ЗАДАЧИ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ

Строение атома. Электризация тел. Закон сохранения заряда. Закон Кулона.

Вариант 20.1

1.Модель какого атома изображена на рис.6?Выразить заряд ядра этого атома в кулонах.

2.Объяснить физический смысл диэлектрической проницаемости среды.

3.Два тела, имеющие равные отрицательные электрические заряды, отталкиваются в воздухе силой 0,9 Н. Определить число избыточных электронов в каждом теле, если расстояние между зарядами 8см.

Вариант 20.2

1.Ядро какого атома имеет заряд 7,52 * 10 Кл?

2.Что такое ион? Какие типы ионов вы знаете? При каком условии ион может превратиться в электрически нейтральный атом?

3.Два заряда по 4 * 10 Кл, разделенные слюдой толщиной 1 см, взаимодействуют с силой 1,8 * 10 Н. Определить диэлектрическую проницаемость слюды.

Вариант 20.3

1.Модели каких атомов или ионов изображены на рис.7, А-г?

2.Определить абсолютную диэлектрическую проницаемость воды, если ее относительная диэлектрическая проницаемость равна 81.

3.Два электрических заряда притягиваются друг к другу в керосине с силой 7,8 Н. С какой силой они будут притягиваться, если их поместить в глицерин на расстояние, в 2 раза меньшее, чем в керосине? Диэлектрическая проницаемость керосина равна 2,глицерина – 39.

Вариант 20.4

1.Какова структура и электрические свойства атома в нормальном состоянии?

2.Чему равна электрическая постоянная?

3.Заряд, равный -1,3 * 10 Кл, помещен в спирт на расстоянии 5 см от другого 0,45 заряда. Определить значение и знак другого заряда, если заряды притягиваются с силой - Н. Диэлектрическая проницаемость спирта равна 26.

Вариант 20.5

1.В каком количественном соотношении находятся заряды и массы протона и электрона?

2.Можно ли создать или уничтожить электрический заряд? Почему? Объяснить сущность Закона сохранения электрического заряда.

3.По данным рис.8,определить значение равных между собой точечных электрических Зарядов, помещенных в воде. Диэлектрическая проницаемость воды равна 81.

Вариант 20.6

1.Почему при трении разнородные тела электризуются, а однородные не электризуются?

2.Нарисовать модель атома углерода. Определить значение заряда его ядра.

3.Два точечных электрических заряда взаимодействуют в воздухе на расстоянии 0,4 м с такой же силой, как в непроводящей жидкоси на расстоянии 0,2 м. Определить диэлектрическую проницаемость непроводящей жидкости.

Напряженность электрического поля. Графическое изображение электрических полей.

Вариант 21.1

1.Что такое поле? Что такое электрическое поле?

2.Металлическому шару радиусом 30см сообщен заряд 6нКл. Определить напряженность электрического поля на поверхности шара. Изобразить графически линии напряженности поля на поверхности шара.

3.Напряженность электрического поля точечного заряда на расстоянии 1м равна 32Н/Кл. Определить напряженность этого поля на расстоянии 8м от заряда.

Вариант 21.2

1.Почему линии напряженности электрического поля заряженного металлического тела всегда перпендикулярны его поверхности?

2.Металлический шар, заряд которого -8*10 в минус девятой степени Кл, помещен в керосин(Є=2). Определить напряженность электрического поля на поверхности шара, если его радиус равен 20 см. Изобразить линии напряженности поля на поверхности шара.

3.По данням рис. 9,определить расстояние ОА.

Вариант 21.3

1.Между двумя разноименно заряженными металлическими шарами помещен сободно перемещающийся пробный положительный заряд, как показано на рис. 10.Изобразить траекторию движения пробного заряда и объяснить, почему она имеет такую конфигурацию.

2.В некоторой точке поля на заряд 10 в минус седьмой Кл действует сила 4*10 в минус третьей Н. Найти напряженность поля в этой точке и определить заряд, создающий поле, если точка удалена от него на 0,3 м.

3.Металлическому шару радиусом 10см сообщен заряд -12,56*10 в минус восьмой степени Кл. Определить поверхностную плотность заряда.

Вариант 21.4

1.На рис.11 изображен уединенный металлический цилиндр, которому сообщен некоторый положительный заряд. Изобразить графически линии напряженности электрического поля этого заряда.

2.На каком расстоянии от точечного заряда +10 в минус восьмой степени Кл, находящегося в воздухе, напряженность электрического поля окажется меньше 10 в минус девятой степени Н/Кл?

3.С какой силой действует однородное электрическое поле, напряженность которого 2000Н/Кл, на заряд 5*10в минус шестой степени Кл.

Вариант 21.5

1.В однородном электрическом поле электрон движется с ускорением 3,2*10 м/с. Определить напряженность поля, если масса электрона равна 9,1*10 кг.

2.Изобразить линии напряженности электрического поля положительного заряда, Сообщенного металлическому телу, имеющему форму пятиконечной звезды(рис.12)

3.Два заряда 6*10 и -2*10 Кл расположены в керосине на расстоянии 0,4м друг от друга. Определить напряженность поля в точке О, расположенной на середине отрезка прямой, соединяющего центры зарядов.

