Домашнее задание Два шарика одинакового радиуса и массы, подвешенные на нитях одинаковой длины, опускаются в жидкий диэлектрик, плот­ность которого  1 и диэлектрическая проницаемость. Како­ва должна быть плотность

Вид материалаДокументы

Содержание


Домашнее задание
Е = 60 кВ/м. Расстояние между пластинами конденсатора d
А радиусом 2 см приводится в соприкос­новение с незаряженным шаром В
С = 10 пФ за­ряжена до потенциала 
R равномерно заряжен электри­чеством с объемной плотностью . Сфера какого радиуса R
S = 400 cм, заполнен двумя слоями диэлектрика. Граница между ними параллельна обкладкам. Первый слой - прессшпан ( = 2) толщины
R = 10 см заряжен равномерно по объему с объемной плотностью  = 10 нКл/м. Определить энергию W
Подобный материал:
1   2   3   4   5

Домашнее задание



1. На расстоянии 50 см от поверхности шара радиусом 9 см, заряженного до потенциала 25 кВ, находится точечный заряд 10-8 Кл. Какую работу надо совершить для уменьшения расстояния между шаром и зарядом до 20 см?

2. В электрическом поле потенциалы точек М и N равны: M = 0,3 кВ и N = 1,2 кВ. Какую работу А необходимо со­вершить для того, чтобы положительный заряд q = 30 нКл пере­местить из точки M в точку N?

3. Электрическое поле образовано положительно заряженной бесконечной нитью с линейной плотностью заряда в 2  10-9 Кл/см. Какую скорость получит электрон под действием поля, приблизив­шись к нити с расстояния в 1 см до расстояния 0,5 см от нити?

4. Бесконечная плоскость заряжена отрицательно с поверх­ностной плотностью  = 36,4 нКл/м2. По направлению силовой линии поля, созданного плоскостью, летит электрон. Определить минимальное расстояние, на которое может подойти к плоскости электрон, если на расстоянии l0 = 5 см он имел кинетическую энергию WK = 80 эВ.

5. В поле, созданном заряженной сферой радиусом 10 см, дви­жется электрон по радиусу между точками, находящимися на рас­стояниях 12 и 15 см от центра сферы. При этом скорость элек­трона изменяется от 2  105 до 2  106 м/с. Найти поверхностную плотность заряда сферы.

6. Протон и  - частица, двигаясь с одинаковой скоростью, влетают в плоский конденсатор параллельно пластинам. Во сколь­ко раз отклонение протона полем конденсатора будет больше от­клонения - частицы?

7. Электрон влетает в плоский воздушный конденсатор парал­лельно его пластинам со скоростью 6  10 м/с. Расстояние между пластинами 1 см, разность потенциалов 600 В. Найти отклонение электрона, вызванное полем конденсатора, если длина его плас­тин 5 см.

8. В пространство между пластинами плоского конденсатора со скоростью, направленной параллельно пластинам, влетают в одном случае электрон, а в другом - отрицательный ион. Началь­ную кинетическую энергию ион и электрон получили, пройдя оди­наковую разность потенциалов U0 . Расстояние между пластинами . Какая из частиц, электрон или ион, пройдет до попадания на положительную пластину больший путь, если и та и другая влетают посредине расстояния между пластинами?

9. Пылинка массы т = 10-12 кг падает между пластинами плоского конденсатора на одинаковом расстоянии от них. Из-за сопротивления воздуха скорость пылинки постоянна и равна 1 мм/с. Конденсатор подключают к источнику напряжения 490 В, и через время 10 с пылинка достигает одной из пластин. Опреде­лить заряд пылинки. Расстояние между пластинами конденсатора 0,1 м. Силу сопротивления считать пропорциональной скорости пылинки.

10. Напряженность электрического поля в плоском конденсато­ре Е = 60 кВ/м. Расстояние между пластинами конденсатора d = 5 см. Электрон летит вдоль линии напряженности от одной пластины конденсатора к другой. Начальная скорость электрона V0 = 0. Какую скорость V приобретает электрон на этом пути за счет работы сил электрического поля?

11. Радиус внутреннего шара воздушного сферического конден­сатора R1 = 1 см, радиус внешнего шара R2 = 4 см. Между ша­рами приложена разность потенциалов U = 3000 В. Найти напря­женность электрического поля на расстоянии Х = 3 см от цен­тра шаров.

12. Плоский конденсатор, между обкладками которого помеще­на стеклянная пластинка ( = 6) толщиной d = 2 мм, заряжен до напряжения U = 200 В. Пренебрегая величиной зазора между пластинкой и обкладками, найти поверхностную плотность свободных зарядов на обкладках конденсатора, а также поверх­ностную плотность связанных зарядов (зарядов поляризации) на стекле.

13. Конденсатор емкостью С1 = 3 мкФ заряжен до разности потенциалов U1 = 300 В, конденсатор емкостью C2 = 2 мкФ - до U2 200 В. Оба конденсатора соединены после зарядки па­раллельно одноименными полюсами. Какая разность потенциалов U установится на пластинах конденсаторов после их соедине­ния?

