Изучение электростатического поля

КОНТРОЛЬНЫЕ вопросы и ТЕСТЫ

Вопрос 1.Что называется эквипотенциальной поверхностью? Изобразите поле точечного заряда, равномерно заряженного стержня, равномерно заряженной плоскости с помощью эквипотенциальных поверхностей. Как ориентированы силовые линии по отношению к эквипотенциальным поверхностям?

Вопрос 2.Как рассчитывается работа по перемещению заряда в электростатическом поле? Чему равна работа по перемещению заряда вдоль эквипотенциальной поверхности? По замкнутому контуру?

Вопрос 3.Как читается теорема Гаусса для расчета электростатических полей, создаваемых заряженными телами в вакууме? Выведитерасчетную формулу для напряженности поля бесконечной равномерно заряженной плоскости, используя теорему Гаусса.

ТЕСТ 1.Поле образовано точечным, положительным зарядом q₀. В каком случае работа по перемещению заряда q не равна нулю?

Варианты ответа: 1) на участке АВ; 2) на участке CD; 3) на участке MN; 4) по замкнутому контуру K.

ТЕСТ 2.Укажите правильное соотношение между напряженностью поля в точках А, В, С, расположенных вблизи поверхности заряженного проводника.

Варианты ответа:1) Е_А = Е_В = Е_С;

2) Е_А > Е_В > Е_С;3) Е_А > Е_В = Е_С;

4) Е_А < Е_В < Е_С;5) Е_С > Е_А ; Е_В = 0;

ТЕСТ 3.Укажите области на графике зависимости потенциала электростатического поля от координаты х, в которых модуль вектора напряженности электростатического поля с плоской симметрией уменьшается с ростом х.

Варианты ответа: 1) а, б; 2)б, в; 3) в, г; 4)а, в.

ТЕСТ 4. Сравнить работы по перемещению заряда q в электростатическом поле на участках О-А и А-В. Варианты ответа: 1) А_О-А > А_А-В; 2) А_О-А < А_А-В; 3) А_О-А = А_А-В; 4) нет верного ответа.

ТЕСТ 5.Укажите верное определение силовой линии электростатического поля: 1) линия, по которой движется заряд, помещенный в поле; 2) линия, показывающая направление силы, действующей на заряд, помещенный в поле; 3) линия, в каждой точке которой вектор Енаправлен по касательной в ее направлении; 4) линия, показывающая направление скорости движения заряда; 5) нет верного ответа.

ТЕСТ 6. На рисунке изображена картина силовых линий поля положительно заряженного стержня. Как меняется потенциал на поверхности стержня в направлении от середины к краю? Варианты ответа: 1) Увеличивается 2) Уменьшается. 3) Не изменяется

ТЕСТ 7. Сравнить разности потенциалов между точками с координатами х₁ и х₂ в полях, представленными графиками 1 и 2. Направления напряженностей полей параллельны оси Ох.

Варианты ответа: 1) Dj _1.>D j 2 ) Dj₁ < Dj₂;

3) Dj₁ = Dj_2..

ТЕСТ 8.В какой точке (1, 2, 3 или 4) электростатического поля, эквипотенциальные поверхности которого изображены на рисунке, напряженность максимальная, если j₁ = 5 В, j₂ = 4 В, j₃ = 3 В, j₄ = 2 В, j₅ = 1 В.? Как направлен вектор Ев этой точке?

ТЕСТ 9.В какой из областей графика зависимости потенциала j от координаты х величина вектора напряженности принимает наибольшее значение?

Варианты ответа: 1)а ; 2)б ;

3) в ; 4)г; 5)д .

Лабораторная работа 15

Исследование электроёмкости конденсаторов

КОНТРОЛЬНЫЕ вопросы и ТЕСТЫ

Вопрос 1.Какое соединение конденсаторов называется параллельным? Последовательным? Для каких целей используют такие соединения, и как рассчитывается в этих случаях общая емкость конденсаторов?

Вопрос 2.В чем заключается метод измерения емкостей в данной лабораторной работе? Какой режим работы электроизмерительного прибора называется баллистическим? Что такое баллистическая постоянная прибора?

ТЕСТ 1.Укажите, от каких физических величин зависит ёмкость плоского конденсатора: Варианты ответа: 1) от заряда на пластинах; 2) от диэлектрической проницаемости среды между пластинами; 3) от площади пластин; 4) от разности потенциалов между пластинами; 5) от расстояние между пластинами.

ТЕСТ 2.В каком из трёх заряженных воздушных конденсаторов (C₁ = 5 мкФ, С₂ = 25 мкФ и С₃ = 10 мкФ), соединенных параллельно, напряженность поля наибольшая, если площади обкладок и расстояние между ними одинаковы? Варианты ответа: 1) Е₁ > Е₂ > Е₃; 2) Е₁ < Е₂ < Е₃;

3) Е₁ < Е₂ > Е₃; 4) Е₁ > Е₂ < Е₃; 5) Е₁ = Е₂ = Е₃.

