. Три точки А, В и С однородного поля показаны на рисунке. Как соотносят ся потенциалы точек? 1) 2) 3) 4) А 7. Как изменится абсолютная величина работы электриче ского поля по перемещению электрона из одной точки поля в другую при увеличении разности потенциалов ме жду точками в 3 раза? 1) уменьшится в 9 раз 2) уменьшится в 3 раза 3) увеличится в 3 раза 4) не изменится В 1. При лечении электростатическим душем к электродам прикладывается разность потенциалов 105 В. Какой заряд проходит между электродами за время процедуры, если известно, что электрическое поле совершает при этом ра боту, равную 1800 Дж? Ответ выразите в милликулонах. С 1. Точечный заряд q создает на расстоя нии R от него электрическое поле с потенциалом =100 В. Три концен трические сферы радиусами R = R, R = 2 R и R = 3 R имеют равномерно распределенные по их поверхностям заряды q = +2 q, q= +q и q = +q со ответственно (рис. ). Каков потенциал поля в точке А, отстоящей от центра сфер на расстоянии R = 2, 5 R Ответ округлите до десятых. Проводники в электрическом поле А 9. Легкий незаряженный шарик из металлической фол ги подвешен на тонкой шелковой нити. К шарику под несли (без прикосновения) сначала стержень с положи тельным электрическим зарядом, а затем стержень с отрицательным зарядом. Шарик 1) притягивается к стержням в обоих случаях 2) отталкивается от стержней в обоих случаях 3) не испытывает ни притяжения, ни отталкивания в обоих случаях 4) притягивается к стержню в первом случае, отталкивается от стержня во втором случае А 10. Незаряженное металлическое те ло внесено в однородное электро статическое поле, а затем разде лено на части А и В (рис. ). Каки ми электрическими зарядами будут обладать эти части после разделения? 1) А — положительным, В — отрицательным 2) А — отрицательным, В — положительным 3) Обе части останутся нейтральными 4) Обе части — положительными A 11. Металлический шар радиусом R находится в однород ном поле Е 0. Точки А к В находятся внутри шара на диаметре, параллельном линии напряженности этого поля. Расстояние между точками R. Модуль напряженности поля Е и потенциал ср для результирующего поля в этих точках соотносятся как 1) ; 3) ; 2) ; 4) ; А 12. Незаряженная проводящая сфера радиусом R = 20 см находится в поле точечного заряда q = Кл, распо ложенного на расстоянии г = 50 см от центра сферы. Потенциал поля в центре сферы равен 1) 630 В 2) 450 В 3) 180 В 4) 18 В

