Электродинамика. Электростатика. Конденсатор.

Тема:«Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции электрических полей. Потенциал электрического поля. Разность потенциалов. Работа перемещения заряда в электрическом поле. Конденсатор. Соединение конденсаторов. Энергия электрического поля конденсатора".

Задания:

1. Модуль силы взаимодействия между двумя неподвижными точечными заряженными телами равен F. Чему станет равен модуль этой силы, если расстояние между зарядами увеличится в n раз?

1) nF 2) n²F 3) 4)

2. Расстояние между двумя точечными электрическими зарядами увеличили в 3 раза, и один из зарядов уменьшили в 3 раза. Сила взаимодействия между ними

1)увеличилась в 27 раз 2)уменьшилась в 27 раз

3)увеличилась в 3 раза 4)уменьшилась в 3 раза

3. Два заряда q₁ и q₂, находясь на расстоянии r друг от друга в воде, взаимодействуют с силой F. На каком расстоянии их следует поместить в вакууме, чтобы сила взаимодействия осталась прежней? Диэлектрическая проницаемость воды ε= 81.

1) 81r 2) 9r 3) 3r 4) r/9

4. То­чеч­ный по­ло­жи­тель­ный заряд q по­ме­щен между раз­но­имен­но за­ря­жен­ны­ми ша­ри­ка­ми (см. ри­су­нок). Куда на­прав­ле­на рав­но­дей­ству­ю­щая ку­ло­нов­ских сил, дей­ству­ю­щих на заряд q?

1) 2) 3) 4)

5. Как на­прав­ле­на ку­ло­нов­ская сила F, дей­ству­ю­щая на по­ло­жи­тель­ный то­чеч­ный заряд 2q, по­ме­щен­ный в центр квад­ра­та, в вер­ши­нах ко­то­ро­го на­хо­дят­ся за­ря­ды +q, +q, -q, -q?

1) → 2) ← 3) ↑ 4) ↓

6. В вер­ши­нах пра­виль­но­го тре­уголь­ни­ка рас­по­ло­же­ны то­чеч­ные за­ря­ды 2q, -2q, q. Сила, дей­ству­ю­щая на заряд q, на­прав­ле­на:

1) впра­во 2) влево 3) вверх 4) вниз

7. На ри­сун­ке по­ка­за­но рас­по­ло­же­ние двух не­по­движ­ных то­чеч­ных элек­три­че­ских за­ря­дов =2q и -q. В какой из трех точек — А, B или C — мо­дуль век­то­ра на­пря­жен­но­сти сум­мар­но­го элек­три­че­ско­го поля этих за­ря­дов мак­си­ма­лен?

1) в точке А 2) в точке B 3) в точке C

4) во всех трех точ­ках мо­дуль на­пря­жен­но­сти поля имеет оди­на­ко­вые зна­че­ния

8. На ри­сун­ке изоб­ра­жен век­тор на­пря­жен­но­сти Е элек­три­че­ско­го поля в точке С, ко­то­рое со­зда­но двумя не­по­движ­ны­ми то­чеч­ны­ми за­ря­да­ми q_A и q_B. Чему равен заряд q_B, если заряд q_A= - 2нКл?

9. На неподвижном проводящем уединённом шарике радиусом R находится заряд Q. Точка O – центр шарика, ОА- 3R/4, ОВ-3R, ОС- 3R/2. Модуль напряжённости электростатического поля заряда Q в точке C равен E_C. Чему равен модуль напряжённости электростатического поля заряда Q в точке A точке B? Установите соответствие между физическими величинами и их значениями. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ	ИХ ЗНАЧЕНИЯ
А) модуль напряжённости электростатического поля конуса в точке А	1) 0 2) 4EС 3) EС/2 4) EС/4
Б) модуль напряжённости электростатического поля конуса в точке В

10. На неподвижном проводящем уединённом конусе высотой H и радиусом основания R =Н/2 находится заряд Q. Точка O – центр основания конуса, OA = OC = 2R, OB = R, угол AOC прямой, отрезки OA и OC лежат в плоскости основания конуса. Модуль напряжённости электростатического поля заряда Q в точке С равен E_С. Чему равен модуль напряжённости электростатического поля заряда Q в точке А и точке В? Установите соответствие между физическими величинами и их значениями. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ	ИХ ЗНАЧЕНИЯ
А) модуль напряжённости электростатического поля конуса в точке А	1) 0 2) EС 3) 2 EС 4) 4 EС
Б) модуль напряжённости электростатического поля конуса в точке В

11. Ме­тал­ли­че­ско­му по­ло­му телу, се­че­ние ко­то­ро­го пред­став­ле­но на ри­сун­ке, со­об­щен от­ри­ца­тель­ный заряд. Ка­ко­во со­от­но­ше­ние между по­тен­ци­а­ла­ми точек 1, 2 и 3, если тело по­ме­ще­но в од­но­род­ное элек­тро­ста­ти­че­ское поле?

1) 2)

3) 4)

12. N шарообразных капелек ртути заряженных до одного и того же потенциала . Каков будет потенциал большой капли ртути, получившейся при слиянии этих капель? ( )

13. Найти потенциал шара, если на расстоянии 50 см от его центра потенциал поля равен 400 В, а на расстоянии 20 см от поверхности потенциал поля 800 В. (4000 В)

14. Два заряженных металлических шара одинакового диаметра, один из которых полый, а другой сплошной, привели в соприкосновение. Как распределятся заряды на шарах?