Вариант 21.6

1.Изобразить линии напряженности электрического поля, образованными разноименными зарядами на двух металлических телах, форма и взаимное положение которых показаны на рис. 13.

2.Земля - электрически заряженное космическое тело. Заряд Земли отрицательный. Зная, что напряженность электростатического поля Земли на ее поверхности приблизительно равна -130 Н/Кл и принимая радиус Земли равным 6,4*10 м, определить электрический заряд Земли и поверхностную плотность заряда.

3.Напряженность электрического поля заряда, помещенного в керосин(Єк = 2 ),в некоторой точке равна Eк. Как измениться напряженность поля в этой точке, если заряд поместить в воду ( Єв = 81 )?

Потенциал электрического поля. Связь между напряженностью и разностью потенциалов.

Вариант 22.1

1.Работа сил электрического поля при перемещении заряда Q между двумя точками, Напряжение между которыми U, прямо пропорциональна напряжению, т. е. A = QU. Почему при перемещении как положительного, так и отрицательного заряда работа, совершаемая полем положительна?

2.Работа при переносе заряда 2*10 Кл из бесконечности в некоторую точку электрического поля равна 8*10 Дж. Определить электрический потенциал в этой точке.

3.Какую скорость может сообщить электрону, находящемуся в состоянии покоя, ускоряющая разноть потенциалов в 1000 В? Масаа электрона 9,1*10 кг.

Вариант 22.2

1.Почему работа, совершаемая внешними силами по перемещению заряда против сил

электрического поля, всегда отрицательная? Рассмотреть два случая : перемещение

положительного и перемещение отрицательного зарядов.

2.Определить разность потенциалов начальной и конечной точек пути электрона в

электрическом поле, если его скорость увеличилась от 10 до 3*10 м/с? Масса электрона

9,1*10 кг.

3.Электрические потенциалы двух изолированных проводинков, находящихся в воздухе

равны +110 и – 110 В. Какую работу совершит электричекое поле этих двух зарядов при

переносе заряда 5*10 Кл с одного проводника на другой?

Вариант 22.3

1.Выразить электрон – волт в джоулях, и объяснить, почему электрон – вольт –

положительная величина, несмотря на то что заряд электрона отрицательный?

Электрон, помещенный в электрическом поле, движется ускоренно, поэтому

увеличивается его кинетическая энергия. В атомной физике принята единица

энергии электрон – вольт (эВ). Она равна энергии электрона, которую он приобретает

в ускоряющем электрическом поле между двумя точами, разность потенциалов которых

равна 1 В.

2.Определить разность потенциалов между точками А и В электрического поля точечного

заряда 4*10 Кл, находящегося в воздухе, как показано на рис. 14, если расстояние от

этих точек до заряда соответственно равны 1 и 4 м.

3.Напряженность электрического поля между двумя большими металлическими

пластинами не должна превшать 2,5*10 В/м. Определить допустимое расстояние между

пластинами, если к ним будет подано напряжение 5000 В.

Вариант 22.4

1.В однородном электрическом поле, как показано на рис. 15 , движутся четыре заряда

по направлениям, отмеченным стрелами. Установить:

1)какие заряды перемещаются под действием сил электрического поля,

под действием сторонних сил;

2)какие работы по перемещению зарядов положительные, а какие отрицательные? Ответы обосновать.

2.Какую работу требуется совершить, чтобы два заряда 4*10 и 8*10 Кл, находящиеся в воздухе на расстоянии 0,8 м друг от друга, сблизить до 0,2 м?

3.Металлическому шару радиусом 10 см сообщен заряд 10 Кл. Определить электрический

потенциал на поверхности шара.

Вариант 22.5

1.В однородном электрическом поле, напряженность которого 600 В/м, взяты три точки А, В и С, как показано на рис. 16. Определить напряжение между точками А и В, В и С, А и С, если они находятся в вершинах прямоугольного треугольника, у которого катет АС параллелен линиям напряженности поля, а длины катетов соответственно равны АС=12см, ВС=5см.

2.Определить тормозящую разность потенциалов, под действием которой электрон, движущийся со скоростью 40 000 км/с, остановился бы. Масса электрона 9,1*10 Кл.

3.Заряд ядра атома цинка равен 4,8*10 Кл. Определить потенциал электрического поля, созданного ядром атома цинка, на расстоянии 10нм.

Вариант 22.6

1.Между двумя горизонтально расположенными пластинами, заряженными до 10 000 В, удерживается в равновесии пылинка массой 2*10 кг. Определить заряд пылинки, если расстояние между пластинами 5 см.

2.Два точечных заряда 4*10 и 8*10 Кл, находится на расстоянии 0,8 м. На сколько изменится энергия взаимодействия этих зарядов, если расстояние между ними будет равно 1,6м?

3.Какие заряды перемещаются в электрическом поле от точек с большим потенциалом к точкам с меньшим потенциалом и какие, наоборот, от точек с меньшим потенциалом к точкам с большим потенциалом?