• • • • • • • • • • Электрическая емкость. Конденсатор А 13. Емкость конденсатора — это 1) объем пространства между пластинами 2) суммарный объем его пластин 3) отношение суммарного заряда на пластинах к раз ности потенциалов между пластинами 4) отношение модуля заряда на одной пластине к раз ности потенциалов между пластинами А 14. Зависимость электроемкости плоского конденсатора от расстояния между пластинами показана на графике 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 А 15. Если разность потенциалов между пластинами кон денсатора увеличить в 3 раза, то его электроемкость 1) увеличится в 3 раза 2) уменьшится в 3 раза 3) не изменится 4) уменьшится в 9 раз С 2. Конденсатор, электрическая емкость которого С= 5 мк. Ф, заряжен так, что разность потенциалов между его пла стинами U = 100 В. Второй конденсатор, электриче ская емкость которого С = 10 мк. Ф, имеет разность по тенциалов между пластинами U = 50 В. Одноименно заряженные пластины конденсаторов попарно соединили проводниками. Чему равен модуль разности потенциалов U между пластинами каждого конденсатора? Диэлектрики в электрическом поле А 17. Один раз в заряженный и отключенный от батарейки плоский конденсатор помещают стеклянную пластину. Она заполняет все пространство между пластинами конденсатора. Во второй раздвигают его пластины, при этом пространство между пластинами заполнено воздухом. Напряженность поля в пространстве между пластинами 1) в обоих случаях не изменяется 2) в обоих случаях увеличивается 3) в первом случае уменьшается, во втором — увеличивается 4) в первом случае уменьшается, во втором — не ме няется А 18. Диэлектрическая пластинка на ходится в однородном электри ческом поле с напряженностью Е 0, перпендикулярной плоскости пластины. Какой из графиков правильно отражает изменение потенциала электрического поля при переме щении вдоль оси х? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 А 19. Две одинаковые по форме плоские параллельные пла стинки изготовлены из разных материалов и помеще ны в однородное поле, при этом напряженность поля перпендикулярна их плоскостям. Диэлектрическая проницаемость материала у первой пластины в 2 раза больше, чем у второй. Напряженность поля в первой пластине 1) в 2 раза больше, чем во второй 3) в 4 раза больше, чем во второй 2) в 2 раза меньше, чем во второй 4) такая же, как во второй В 2. Два пробковых противоположно за ряженных шарика привязаны на ни тях ко дну и к перекладине в верхней части аквариума, заполненного мас лом (рис. ). Диаметр шариков 2 мм, длина нитей 40 см. расстояние между центрами шариков 10 см. Считая нити невесомы ми, найдите натяжение верхней нити. Плотность проб ки 130 кг/ плотность масла 800 м кг/мего диэлек трическая проницаемость равна 6, модуль заряда ша риков 3 Кл. Ускорение свободного падения счи тать равным 10 м/с. Ответ выразить в миллиньютонах, округлить до деся тых В 3. Две заряженные бусинки падают в толстом слое орга нического растворителя с диэлектрической проницае мостью, равной 20. В некоторый момент они находят ся на одной горизонтали на расстоянии 20 см друг от друга. Чему равен модуль проекции ускорений буси нок на горизонтальную ось, если масса каждой бусин ки равна 0, 2 г, а заряд 100 н. Кл и 200 н. Кл? Силу со противления растворителя не учитывать. Ответ округ лите до целых. С 3. Проводящий шар радиусом 10 см с заря дом 6 н. Кл окружен сферической оболоч кой из диэлектрика радиусом 20 см (рис. ). Диэлектрическая проницаемость вещества оболочки равна 3. Найдите на пряженность поля вблизи внутренней (1) и внешней (2) поверхностей диэлектрика. Энергия электрического поля конденсатора А 23. Плоский воздушный конденсатор зарядили и отклю чили от источника тока. Как изменится энергия элек трического поля внутри конденсатора, если расстоя ние между пластинами конденсатора уменьшить в 3 раза? 1) Увеличится в 3 раза 2) Уменьшится в 3 раза 3) Увеличится в 9 раз 4) Уменьшится в 9 раз А 24. С 4. Конденсаторы, электрическая емкость которых = 4 мк. Ф и С 2 = 8 мк. Ф, заряжают до напряжения 3 В каж дый, а затем «плюс» одного из них подключают к «ми нусу» другого и соединяют свободные выводы резисто ром сопротивлением 1000 Ом. Какое количество тепло ты выделится в резисторе? 380. При переносе точечного заряда из вакуума в среду потенциал электрического поля на расстоянии 3 м от заряда меняется от 500 В до 200 В. Определить относительную диэлектрическую про ницаемость среды. 385. Во сколько раз увеличится емкость плоского воздушного кон денсатора при увеличении площади его обкладок от 6 см 2 до 12 см 2 при уменьшении расстояния между ними в 3 раза? 390. Напряженность поля в плоском конденсаторе 6000 В/м, расстояние между пластинами 2 см. Определить разность потенциа лов между пластинами. 395. Заряженный конденсатор имеет энергию 450 Дж. Какова емкость конденсатора, если его зарядка произведена током 310"2 А, про водимым в течение 100 с? 381. Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами равна 15 Н. Определить модуль силы взаимодействия между зарядами, если каждый из зарядов увеличить вдвое при неизменном рас стоянии между ними. 386. Первоначально электрический заряд величиной 2 мк. Кл на ходился в точке, потенциал которой равен 7 В. Найти потенциал точки поля, при переносе в которую этого заряда поле совер шило работу 6 мк. Дж. 391. Во сколько раз увеличится энергия плоского конденсатора при увеличении напряжения на нем в 4 раза, и уменьшении рас стояния между пластинами в два раза ? 396. Расстояние между пластинами заряженного плоского конденса тора, после того как его отключили от источника напряжения, уменьшили в 2 раза. Во сколько раз изменилась его энергия? углов ромба со стороной 1 м помещены положи тельные заряды по 1 н. Кл, а в вершине одного из тупых углов — положи тельный заряд 5 н. Кл. Определите напряженность электрического поля в четвертой вершине ромба, если меньшая диагональ ромба равна его сто роне.

