КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ЗАДАЧИ По электростатике
1.Два одинаковых проводящих шарика малых размеров расположены в воздухе так, что расстояние между их центрами равно 6о см. Их заряды равны 40мкКл и 8мкКл. Шарики приводят в соприкосновение, а затем удаляют на прежнее расстояние. Определить силу их взаимодействия до и после соприкосновения.
2.Вообразим, что заряд находятся на расстоянии 100млн. км друг от друга. С какой силой они взаимодействуют?
3.На заряд 0,2мкКл в некоторой точке электрического поля действует сила 0,015Н. Определить напряженность поля в этой точке.
4.Два заряда 60мкКл и 20мкКл расположены в керосине на расстоянии 0,4м друг от друга. Определить напряженность в точке, расположенной на середине отрезка прямой, соединяющей эти заряды.
5.Два заряда, равные 20нКл и 0,16мкКл находятся на расстоянии 5см друг от друга. Определить напряженность поля в точке.
6.В двух противоположных вершинах квадрата со стороной 30см находятся заряды 0,2мкКл каждый. Найти напряженность поля в двух других вершинах квадрата.
7. Электрон движется без начальной скорости вдоль силовой линии однородного электрического поля напряженностью Е = 2 • 104 Н/Кл. Какой путь S он пролетит прежде, чем его скорость станет v = 100 км/с ? Среда — воздух. Модуль заряда электрона е = 1,6 • 10–19 Кл, его масса me = 9,1 • 10–31 кг.
8. На каком расстоянии г2 от точечного заряда напряженность электрического поля этого заряда в жидком диэлектрике с диэлектрической проницаемостью ε2 = 81 (вода) такая же, как на расстоянии r1 = 9 см от этого заряда в воздухе?
9. Пылинка с зарядом q = 1 нКл неподвижно висит в однородном электрическом поле напряженностью Е = 2 • 104 Н/Кл, вектор напряженности которого направлен вверх (рис. 2-9). Найти массу пылинки т. Сколько избыточных электронов N содержит пылинка?
10. С какой силой взаимодействуют в вакууме два маленьких заряженных шарика, находящихся на расстоянии 4 м друг от друга? Заряд каждого шарика 8 10−8 Кл. ответ выразите в мкН.
Объяснение:
№1
P = IU = I²R
P1/P2 = ( ( 2I )²( R/4 ) )/( I²R ) = ( I²R )/( I²R ) = 1
№2
η = Рпол./Рзат. * 100%
η = ( I2U2 )/( I1U1 ) 100%
I1 = ( I2U2 )/( ηU1 ) 100%
I1 = ( 9 * 22 )/( 90% * 220 ) 100% = 1 A
№3
λ = Тv
λ = 2π√( LCоб. )v
λ = 2π√( L( C1 + C2 ) )v
λ = 2 * 3,14 √( 10 * 10^-3 ( 360 * 10^-12 + 40 * 10^-12 ) ) 3 * 10^8 = 2 * 3,14 √( 10^-2 ( ( 36 + 4 ) 10^-11 ) 3 * 10^8 = 3768 м
№4
WC( max ) = ( CU( max )² )/2
WL( max ) = ( LI( max )² )/2
W = WC( max ) = WL( max )
( CU( max )² )/2 = ( LI( max )² )/2
CU( max )² = LI( max )²
С = ( LI( max )² )/( U( max )² )
W = WC + WL
W = ( CU² )/2 + ( LI² )/2
( CU( max )² )/2 = ( CU² )/2 + ( LI² )/2
CU( max )² = CU² + LI²
LI( max )² = ( LI( max )²U² )/U( max )² + LI²
LI( max )² = L ( I( max )²U² )/U( max )² + I² )
I( max )² = ( I( max )²U² )/U( max )² + I²
Подставим численные данные и решим уравнение
( 5 * 10^-3 )² = ( ( 5 * 10^-3 )²U²/2² ) + ( 3 * 10^-3 )²
2,5 * 10^-5 = 6,25 * 10^-6U² + 9 * 10^-6
( 25 - 9 ) 10^-6 = 6,25 * 10^-6U²
16 = 6,25U²
U = √( 16/6,25 ) = 1,6 B
*** Аналог задачи 1
Тело свободно падает с высоты 30 м из состояния покоя. Определите время, за которое тело проходит первые 2 метра своего пути и скорость тела в момент удара о землю.
Дано:
Найти:
1)
2)
Решение:
1) воспользуемся формулой «уравнение движения»
В итоге:
В вашем случае ответ получится чуть меньше и будет напоминать год окончания II-ой Мировой Войны.
2) воспользуемся «безвременнóй формулой»
В вашем случае ответ получится чуть больше и будет больше приведённого в аналоге на число, равное номеру века.
*** Аналог задачи 2
На первое тело массой 3 кг и на второе, масса которого в 4 раза больше, действует одна и та же постоянная сила 12Н. Определите ускорение для первого и второго тела, с которыми движутся эти тела.
Дано:
Найти:
Решение:
По Второму Закону Ньютона:
В нашем случае:
В вашем случае ответы получится такими, что их произведение будет равно 4.5 .
*** Аналог задачи 3
Определите ускорение конца часовой стрелки Кремлёвских курантов, если её конец движется со скорость 4*10^(-4) м/c.
Дано:
Часовая стрелка, далее обозначается, как H (hours arrow) ;
Найти:
Решение:
Часовая стрелка движется равномерно, а значит у неё нет тангенциального ускорения. Всё её ускорение – это нормальное или центростремительное ускорение:
Часовая стрелка проходит полный круг за 12 часов. T = 12 ч = 43200 с.
(микрометры и нанометры на секунду в квадрате)
В вашем случае ответ получится около десяти, будучи выраженным в мм/с² .
*** Аналог задачи 4
Тело, падающие на поверхность земли на высоте 2,9м имело скорость 8м/с. С какой скоростью тело упадёт на землю? Сопротивлением воздуха пренебречь.
Дано:
Найти:
Решение:
Воспользуемся «безвременнóй формулой»
В вашем случае ответ получится числом, которое означает количнство дней в английском слове fortnight.