- •Электричество
- •1. Закон Кулона и закон сохранения электрического заряда
- •Примеры решения задач
- •Дано Решение
- •Задачи для самостоятельного решения
- •2. Напряженность электрического поля
- •Напряженность и индукция электрических полей созданных телами различных конфигураций
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •3. Потенциал. Связь напряженности и потенциала
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •4. Электроемкость
- •Электроемкости тел различной геометрической формы
- •Последовательное и параллельное соединение конденсаторов
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •5. Постоянный ток
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Магнетизм
- •6. Характеристики магнитного поля
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •7. Работа и энергия магнитного поля
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •8. Электромагнитная индукция
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Ответы к задачам для самостоятельного решения
- •Приложения
- •Основные единицы измерения электрических и магнитных величин
- •Некоторые физические постоянные
- •Множители для образования десятичных кратных и дольных единиц
- •График зависимости индукции в от напряженности н магнитного поля для некоторого сорта железа
- •Диэлектрическая проницаемость диэлектриков (безразмерная величина)
- •Удельное сопротивление проводников (при 0°с), мкОм-м
Задачи для самостоятельного решения
-
Найти напряженность электрического поля в точке, лежащей по- средине между точечными зарядами q1 = 8 · 10-8 Кл и q2 = -6 ·10-9 Кл. Расстояние между зарядами равно r = 10 см; = 1.
-
Между зарядами +q и +4q расстояние равно 8 см. На каком расстоянии от первого заряда находится точка, в которой напряженность поля равна нулю?
-
Одинаковые по модулю, но разные по знаку заряды 18 нКл расположены в двух вершинах правильного треугольника. Сторона треугольника 2 м. Определите напряженность поля в третьей вершине треугольника.
-
В вершинах правильного шестиугольника расположены положительные заряды. Найти напряженность электрического поля в центре шестиугольника при следующей комбинации зарядов. Величина каждого заряда q = 1,5 ·10-9 Кл. Сторона шестиугольника 3 см.
-
Четыре заряда расположены в вершинах квадрата со стороной а. Определить величину напряженности в центре квадрата, если а) q1 =q2 = q3 = = q4 = q; б) q1 = q2 = q3 = q, q4=- q; в) q1 = q2 = q, q3= q4=- q;
-
Расстояние между двумя точечными зарядами и q1 = 7·10-9_Кл и q2 = -14,7·10-9 Кл равно 5 см. Найти напряженность электрического поля в точке, находящейся на расстоянии 3 см от положительного заряда и 4 см от отрицательного.
-
Найти силу, действующую на заряд в 0,6·10-9 Кл, если заряд помещен на расстоянии 2 см от заряженной нити с линейной плотностью заряда 2·10-9 Кл/см. Диэлектрическая проницаемость среды равна 6.
-
Начертить на одном графике кривые зависимости напряженности электрического поля от расстояния в интервале 1 r 5 см через каждый 1 см, если поле образовано: 1) точечным зарядом в 33·10-9 Кл, 2) бесконечно длинной заряженной нитью с линейной плотностью заряда 1,67·10-8 Кл/см, 3) заряженной плоскостью с поверхностной плотностью заряда в 2·10-9 Кл/см2.
-
С какой силой электрическое поле заряженной бесконечной плоскости действует на каждый метр заряженной бесконечно длинной нити, помещенной в это поле? Линейная плотность заряда нити 3·10-8 Кл/см и поверхностная плотность заряда на плоскости 2·10-9 Кл/см2.
-
С какой силой (на единицу длины) отталкиваются две одноименно заряженные бесконечно длинные нити с одинаковой линейной плотностью заряда в 3·10-8 Кл/см, находящиеся на расстоянии 2 см друг от друга.
-
Две одноименно заряженные бесконечно длинные нити с одинаковой линейной плотностью заряда 1 = 2 = 10-7 Кл/см расположены на расстоянии a = 10 см друг от друга. Найти величину и направление напряженности результирующего электрического поля в точке, находящейся на расстоянии 10 см от каждой нити.
-
С какой силой (на единицу площади) отталкиваются две одноименно заряженные бесконечно протяженные плоскости с одинаковой поверхностной плотностью заряда в 3·10-8 Кл/см2 ?
-
Металлическому шару радиусом 10 см сообщен заряд 10-7 Кл. Найти напряженность электрического поля на расстоянии 5 см, 10 см, 30 см от центра сферы. Построить график зависимости .
-
Расстояние между двумя длинными тонкими проволоками, расположенными параллельно друг другу, d = 16 см. Проволоки равномерно заряжены разноименными зарядами с линейной плотностью = 150 мк Кл/м. Какова напряженность поля в точке, удаленной на 10 см, как от первой, так и от второй проволоки?
-
Прямой металлический стержень диаметром 5 см и длиной 4 м несет равномерно распределенный по его поверхности заряд, равный 500 нКл. Определить напряженность поля в точке, находящейся против середины стержня на расстоянии 1 см от его поверхности.