• • • • • 377. Во сколько раз возрастет емкость конденсатора при умень шении разности потенциалов между обкладками в 3 раза? Разме ры конденсатора не меняются. 382. Во сколько раз увеличится сила взаимодействия двух одина ковых точечных зарядов, если величину каждого заряда умень шить в 2 раза, а расстояние между ними уменьшить в 4 раза? 387. Во сколько раз надо изменить расстояние между точечными за рядами при увеличении величины одного из них в 4 раза, чтобы сила взаимодействия осталась прежней? 392. Маленький шарик массой 310"4 кг подвешен на тонкой изолиро ванной нити и имеет заряд 10"8 Кл. Под ним устанавливают на расстоянии 3 см второй заряженный шарик, в результате чего си ла натяжения нити уменьшится в два раза. Каков заряд второго шарика? 397. Два точечных заряда в 3, 3 10"9 Кл и 1, 3 10"8 Кл расположены на расстоянии 12 см друг от друга. Где нужно поместить третий за ряд, чтобы он находился а равновесии? 378. Нейтральная водяная капля разделилась на две. Первая из них обладает зарядом +1. 5 н. Кл. Определить заряд второй капли. 383. Электрическое поле образовано наложением двух однородных полей напряженностями 300 В/м и 400 В/м. Силовые линии по лей взаимно перпендикулярны. Определить величину напря женности результирующего поля. 393. Два точечных заряда, один из которых в 3 раза больше другого, взаимодействуют в воздухе на расстоянии 5 см друг от друга с си лой 2 Н. Какова величина каждого заряда? е 0 = 8, 85 10"12 Ф/м. 379. Чему равно отношение емкости плоского конденсатора, между обкладками которого находится диэлектрик с диэлектрической проницаемостью, равной 2, к емкости того же конденсатора без диэлектрика? 384. Во сколько раз увеличится емкость плоского конденсатора при увеличении площади его обкладок в 3 раза при одновременном уменьшении расстояния между обкладками в 4 раза? 389. Во сколько раз увеличится энергия электрического поля в кон денсаторе, если заряд на пластинах конденсатора увеличить в 2 раза? 394. Два точечных заряда находятся на некотором расстоянии друг от друга. Если это расстояние уменьшить на 50 см, то сила взаимо действия увеличится в 2 раза. Найти расстояние, на котором на ходились заряды. 399. Электрон, двигаясь под действием электрического поля, увеличил свою скорость с 107 до 3 107 м/с. Определить разность потенциа лов между начальной и конечной точками перемещения. С 2. Два плоских конденсатора емкостью 2 мк. Ф, соединенных после довательно, подключили к источнику напряжения 360 В и затем отключили. Найти в микрокулонах заряд на конденсаторах. С 2. Две заряженные капельки ртути радиусом 0, 001 м и зарядом 10 н. Кл каждая сливаются в одну общую каплю. Найти потенциал полученной капли. На рисунке 262 изображен вектор напряженности Е электрического поля в точке С, которое создано двумя точечными зарядами qд и gg Ка ков примерно заряд qв, если заряд <7 д равен +1, 5 мк. Кл? Ответ выразите в микрокулонах (мк. Кл). В вершинах острых углов ромба со стороной 1 м помещены положи тельные заряды по 1 н. Кл, а в вершине одного из тупых углов — положи тельный заряд 5 н. Кл. Определите напряженность электрического поля в четвертой вершине ромба, если меньшая диагональ ромба равна его сто роне. Два одинаковых маленьких шарика, массой 80 г каждый, подвешены к одной точке на нитях длиной 30 см. Какой заряд (в кулонах) надо сообщить каждому шарику, чтобы нити разошлись под прямым углом друг к другу? Заряженная частица создает в некоторой точке вакуума напряжен ность 60 В/м. Какая сила (в н. Н) будет действовать на заряд 5 н. Кл, поме щенный в эту точку, если всю эту систему поместить в керосин, диэлектри ческая проницаемость которого равна 2? В горизонтально направленное однородное электрическое поле на пряженностью 2 к. В/м внесли маленький заряженный шарик массой 2, 8 г, подвешенный на нити. При этом нить отклонилась от вертикали на угол 45°. Чему равен заряд шарика? Ответ округлить до целых и записать в мк. Кл.

Задачи части С

• С 1. Конденсатор емкостью 4, 5 мк. Ф и 1, 5 мк. Ф соедини ли последовательно и подключили к источнику тока напряжением 120 В. Определить разность потенциалов между обкладками кон денсатора емкостью 1, 5 мк. Ф. • С 1. Конденсатор емкостью 6 мк. Ф, заряженный до напряжения на об кладках 400 В, соединили параллельно с незаряженным конден сатором емкостью 10 мк. Ф. Какая разность потенциалов устано вится на обкладках обоих конденсаторов? С 1. Два одинаковых маленьких шарика массой по 0, 01 г подвешены на шелковых нитях длиной по 1 м так, что они касаются друг дру га. Один из шариков отвели в сторону, зарядили и привели в соприкосновение с другим шариком, после чего шарики отошли друг от друга на расстояние 14 см. Определить величину заряда первого шарика до соприкосновения его с другим шариком. • С 1. Два проводящих шара радиусами 8 см и 20 см, находящихся на большом расстоянии друг от друга, имели заряды ∙ 10 9 Кл и 2 ∙ 10 9 Кл. Как перераспределятся заряды, если шары соединить очень тонким проводником? • С 1. На какое расстояние могут сблизиться два электрона, один из ко торых закреплен, а другой движется ему навстречу из бесконеч ности со скоростью 106 м/с? ε 0 = 8, 85∙ 10 12 Ф/м; mе = 9, 1 ∙ 10 31 кг; qе=1, 6∙ 10 9 Кл.

