Сборник задач по физике - Славов А.В.
Скачать (прямая ссылка):
картину линий напряженности электрического поля в данном случае. Как
изменится картина линий напряженности, если знак одного из зарядов
поменять на противоположный?
20.21. В какую среду помещен точечный электрический заряд <7=4,5-10'7Кл,
если на расстоянии 1=50 мм от него напряженность электрического поля
равна Е= 2-104Н/Кл? Определите относительную диэлектрическую
проницаемость е этой среды.
20.22. В углах при основании равностороннего треугольника со стороной а
находятся заряды величиной q, а в вершину помещен заряд -д. Найдите
напряженность электрического поля в точке пересечения медиан.
20.23. В однородном электрическом поле с напряженностью ?'=310б В/м,
силовые линии которого составляют угол а=45° с вертикалью, висит на
непроводящей невесомой нити шарик массой т=2 г, имеющий заряд <у=310~9Кл.
Определите силу натяжения нити.
20.24. На какой угол отклонится бузиновый шарик, несущий заряд
<7=4,9109Кл и массой т = 0,4 г, подвешенный на шелковой нити, если его
поместить в горизонтальное однородное электрическое поле с напряженностью
Е = 105 В/м ?
20.25. Маленький шарик массой т=0,04 г, имеющий заряд <7=0,6нКл, подвешен
на невесомой нерастяжимой непроводящей нити
(рис. 20.25). Сила натяжения нити Г=4,910^Н. Нить другим концом
прикреплена к одноименно заряженной бесконечной плоскости. Найдите
поверхностную плотность заряда плоскости.
20.26. Шарик массой т = 2 г и зарядом <7=2,5-10-9 Кл подвешен на нити
и движется по окружности радиусом Я=0,03 м с угловой скоростью со, = 2 с-
1. В центре окружности поместили шарик с
172
Рис. 20.27
таким же зарядом (рис. 20.26). Какой должна "ШРИ .и ,;й стать угловая
скорость вращения шарика ш2, чтобы радиус окружности не изменился?
20.27. Найдите натяжение нити, соединяющей одинаковые шарики радиусом г,
в центре которых находятся одинаковые заряды Q. Один из шариков плавает
на поверхности жидкости с плотностью рж, второй шарик имеет массу т и
висит на нити внутри жидкости. Расстояние между центрами шариков I (рис.
20.27).
20.28. Электрон движется в однородном электрическом поле с напряженностью
?=120 В/м вдоль направления силовой линии. Начальная скорость электрона
v- 106м/с. Какое расстояние и за какое время пролетит электрон до
остановки?
20.29. В однородном электрическом поле электрон движется с ускорением а =
3,2-10° м/с2.
Определите напряженность поля.
20.30. Большая плоская диэлектрическая пластина заряжена равномерно с
поверхностной плотностью заряда +ст и расположена горизонтально.
Параллельно пластине начинает двигаться отрицательно заряженная частица
со скоростью v0 . Заряд частицы до, а масса щ. В горизонтальном
направлении частица пролетела расстояние/ (рис. 20.30). Найдите: 1)
вертикальное смещение частицы; 2) изменение кинетической энергии частицы.
Как изменится результат расчетов, если частицей будет электрон?
20.31. Тонкая металлическая пластина, равномерно заряженная по
поверхности зарядом ?2 = 10"7 Кл, находится в однородном вертикально
направленном электрическом поле (рис. 20.31). Результирующее поле над
пластиной равно ?, = 5105В/м, а под пластиной - ?2=2Т05В/м. Определите
массу пластины, если она находится в равновесии в электрическом поле и в
поле силы тяжести.
20.32. Электрическое поле образовано внешним однородным электрическим
полем и электрическим полем заряженной металлической
173
е Л
СТ
1 + + + + + + +1
с 1 .
Рис. 20.30
Рис. 20.31
-I
пластины. Напряженность результирующего электрического воля, слева от ,
пластины = 5-104В/м, а справа равна Д^З-^В/м (рис; 20:32). Определите
заряд пластины, если ¦ сила,5 действующая ;на пластину со стороны '
внешнего электрического поля Е=0,7 Н.
20.33. Электрический диполь образован двумя точечными зарядами,
значение которых по модулю \q\ = 8-10-9 Кл, а расстояние между ними / =
0,2 мм. Найдите напряженность электрического поля в точках: D - делящей
расстояние I пополам; А - отстоящей от середины диполя на расстояние DA =
0,1 мм и расположенной на перпендикуляре к оси диполя; В и С - отстоящих
от отрицательного заряда на расстоянии МВ = МС = 0,1 мм (рис. 20.33).
Рис. 20.32
+9
А ¦ч-> \В
D м с
-ч
Рис. 20.33
20.34. В центре незаряженной металлической сферы радиусом R=0,2 м помещен
точечный заряд ^=4-10"7Кл. Определите напряженность электрического поля в
точках А, В и С, расположенных соответственно на расстояниях от центра OA
= 2R, OB=R, ОС=0,5/? (рис. 20.34). Постройте график зависимости Е(г). Как
изменится напряженность поля в данных точках, если металлическую сферу
заземлить?
20.35. Две металлические сферы, центры которых совпадают, а радиусы
соответственно равны Я, = 0,5 м и R2 = 1 м, находятся в вакууме и
равномерно заряжены: <у, = 1 мкКл и q2 = -3 мкКл (рис. 20.35). Найдите
значения и направления векторов напряженности электрического поля в
точках А (04 = 1,2м), В (ОВ = 0,75м) и С (ОС=0,25м). Постройте график
зависимости Е(г).
2036. Две бесконечно большие плоскости находятся в вакууме и равномерно