-
Тонкая нить несет равномерно распределенный по длине заряд = 2 мкКл/м. Вблизи средней части на расстоянии, малом по сравнению с ее длиной и равном 1 см, находится точечный заряд 0,1 Кл. Определить силу, действующую на заряд.
-
Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными пластинами, несущими равномерно распределенный по площади заряд с поверхностной плотностями 1 = 1 нКл/м2 и 2 = 3 нКл/м2 . Определить напряженность поля: 1) между пластинами; 2) вне пластин. Построить график изменения напряженности вдоль линии, перпендикулярной пластинам. Как изменится график, если заряд 2 изменить на противоположный по знаку?
-
Две бесконечные пластины расположены под прямым углом друг к другу и несут равномерно распределенные по площади заряды с поверхностной плотностью 1 = 1 нКл/м2 и 2 = 2 нКл/м2 . Определить напряженность поля, создаваемого пластинами. Начертить картину силовых линий.
-
Две бесконечные плоскости, несущие одинаковый заряд, равномерно распределенные по площади с поверхностной плотностью = 100 нКл/м2 , пересекаются под углом 600. Определить напряженность поля, создаваемого плоскостями, и начертить картину электрических силовых линий.
-
Две бесконечные параллельные пластины несут равномерно распределенные по площади заряды с поверхностной плотностью 1=10 нКл/м2 и 2 = -30 нКл/м2 . Какова сила взаимодействия, приходящаяся на единицу площади пластин?
-
Между пластинами плоского конденсатора находится точечный заряд, равный 30 нКл. Поле конденсатора действует на заряд с силой 10 мН. Определить силу взаимного притяжения пластин, если площадь каждой пластины 100 см2.
-
Большая металлическая пластина несет равномерно распределенный заряд, равный 10 нКл/м2. На малом расстоянии от пластины находится точечный заряд, равный 100 нКл. Найти силу действующую на заряд.
-
Точечный заряд, равный 1 мкКл, находится вблизи большой равномерно заряженной пластины против ее середины. Вычислить поверхностную плотность заряда пластины, если на точечный заряд действует сила 60 мН.
-
На вертикальной пластине достаточно больших размеров распределен электрический заряд с поверхностной плотностью = 1 нКл/м2. На прикрепленной к пластине нити подвешен шарик массой 1 г, несущий заряд того же знака, что и пластина. Найти заряд шарика, если нить образует с вертикалью угол 300.
-
Бесконечная плоскость несет равномерно распределенный заряд с поверхностной плотностью = 1 нКл/м2. На некотором расстоянии от плоскости, параллельно ей расположен круг радиусом 10 см. Вычислить поток вектора напряженности через этот круг.
-
Плоская квадратная пластина со стороной, равной 10 см, находится на некотором расстоянии от бесконечной, равномерно заряженной ( = 1 нКл/м2) плоскости. Плоскость пластины составляет угол 300 с линиями поля. Найти поток вектора индукции через эту пластину.
-
Точечный заряд q=5·10-9 Кл находится на расстоянии 3 см от проводящей заземленной стенки. Найти поверхностную плотность заряда, индуцированного на стенке в точке, ближайшей к заряду, и в точке, находящейся от заряда на расстоянии 5 см. Каков общий заряд стенки?
-
В однородном электрическом поле с напряженностью 3 МВ/м, силовые линии которого составляют с вертикалью угол 300, висит на нити шарик массой 2 г и зарядом 3,3 нКл. Определить силу натяжения нити.
-
Коаксиальный кабель имеет внутренний провод диаметром d1 = 2 мм и свинцовую оболочку диаметром d2 = 8 мм. Относительная диэлектрическая проницаемость изоляции равна 4. Заряды внутреннего и наружного провода противоположны по знаку. Линейная плотность зарядов = 3,14 ·10-10 Кл/м. Определить напряженность поля в точке, находящейся от оси кабеля на расстоянии r1 = 3 мм и r2 = 8 мм (рис.7).
Рис. 7
-
Молекулу воды можно рассматривать как диполь длиной l = 3,9·10-11 м с зарядами 1,6 ·10-19 Кл. Определить напряженность поля, созданного одной молекулой воды на расстоянии а = 3·10-9 м от середины диполя в точке, лежащей на продолжении диполя и на перпендикуляре к нему.
-
Электрический заряд q2 находится в электрическом поле заряда q1 . От чего зависит напряженность электрического поля в выбранной точке пространства?
-
Как изменится напряженность поля точечного заряда на расстоянии а от него, если вблизи от заряда поместить проводящую заземленную пластину?
-
Чему равна сила, действующая на заряд, помещенный в центре равномерно заряженной сферы?
-
Чему равен поток вектора напряженности через замкнутую поверхность, если внутри нее сумма зарядов равна нулю, но есть поле, созданное внешними зарядами?
-
Шар из диэлектрика заряжен с объемной плотностью ρ. Изобразите графически зависимости напряженности поля от расстояния внутри шара.