1. Два точечных заряда взаимодействуют в вакууме на расстоянии 10 см с такой же силой, как в диэлектрике на расстоянии 5 см. Определите диэлектрическую проницаемость диэлектрика. [4]

2. Определите напряженность поля, создаваемого диполем с электрическим моментом р=10^–9 Кл·м на расстоянии r=25 см от центра диполя в направлении, перпендикулярном оси диполя. [576 В/м]

3. Определите поверхностную плотность заряда, создающего вблизи поверхности Земли напряженность Е=200 В/м. [1,77 нКл/м²]

4. Электростатическое поле создается положительно заряженной бесконечной нитью с постоянной линейной плотностью τ=1 нКл/см. Какую скорость приобретет электрон, приблизившись под действием внешних сил к нити вдоль линии напряженности с расстояния r₁=1,5 см до r₂=1 см от нити? [16 Мм/с]

5. Электростатическое поле создается бесконечной плоскостью, заряженной равномерно с поверхностной плотностью σ=5 нКл/м². Определите числовое значение и направление градиента потенциала этого поля. [282 В/м, от пластины]

6. Полый шар несет на себе равномерно распределенный заряд. Определите радиус шара, если потенциал в центре шара равен φ₁=200 В, а в точке, лежащей от его центра на расстоянии r=50 см, φ₂=40 В. [10 см]

7. Чему равна энергия (в мДж) взаимодействия системы трех зарядов 2, 1 и 3 мкКл, расположенных в указанном порядке вдоль прямой линии, если расстояние между соседними зарядами равно 30 см? k=9·10⁹ м/Ф. [240]

8. Расстояние l между зарядами Q=±2 нКл равно 20 см. Определите напряженность поля, созданного этими зарядами в точке, находящейся на расстоянии r₁=15 см от первого и r₂=10 см от второго заряда. [2,14 кВ/м]

Вариант 15

1. Два точечных заряда взаимодействуют в вакууме на расстоянии 5 см с силой 120 мкН, а в жидком диэлектрике на расстоянии 10 см – с силой 15 мкН. Найдите диэлектрическую проницаемость диэлектрика. [2]

2. Расстояние l между зарядами Q=±2 нКл равно 20 см. Определите напряженность поля, созданного этими зарядами в точке, находящейся на расстоянии r₁=15 см от первого и r₂=10 см от второго заряда. [2,14 кВ/м]

3. Электростатическое поле создается двумя бесконечными параллельными плоскостями, заряженными равномерно одноименными зарядами с поверхностно плотностью соответственно σ₁=2 нКл/м² и σ₂=4 нКл/м². Определите напряженность электростатического поля: 1) между плоскостями; 2) за пределами плоскостей. [1) 113 В/м; 2) 339 В/м]

4. Кольцо радиусом r=5 см из тонкой проволоки несет равномерно распределенный заряд Q=10 нКл. Определите потенциал электростатического поля: 1) в центре кольца; 2) на оси, проходящей через центр кольца, в точке, удаленной на расстояние а=10 см от центра кольца. [1) 1,8 кВ; 2) 805 В]

5. Электростатическое поле создается бесконечной прямой нитью, заряженной равномерно с линейной плотностью τ=50 пКл/см. Определите числовое значение и направление градиента потенциала в точке на расстоянии r=0,5 м от нити. [180 В/м]

6. Электростатическое поле создается бесконечной плоскостью, заряженной равномерно с поверхностной плотностью σ=5 нКл/м². Определите числовое значение и направление градиента потенциала этого поля. [282 В/м, от пластины]

7. Чему равна энергия (в мДж) взаимодействия системы трех зарядов 2, –1 и 3 мкКл, расположенных в вершинах равностороннего треугольника со стороной 10 см? k=9·10⁹ м/Ф. [90]

8. В вершинах квадрата со стороной 5 см находятся одинаковые положительные заряды Q=2 нКл. Определите напряженность электростатического поля: 1) в центре квадрата; 2) в середине одной из сторон квадрата. [1) 0; 2) 1,03 кВ/м]

Вариант 16

1. Два одинаковых маленьких металлических шарика находятся на расстоянии 1 м друг от друга. Заряд одного шарика в 4 раза больше заряда другого. Шарики привели в соприкосновение и развели на некоторое расстояние. Найдите это расстояние (в см), если сила взаимодействия шариков осталась прежней. [125]

2. В вершинах квадрата со стороной 5 см находятся одинаковые положительные заряды Q=2 нКл. Определите напряженность электростатического поля: 1) в центре квадрата; 2) в середине одной из сторон квадрата. [1) 0; 2) 1,03 кВ/м]

3. Электростатическое поле создается двумя бесконечными параллельными плоскостями, заряженными равномерно разноименными зарядами с поверхностной плотностью σ₁=1 нКл/м и σ₂=2 нКл/м. Определите напряженность электростатического поля: 1) между плоскостями; 2) за пределами плоскостей. [1) 169 В/м; 2) 56,5 В/м]

4. На кольце с радиусом 90 см равномерно распределен заряд 10 нКл. Определите потенциал в центре кольца. [100 В]

5. Определите линейную плотность бесконечно длинной заряженной нити, если работа сил поля по перемещению заряда Q=1 нКл с расстояния r₁=5 см до r₂=2 см в направлении, перпендикулярном нити, равно 50 мкДж. [3,03 мКл/м]