14. На пластины плоского конденсатора помещен заряд q. Площадь пластин S, расстояние между ними d.

a) Какую работу нужно совершить, чтобы увеличить расстояние между пластинами на d?

б) Какую работу нужно совершить, чтобы сдвинуть пластины на расстояние X друг относительно друга? Расстояние между пластинами остается неизменным. Пластины имеют форму квадратов.

в) Какая совершается работа в случаях а) и б), если между пластинами конденсатора поддерживается батареей постоянная разность потенциалов? Почему эти работы будут другими?

15. Пластины плоского конденсатора изолированы друг от друга слоем диэлектрика. Конденсатор заряжен до разности потенци­алов 1 кВ и отключен от источника напряжения. Определить диэ­лектрическую проницаемость диэлектрика, если при его удалении разность потенциалов между пластинами конденсатора возрастает до 3 кВ.

16. Заряженный шар А радиусом 2 см приводится в соприкос­новение с незаряженным шаром В, радиус которого 3 см. После того как шары разъединили, энергия шара В оказалась равной 0,4 Дж. Какой заряд был на шаре А до их соприкосновения?

17. Плоский конденсатор заряжен до некоторой разности по­тенциалов. В конденсатор вдвинули диэлектрическую пластинку. После этого для восстановления прежней разности потенциалов пришлось увеличить заряд конденсатора в три раза. Найти диэ­лектрическую проницаемость  пластинки.

18. Как изменится энергия заряженного плоского воздушного конденсатора ( = 1) при уменьшении расстояния между его пластинами? Рассмотреть два случая: 1) конденсатор отключен от источника напряжения, 2) конденсатор подключен к источнику по­стоянного напряжения.

19. Уединенная металлическая сфера емкостью С = 10 пФ за­ряжена до потенциала = 3 кВ. Определить энергию поля, за­ключенного в сферическом слое, ограниченном сферой в концен­трической с ней сферической поверхностью, радиус которой в три раза больше радиуса сферы.

20. Эбонитовый шар радиуса R равномерно заряжен электри­чеством с объемной плотностью . Сфера какого радиуса R1 делит шар на две части, энергии которых равны?

21. Объемная плотность энергии электрического поля внутри заряженного плоского конденсатора с твердым диэлектриком (=6) равна 25 Дж/м3. Найти давление, производимое пласти­нами площадью S = 20 см2 на диэлектрик, а также силу F, которую необходимо приложить к пластинам для их отрыва от диэлектрика

22. Плоский конденсатор, площадь каждой пластины которого = 400 cм2, заполнен двумя слоями диэлектрика. Граница между ними параллельна обкладкам. Первый слой - прессшпан ( = 2) толщины l1 = 0,2 см, второй слой - стекло ( = 7) толщины l2 = 0,3 см. Конденсатор заряжен до разности потен­циалов U = 600 В. Найти энергию конденсатора.

23. Найти энергию электрического поля следующих конденсато­ров, заряженных до разности потенциалов U: а) плоского кон­денсатора с площадью пластин S, расположенных на расстоянии d друг от друга, если площадь пластин 1 м2, расстояние 1 мм, разность потенциалов между пластинами 1 кВ; б) сферического конденсатора с радиусами сфер r1 и r2; в) цилиндрического конденсатора длины l, с радиусами обкладок r1 и r2.

24. Батарея конденсаторов (см. рис.14) заряжена до разности потенциалов U0 = 200 В, после чего от­ключена от источника напряжения. Как из­менится энергия батареи при замыкании ключа К, если С1 = С2 = С3 = С5 = 1 мкФ, С4 = 0,5 мкФ?

25.Сплошной парафиновой шар (=2) радиуса R = 10 см заряжен равномерно по объему с объемной плотностью  = 10 нКл/м3. Определить энергию W1 электрического поля, со­средоточенную в шаре и энергию W2 вне него.

Варианты домашнего задания




№ варианта


Тема 1


Тема 2


1.


1,25,7


1,15,25


2.


2,24,9


2,10,20


3.


3,23,10


3,13,19


4.


4,22,15


4,21,16


5.


5,21,12


5,14,24


6.


6,20,13


6,11,23


7.


7,19,1


7,2,18


8.


8,18,24


8,16,1


9.


9,17,15


9,12,25


10.


10,16,22


10,3,22


11.


11,25,8


11,4,18


12.


12,24,6


12,7,24


13.


13,23,2


13,5,20


14.


14,22,3


14,6,19


15.


15,21,7


15,7,25


16.


16,1,23


I6,5,22


17.


17,5,25


17,2,20


18.


18,3,11


18,4,11


19.


19,6,14


19,6,14


20.


20,7,5


20,8,15


21.


21,8,4


21,5,13


22.


22,15,9


22,6,11


23.


23,11,2


23,3,16


24.


24,13,1


24,9,1


25.


25,7,2


25,17,8




Постоянный ток