• 445. Точечный заряд находится в начале координат (х, у). В точке с ко ординатой (3; 0) (м) напряженность электрического поля равна 15 В/м. На сколько изменится величина напряженности электрического поля в этой точке, если поместить второй такой же заряд в точку (6; 0) (м)? Чему равен потенциал в этой точке? • 448. В плоский конденсатор длиной 5 см влетает электрон под углом 15° к пластинам. Энергия электрона 1500 э. В. Расстояние между пластинами 1 см. Определить величину напряжения на конденса торе, при котором электрон при выходе из пластин будет двигать ся параллельно им. • 451. Электрон влетает в плоский горизонтальный конденсатор парал лельно его пластинам со скоростью 107 м/с. Напряженность поля в конденсаторе 100 В/см, длина конденсатора 5 см. Найти величину и направление скорости электрона перед вылетом его из конден сатора. • 454. В плоском конденсаторе, помещенном в вакууме, взвешена заря женная капелька ртути. Расстояние между пластинами конденса тора 1 см, приложенная разность потенциалов 1000 В. Внезапно разность потенциалов падает до 995 В. Через какое время капель ка достигнет нижней пластаны, если она первоначально находи лась посередине конденсатора? • 457. Два проводящих тела, емкости которых ∙ 10 9 Ф и 2∙ 10 9 Ф имеют одинаковые заряды по 10 8 Кл. Тела соединяют тонким проводни ком. Какой заряд пройдет по проводнику, и какая при этом будет совершена работа?

• С 1. Два плоских конденсатора емкостью 2 мк. Ф, соединенных после довательно, подключили к источнику напряжения 360 В и затем отключили. Найти в микрокулонах заряд на конденсаторах. • С 1. Электрон влетает в плоский конденсатор параллельно его пласти нам со скоростью 3·· 106 м/с. Найти напряженность поля конденса тора, если электрон вылетает из него под углом 30° к пластинам. Длина пластины 20 см, mе = 9, 1 ∙ 10 31 кг; qe = 1, 6∙ 10 19 Кл. . • С 1. Две заряженные капельки ртути радиусом 0, 001 м и зарядом 10 н. Кл каждая сливаются в одну общую каплю. Найти потенциал полученной капли. • С 1. Расстояние между параллельными пластинами плоского конден сатора равно 1, 6 см, длина пластин 3 см. На какое расстояние сме стится электрон, влетающий в конденсатор со скоростью 2 ∙ 106 м/с параллельно пластинам, к моменту вылета его из конденсатора, если на пластины подано напряжение 4, 8 В? • С 1. Восемь одинаковых капель ртути, заряженных до потенциала 10 В, сливаются в одну. Каков потенциал образовавшейся капли?

Маленький шарик массой 0, 002 кг, подвешенный на тонкой шелковой нити, несет на себе заряд 0, 3 мк. Кл. На какое расстояние снизу к нему следует поднести другой маленький шарик с зарядом 0, 5 мк. Кл, чтобы натяжение нити уменьшилось в 2 раза?

В трех вершинах квадрата со стороной 10 см находятся одинаковые точечные положительные заряды по 30 н. Кл. С какой силой будут действовать эти заряды на положительный точечный электрический заряд 20 н. Кл, расположенный в четвертой вершине квадрата?

Определите силу взаимодействия двух одинаковых точечных зарядов по 1 мк. Кл, находящихся на расстоянии 30 см друг от друга. Сила взаимодействия двух одинаковых точечных зарядов , находящихся на расстоянии 0, 5 м, равна 3, 6 Н. Найдите величины этих зарядов.

• 1. Заряды 10 и 16 н. Кл расположены на расстоянии 7 мм друг от друга. Какая сила будет действовать на заряд 2 н. Кл, помещенный в точку, удаленную на 3 мм от меньшего заряда и на 4 мм от большего заряда?

Три точечных электрических заряда находятся в вершинах прямоугольника. Определите силу, с которой первые два заряда действуют на третий, если расстояние между третьим и первым зарядами – 1 см, вторым и третьим – 3 см, а величина зарядов: первый – (-1 н. Кл), второй – (-4 н. Кл), третий – 1 н. Кл.