Задачник по физике для поступающих в вузы: электричество, колебания, оптика - Борисов С.Н.
Скачать (прямая ссылка):
С.4. Металлическая незаряженная пластина площадью S и тол-щино'й d помещена в однородное электрическое поле напряженностью Е перпендикулярно силовым линиям. Какое количество теплоты выделится в пластине после выключения поля?
Рис. 1.16
4-17
11
CJ. Пластина из диэлектрика толщины а с проницаемостью с помещена в однородное электрическое тин; напряженностью ?д перпендикулярно силовым линиям. Постройте графики напряженности и потенциала электрического поля в зависимое-ти от расстояния, отсчитываемого от плоскости симметрии пластины.
С.6. В однородном электрическом поле находится проводник, суммарный заряд которого равен нулю. Как изменится поверхностная плотность заряда на соответствующих участках проводника, если все его размеры уменьшить в я раз?
1.3. Электроемкость. Конденсаторы Программа А.
А.1. Размеры пластин плоского конденсатора уменьшили в два раза. Как следует изменить расстояние между пластинами, чтобы емкость конденсатора осталась прежней?
А.2. Возцушнмй конденсатор с квадратными пластинами заполнили диэлектриком с диэлектрической проницаемостью с =4. Во сколько раз нужно изменить длину пластин, чтобы емкость конденсатора осталась прежней?
А.З. Два конденсатора соединены последовательно и подключены к источнику постоянного напряжения. Как соотносятся между собой напряжения на конденсаторах, если емкость одного из них в два раза больше емкости другого?
А.4. Определите емкость системы конденса-
торов (рис. 1.18). На каком из участков: . |[
AS или BD разность потенциалов боль- 1 L—*
ше? Во сколько раз? * В<—j|—' D
A.S. Два конденсатора соединены парал- У
лсльно и подключены к источнику пос-
Рис 1 1К
тоянного напряжения. Как соотносятся °
между собой заряды конденсаторов, если емкость одного из них в два раза больше емкости другого?
12
Mi. И з нести ы формулы для расчета'энергии заряженного конденсатора: W=CU2p. и W-q~l2C. При увеличении емкости .согласно первой формуле энергия конденсатора увеличивается, а согласно второй формуле - уменьшается. Объясните противоречие.
Программа К.
15.1. Половину объема плоского кон- а) . ®)
депсатора заполняют диэлектриком днумя различными способами (рис. 1.19). Нарисуйте картину силовых линии в каждом случае и определите, какой из способов выгоднее с том,.и зрения уиеличеиия емкости.
В.2. С какой силой притягиваются друг к другу обкладки плоского конденсатора, если площадь обкладок S и заряд конденсатора о.
В.З. В пространство между обкладками плогхо>ч) конденсатора вносят незаряженную металлическую пластину (рис 1.20). Площач пластины и обкладок коидснсэюра одиш.! v на. Во сколько раз изменится емкость ко-i денсатора, если толщина пластины сост?-*-ляет 1/4 часть от расстояния МеЖДУ'О&К/'аД-каМИ.
В.4. Как изменится емкость плоского воздушного конденсатора с обкладками размером аха и расстоянием г;еж!у ними, если в зазор между его обкладками внес»-»# av. Фаллическую пластину с размерами (в/2)х(л/2) и тел.щ.лои dp параллельно обкладкам? Изобразите картину сш иший электрического полл и таком конденсаторе.
В.5. Как изменится емкость конденсатора в условиях задачи В.З, если пластинка сделана из диэлектрика (е=2)?
В.6. Конденсатор емкости С без диэлектрика имеет заряд д. Какое количество теплоты выделится в конденсаторе, если
13
его целиком заполнить веществом с диэлектрической проницаемостью е? Рассмотреть случаи, когда конденсатор:
а) отключен от источника напряжения;
б) подключен к тому же источнику напряжения, от которого он был заряжен.
Программа С.
С.1. Определите емкость системы конденсаторов (рис. 1.21).
С.2. Чему равна электроемкость уединенной металлической сферы радиуса R, заполненной до половины жидкостью с диэлектрической проницаемостью е (рис. 1.22)?
%
Г1
0_%----0
Рис. 1.22
Рис. 1.23
Рис. 1.24
С.З. Одна из пластин плоского конденсатора емкости С имеет за-ряд +4, а другая +5?. Какая энергия запасена в таком конденсаторе? Какие заряды ’ следует поместить на обкладки, чтобы при той же энергии в конденсаторе электрическое поле вне его не существовало?
С.4. Обкладки конденсатора соединены друг с другом и заземлены (рис. 1.23). Между обкладками помещена пластинка с зарядом q. В какую сторону потечет ток через гальванометр, если пластинку перемещать так, как показано на рисунке?
С.5. Два одинаковых проводящих шара радиуса R расположены далеко друг от друга и соединены с обкладками конденсатора емкости С (рис., 1.24). Отсоединив один из шаров, ему сообщают заряд q, а затем снова присоединяют. Какой заряд окажется на другом шаре?
14
С.6. Как изменится емкость плоского конденсатора, если его поместить в металлическую коробку (рис. 1.25)?