6. Электростатическое поле создается бесконечной прямой нитью, заряженной равномерно с линейной плотностью τ=50 пКл/см. Определите числовое значение и направление градиента потенциала в точке на расстоянии r=0,5 м от нити. [180 В/м]

7. Найдите энергию (в мДж) взаимодействия системы четырех зарядов 1, 2, 3 и 4 мкКл, расположенных в вершинах правильного тетраэдра с ребром 50 см. k=9·10⁹ м/Ф. [630]

8. Кольцо радиусом r=5 см из тонкой проволоки равномерно заряжено с линейной плотностью τ=14 нКл/м. Определите напряженность поля на оси, проходящей через центр кольца, в точке А, удаленной на расстояние а=10 см от центра кольца. [2,83 кВ/м]

Вариант 17

1. Сила гравитационного притяжения двух водяных одинаково заряженных капель радиусами 0,1 мм уравновешивается кулоновской силой отталкивания. Определите заряд капель. Плотность воды равна 1 г/см³. [0,361 аКл]

2. Кольцо радиусом r=5 см из тонкой проволоки равномерно заряжено с линейной плотностью τ=14 нКл/м. Определите напряженность поля на оси, проходящей через центр кольца, в точке А, удаленной на расстояние а=10 см от центра кольца. [2,83 кВ/м]

3. На металлической сфере радиусом 15 см находится заряд Q=2 нКл. Определите напряженность электростатического поля: 1) на расстоянии r₁=10 см от центра сферы; 2) на поверхности сферы; 3) на расстоянии r₂=20 см от центра сферы. Постройте график зависимости E(r). [1) 0; 2) 800 В/м; 3) 450 В/м]

4. Металлический шар радиусом 5 см несет заряд Q=10 нКл. Определите потенциал электростатического поля: 1) на поверхности шара; 2) на расстоянии а=2 см от его поверхности. Постройте график зависимости φ(r). ( 1) 1,8 кВ; 2) 1,29 кВ]

5. Электростатическое поле создается положительно заряженной бесконечной нитью. Протон, двигаясь от нити под действием поля вдоль линии напряженности с расстояния r₁=1 см до r₂=5 см, изменил свою скорость от 1 до 10 Мм/с. Определите линейную плотность заряда нити. [17,8 мкКл/м]

6. Определите линейную плотность бесконечно длинной заряженной нити, если работа сил поля по перемещению заряда Q=1 нКл с расстояния r₁=5 см до r₂=2 см в направлении, перпендикулярном нити, равно 50 мкДж. [3,03 мКл/м]

7. Четыре одинаковых заряда 2 мкКл расположены на прямой линии. Расстояние между соседними зарядами равно 60 см. Какую надо совершить работу (в мДж), чтобы разместить эти заряды в вершинах правильного тетраэдра с ребром 60 см? [100]

8. Определите поверхностную плотность заряда, создающего вблизи поверхности Земли напряженность Е=200 В/м. [1,77 нКл/м²]

Вариант 18

1. Свинцовый шарик (ρ=11,3 г/см³) диаметром 0,5 см помещен в глицерин (ρ=1,26 г/см³). Определите заряд шарика, если в однородном электростатическом поле шарик оказался взвешенным в глицерине. Электростатическое поле направлено вертикально вверх, и его напряженность Е=4 кВ/см. [16,1нКл]

2. Определите поверхностную плотность заряда, создающего вблизи поверхности Земли напряженность Е=200 В/м. [1,77 нКл/м²]

3. Поле создано двумя равномерно заряженными концентрическими сферами радиусами R₁=5 см и R₂=8 см. Заряды сфер соответственно равны Q₁=2 нКл и Q₂= –1 нКл. Определите напряженность электростатического поля в точках, лежащих от центра сфер на расстояниях: r₁=3 см; 2) r₂=6 см; 3) r₃=10 см. [1) 0; 2) 5 кВ/м; 3) 0,9 кВ/м]

4. Полый шар несет на себе равномерно распределенный заряд. Определите радиус шара, если потенциал в центре шара равен φ₁=200 В, а в точке, лежащей от его центра на расстоянии r=50 см, φ₂=40 В. [10 см]

5. Электростатическое поле создается бесконечной плоскостью, равномерно заряженной с поверхностной плотностью σ=1 нКл/м². Определите разность потенциалов между двумя точками этого поля, лежащими на расстояниях r₁=20 см и r₂=50 см от плоскости. [16,9 В]

6. Электростатическое поле создается положительно заряженной бесконечной нитью. Протон, двигаясь от нити под действием поля вдоль линии напряженности с расстояния r₁=1 см до r₂=5 см, изменил свою скорость от 1 до 10 Мм/с. Определите линейную плотность заряда нити. [17,8 мкКл/м]

7. Одинаковые заряды Q=100 нКл расположены в вершинах квадрата со стороной а=10 см. Определите потенциальную энергию этой системы. [4,87 мДж]

8. Электростатическое поле создается двумя бесконечными параллельными плоскостями, заряженными равномерно одноименными зарядами с поверхностно плотностью соответственно σ₁=2 нКл/м² и σ₂=4 нКл/м². Определите напряженность электростатического поля: 1) между плоскостями; 2) за пределами плоскостей. [1) 113 В/м; 2) 339 В/м]

Вариант 19