1.2. Тестовые задания по теме «эп»

ЭП 1. Электрическое поле точечного заряда q. Найдите значения определяемых параметров электрического поля на расстоянии r от заряда q: 1) Е – модуля напряженности электрического поля (В/м), 2) – потенциала электрического поля (В), 3)F – модуля силы (Н), действующий на пробный точечный заряд в электрическом поле, 4) W – потенциальной энергии (Дж) заряда q в электрическом поле, 5) А – работы (Дж) электрического поля по удалению заряда от зарядаq на расстояние от r до 2r, если на расстоянии 0,5r от заряда q напряженность электрического поля Е₁ = В/м. ПринятьεФ/м, ~ Ф/м , r = 0,1 м, q₀ = 1,0 нКл.

Ответы: Е = 100 кВ/м; = 10 кВ;F = 0,1 мН; W = 10 мкДж; А = 5 мкДж.

Задаваемые параметры: E₁, φ₁, F₁, W₁, Ф_1E ε.

ЭП 2. Наложение электрических полей. В узлах правильного треугольника (четырехугольника, шестиугольника) находятся точечные заряды, расположенные по часовой стрелке, в последовательности: + 2q, +2q, +q. Точка k находится в центре фигуры на равном расстоянии r от зарядов и в одной плоскости с ними. В точке k помещен пробный заряд q. Найдите значения определяемых параметров в точке k: 1) Е − модуля напряженности (В/м), 2) − потенциала (В), 3) W − потенциальной энергии (Дж) заряда q, 4) F − модуля силы (Н), действующий на пробный заряд q, 5) A − работы (Дж) по перемещению пробного заряда из точки k в точку, где потенциал равен Принять: ~ Ф/м, нКл, r = 0,1 м.

Ответы: Е = 100 кВ/м; = 1 МВ;W = 1 мкДж; F = 10 мН; А = 0,5 мДж.

Задаваемые параметры: заряды ~ q в узлах равностороннего треугольника, четырёхугольника, шестиугольника.

ЭП 3. Взаимодействие протона с ядром атома. Протон р, ускоренный разностью потенциалов U, влетает в металлическую пластинку c атомным номером Z. Взаимодействием протона с электронами атома пренебречь. Соударение центральное, абсолютно упругое. Проводили два опыта. Во сколько раз (r₂/r₁) изменятся параметры ЭП в атоме на минимальном расстоянии r от ядра q: 1) r − минимальное расстояние, на которое приблизится протон к ядру атома, 2) Е – напряженность электрического поля, 3) φ – потенциал электрического поля, создаваемый ядром, 4) F – сила взаимодействия зарядов, 5) W – потенциальная энергия взаимодействия зарядов р и q, если во втором опыте: U ↑ 8, Z ↓ 2?

Ответы: r↓16, Е↑ 128, φ ↑ 8, F ↑ 128, W ↑ 8.

Задаваемые параметры: U, Z, в пушке Е, K_m, p_m.

ЭП 4. Электрическое поле плоского конденсатора. Электрон пролетел (υ₀ = 0) расстояние d между пластинами плоского заряженного конденсатора. Параметры конденсатора S, _{= 1} не меняются. Во сколько раз (q₂/q₁) изменятся параметры ЭП в конденсаторе: 1) q – заряд, 2) Е – напряженность поля конденсатора, 3) – объемная плотность энергии поля, 4) W – энергия электрического поля, 5) U – разность потенциалов между пластинами, если во втором опыте: кинетическая энергия электрона K_m ↑ 8, d ↑ 2, S =, ε = ?

Ответы: q ↑ 4, Е ↑ 4, ↑16,W ↑ 512, U ↑ 8.

Задаваемые параметры: d, σ, D, U, электрона: К_m, p_m, 𝑎, F_е, F_ПЛ, t.

ЭП 5. Движение электрона в конденсаторе. Электронный пучок, ускоренный разностью потенциалов φ, влетал параллельно пластинам плоского заряженного конденсатора на равном расстоянии d/2 от пластин и не вылетал из него. Поле в конденсаторе однородно. Напряжение между пластинами U, площадь пластин S. Конденсатор заряжен и не отключен от источника (U < φ; S = соnst). Во сколько раз изменятся параметры ЭП в конденсаторе: 1) q – электрический заряд, 2) F₂ – сила взаимодействия между пластинами, 3) Δp – изменение модуля импульса электрона, 4) t – время движения электрона, 5) L_x – расстояние, пройденное электроном по горизонтали до точки падения на пластину, если во втором опыте: U ↑ 36, ↓ 16,S =, d =, ε = ?.

Ответы: q ↓ 4, F ↓ 4, Δp↓ 2, t ↑ 2, L_x ↑ 12.

Задаваемые параметры: d, φ, U, F₁, ∆K, E, ω, W .