ТЕСТ 3.Укажите выражение, из приведенных ниже, с помощью которого нельзя определить энергию плоского конденсатора:

1) 2) 3) 4) 5)

ТЕСТ 4.В пространство между пластинами плоского конденсатора, подключенного к источнику напряжения, вносят слой диэлектрика с диэлектрической проницаемостью , вплотную прилегающий к обкладкам конденсатора. Определите, как изменятся C, U, q, E и энергия поля конденсатора W_е. Выберите правильные ответы, из приведенных ниже:

Варианты ответа: 1) C - увеличится в 3 раза; 2) U - не изменится; 3) q - увеличится в 3 раза; 4) E - не изменится; 5) W_e - не изменится.

ТЕСТ 5.Два конденсатора электроемкостью С₁ = 1 мкФ и С₂ = 2 мкФ соединили параллельно. Полученную систему из двух конденсаторов соединили последовательно с конденсатором электроемкостью С₃ = 3 мкФ. Определите общую емкость трех конденсаторов.Варианты ответа: 1) С = 1,2 мкФ; 2) С = 1,5 мкФ; 3) С = 2 мкФ;

4) С =2,5 мкФ; 5) С = 3 мкФ.

ТЕСТ 6. Определите величину ёмкости системы конденсаторов изображенных на схеме, если их емкости равны С₁ = С₂ = С₃ = С₄ = 1 пФ и С₅ = 2 пФ

Варианты ответа: 1)С = 2 пФ; 2) С = 3 пФ; 3) С = 0,5 пФ; 4) С = 6 пФ; 5) С = 4 пФ.

ТЕСТ 7.Конденсатор, пластины которого расположены вертикально, заряжают до напряжения U₁ = 10 В. После отключения от источника, пластины погружают в керосин на 2/3 объема конденсатора. В результате на пластинах устанавливается напряжение U₂ = 6 В. Определите, диэлектрическую проницаемость керосина.Варианты ответа: 1) = 4; 2) = 3,5; 3) = 3; 4) = 2,5; 5) = 2.

ТЕСТ 8.На обкладках конденсаторов с емкостями С и 3С, изображенных на схеме, имеют заряд q₁ и q₂ соответственно. Определите отношение зарядов q₁/q₂.

Варианты ответа: 1)q₁/q₂ = 3; 2) q₁/q₂ = 1,5; 3) q₁/q₂ = 1; 4) q₁/q₂ = 2/3; 5) q₁/q₂ = 0,5.

ТЕСТ 9.Заряженный до напряжения U₁ = 300 В конденсатор емкостью С₁ = 50 мкФ соединили параллельно с незаряженным конденсатором емкостью С₂ = 100 мкФ. Определите заряд, который возник при этом на втором конденсаторе.Варианты ответа: 1) q₂ = 5·10^-3 Кл; 2) q₂ = 0,01 Кл; 3) q₂ = 2,5 10^-2 Кл; 4) q₂ = 0,1 Кл; 5) q₂ = 10 Кл.

ТЕСТ 10.Четыре одинаковых конденсатора соединены так, как показано на рисунках 1 – 4. В каком случае суммарная емкость батареи конденсаторов максимальна?

ПОСТОЯННЫЙ ТОК

Общие теоретические вопросы

Вопрос 1. Что называется электрическим током? Какой ток считается постоянным? Назовите условия существования и признаки тока. В каких средах может существовать электрический ток? Какие заряженные частицы являются носителями тока в различных проводящих средах?

Вопрос 2. Какая физическая величина называется силой тока? Плотностью тока? Чему равен вектор плотности тока j и как определяется его направление? Как связаны I и j между собой и в каких единицах они измеряются? Как определяется направление тока в цепи и в источнике тока?

Вопрос 3.Сформулируйте законы Ома: а. для однородного, б. неоднородного участков цепи, в. для замкнутой цепи.Запишите законы Ома в дифференциальной и интегральной формах и объясните их значимость.

Вопрос 4. Какая величина называется напряжением? Каков физический смысл этой величины? Всегда ли напряжение равно разности потенциалов на участке цепи? Назовите единицы измерения напряжения.

Вопрос 5. Какие устройства называют источниками тока? Какой физический смысл «электродвижущей силы» источника тока? Что такое «сторонние силы» и какова их природа? Единицы измерения ЭДС.

Вопрос 6. Чем обусловлено сопротивление проводников? От чего оно зависит? Единицы измерения сопротивления.

Вопрос 7.Какие гипотезы положены в основу классической электронной теории проводимости металлов? В чем состоят недостатки классической электронной теории проводимости металлов?

Вопрос 8. Запишите закон Джоуля - Ленца в интегральной и дифференциальной формах. В чем заключается физический смысл удельной тепловой мощности тока?

Лабораторная работа 16-1