Задачник по физике для поступающих в вузы: электричество, колебания, оптика - Борисов С.Н.
Скачать (прямая ссылка):
точку С поместить заряд -<??
А.2. Определите величину силы, действующей на каждый из зарядов +ф(рис. 1.1), если сторона треугольника равна а.
А.З. В какую сторону будет двигаться заряд q
помещенный в электрическое поле (рис. ?
1.2)? Рассмотреть случаи: а) q>0; б) $<0. _______________^
Будет ли движение заряда равномерным? __________________>
А.4. Является ли электрическое поле точечного заряда Q однородным? Будет ли движение
Рис 1 7.
точечного заряда q, помещенного в это поле, равномерным? Равноускоренным (равнозамедленным)?
A.S. Как будет двигаться небольшое тело с зарядом q, помещенное в поле бесконечной заряженной плоскости? Силой тяжести пренебречь.
А.6. Два заряда +Q и -Q находятся на расстоянии 2а друг от друга (рис. 13). Определите потенциал поля в точках В и В ~fi С
с. !¦*¦!¦* .Т. *.
А.7. Два одинаковых по величине точечных заряда находятся на расстоянии г1 друг от друга. Какую работу надо совершить, *>ис* ^
чтобы сблизить их до расстояния та, если: а) заряды имеют одинаковый знак; б) заряды имеют разный знак?
5
А.8. Определите величину разности потенциалов между точками А и В, А и С, расположенными в однородном электрическом поле напряженностью Е (рис. 1.4).
Программа В.
В.1. Найдите зависимость угловой скорости
вращения электрона вокруг ядра в атоме водорода от радиуса орбиты электрона. Постройте график этой зависимости.
В.2. Два точечных заряда, одинаковые по модулю и противоположные по знаку «?!><), <р2<0), расположены так, как показано на рисунке 1.5.
Как направлено ускорение электрона, пролетающего через точку А с координатами (0,1) и точку В с координатами (3,0)?
В.З. В каком случае заряженная частица будет двигаться в электрическом поле вдоль силовых линий?
В.4. Постройте графики зависимости модуля напряженности и потенциала электрического поля от расстояния до центра: а) заряженного проводящего шара; б) заряженной сферы. Как изменится ответ, если в шаре имеется полость?
В.5. Во сколько раз изменится напряженность и потенциал элек-
В/смj,
У,
Q, 1 Qz
-3 -2 -1_, 0 1 2 3 х
Рис. 1-5
-5
0
-2
5 х,см
трического поля в центре равно-мерно заряжеиного тонкого кольца, если его радиус увеличить вдвое, а заряд вдвое уменьшить?
В.6. Вектор электрического поля Е направлен вдоль оси ОХ, и его проекция на эту ось зависит от координаты х так, как показано на рисунке 1.6. Найти разность потенциалов между точками х,=-1 см , и х2=6 см. Какая система заряженных тел могла бы быть источником такого поля?
Рис. 1.6
6
В.7. Могут ли силовые линии электростатического поля быть замкнутыми? Почему?
В.8. Электрон вылетает из точки поля, потенциал которой равен Ф0. Направления начальной скорости электрона v0 и напряженности поля совпадают. Определите потенциал точки, в которой он повернет обратно. МаСсу т и заряд е электрона считать известными.
В.9. Какую работу нужно совершить, чтобы собрать систему из трех зарядов (рис.
1.7), если первоначально они находятся в бесконечно удаленных друг от друга точках?
В.10. Какой скоростью должны обладать электроны в пучке, чтобы с помощью этого пучка можно было зарядить шар радиуса R до заряда Q1
-2Q
“П
Рис. 1.7
JL
Рис. 1.8
Программа С.
С.1. Проводник длины / движется поступательно с ускорением а (рис. 1.8). Чему равна разность потенциалов на его концах?
С.2. Металлический стержень массы
т может совершать гармонические колебания на пружине жесткости к (рис. 1.9). В момент t=0 он проходит положение равновесия. Определите моменты времени, в которые разность потенциалов на его концах достигает максимального значения.
С.З. На рисунке 1.10 дана картина силовых линий электростатического поля. Нарисуйте картину эквипотенциальных поверхностей и определите, в какой из точек, А или В, потенциал
к
т
Рис. 1.9
Рис. 1.10
3-17
7
Рис.
•*2
1.11
выше. В какой из них величина напряженности поля больше?
Две стороны правильного треугольника образованы одинаковыми равномерно заряженными палочками. При этом в центре О треугольника (на пересечении медиан) потенциал равен <р0, а напряженность электрического поля равна Е0. Найти потенциал ф, а также модуль и направление вектора напряженности Ё, которые будут в точке О, если убрать одну из палочек.
Зависимость потенциала электростатического поля от координаты х представлена на рисунке 1.11.
Постройте график зависимости проекции напряженности электро- — статического поля Ех от координаты х и изобразите систему тел, которые могли бы создать такое поле.