1) весь заряд будет на полом шаре

2) весь заряд будет на сплошном шаре

3) заряд на полом шаре будет меньше, чем на сплошном

4) заряды распределятся поровну

15. Два шарика радиусы которых 2 см и 3 см, заряжают соответственно зарядами 20 нКл и 10 нКл и соединяют. Определите заряды на шариках после их соприкосновения. (12 нКл; 18 нКл)

16. Шарик массой 2 г, имеющий заряд 2 мкКл, подвешен на нити и помещён в однородное горизонтальное электрическое поле напряжённостью10 кВ/м. На какой угол от вертикали отклонится нить? (45⁰)

17. Полый шарик мас­сой 0,3 г с за­ря­дом 6 нКл дви­жет­ся в од­но­род­ном го­ри­зон­таль­ном элек­три­че­ском поле из со­сто­я­ния покоя. Тра­ек­то­рия ша­ри­ка об­ра­зу­ет с вер­ти­ка­лью угол 45⁰. Чему равен мо­дуль на­пря­жен­но­сти элек­три­че­ско­го поля Е? (500 кВ/м)

18. Пылинка, имеющая положительный заряд 10^-11Кл и массу 10^{-6 кг, влетела в однородное электрическое поле в направлении против его силовых линий с начальной скоростью 0,3 м/с и переместилась на расстояние 4 см. Какой стала скорость пылинки, если напряженность поля 105} В/м? (0,1 м/с)

19. Точечный заряд 30 нКл находится на расстоянии 50 см от поверхности шара радиусом 5 см, заряженного до потенциала 3 кВ. Какую работу надо совершить, чтобы уменьшить расстояние между зарядом и шаром на 30 см? (980 мкДж)

20. Два шарика с зарядами 6,7 нКл и 13.3 нКл находятся на расстоянии 40 см друг от друга. Какую работу надо совершить, чтобы сблизить их до расстояния 25 см? (1,2 мкДж)

21. Как надо изменить заряд на обкладках плоского конденсатора, чтобы после увеличения площади его обкладок в 3 раза напряженность электрического поля в зазоре уменьшилась вдвое?

1) уменьшить в 3 раза 2) увеличить в 6раз

3) увеличить в 1,5 раз 4) увеличить в 3 раза

22. Плоский конденсатор подключен к источнику постоянного напряжения. Как изменятся при уменьшении зазора между обкладками конденсатора три величины: электроемкость конденсатора, величина заряда на его обкладках, разность потенциалов между ними? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличится; 2) уменьшится; 3) не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

электроемкость конденсатора	Величина заряда на обкладках конденсатора	Разность потенциалов между обкладками конденсатора

23. Плоский конденсатор подключен к источнику тока. Как изменится электроемкость конденсатора, заряд на его обкладках, разность потенциалов между ними, если, отключив конденсатор от источника тока, увеличить расстояние между его обкладками? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличится; 2) уменьшится; 3) не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

электроемкость конденсатора	Величина заряда на обкладках конденсатора	Разность потенциалов между обкладками конденсатора

24. Пластины большого по размерам плоского конденсатора расположены горизонтально на расстоянии d = 1 см друг от друга. В пространстве между пластинами падает капля жидкости. Масса капли 4∙10^–6 кг, ее заряд q = 8∙10^–11 Кл. При каком напряжении на пластинах скорость капли будет постоянной? Влиянием воздуха на движение капли пренебречь.

25. Пылинка, имеющая массу 10^–8 г и заряд (– 1,8)×10^–14 Кл, влетает в электрическое поле конденсатора в точке, находящейся посередине между его пластинами (см. рисунок). Чему должна быть равна минимальная скорость, с которой влетает пылинка в конденсатор, чтобы она смогла пролететь его насквозь? Длина пластин конденсатора 10 см, расстояние между пластинами 1 см, напряжение на пластинах конденсатора 5000 В. Силой тяжести пренебречь. Система находится в вакууме.

26. Плоский воздушный конденсатор, обкладки которого расположены горизонтально, заряжен до разности потенциалов, равной 500 В. Расстояние между обкладками конденсатора составляет 2 см. Между обкладками находится в равновесии заряженная пылинка массой 0, 2 мг. Каков заряд пылинки? (80 пКл)

27. Два одинаковых плоских конденсатора, емкостью 0,01 мкФ каждый соединили параллельно, зарядили до напряжения 300 В и отключили от источника тока. Затем пластины одного из конденсаторов раздвинули на расстояние, вдвое превышающее первоначальное. Какой заряд при этом прошел по соединительным проводам? (10 мКл)

28. Ма­лень­кий шарик с за­ря­дом 4·10^-7 Кл и мас­сой 3 г, под­ве­шен­ный на не­ве­со­мой нити с ко­эф­фи­ци­ен­том упру­го­сти 100 Н/м, на­хо­дит­ся между вер­ти­каль­ны­ми пла­сти­на­ми плос­ко­го воз­душ­но­го кон­ден­са­то­ра. Рас­сто­я­ние между об­клад­ка­ми кон­ден­са­то­ра 5 см. Ка­ко­ва раз­ность по­тен­ци­а­лов между об­клад­ка­ми кон­ден­са­то­ра, если удли­не­ние нити 0,5 мм? (5кВ)