электростатическое поле создано двумя точечными зарядами Q и Q отношение потенциалов полей в точке а

Тема: Электростатическое поле в вакууме

Дата добавления: 2015-08-31 ; просмотров: 32128 ; Нарушение авторских прав

1.Сила взаимодействия двух отрицательных точечных зарядов, находящихся на расстоянии R друг от друга, равна F. Знаки зарядов обеих частиц изменили на противоположные. Чтобы сила взаимодействия F не изменилась, расстояние между зарядами надо …

уменьшить в 2 раза

оставить без изменения

увеличить в 4 раза

уменьшить в

увеличить в 2 раза

Решение:

— Оставить без изменения

2. На рисунке показано направление вектора напряженности результирующего электрического поля точечных зарядов q₁ и q₂ в точке А.

При этом для зарядов и справедливо соотношение…

, ; , ; , ; ,

Решение:
Построить все варианты. , — да.

3. Электростатическое поле создано двумя точечными зарядами: и . Отношение потенциала поля, созданного вторым зарядом в точке А, к потенциалу результирующего поля в этой точке равно … 4

Решение:
(Коэффициенты при делении сокращаются)

4. Электростатическое поле создано системой точечных зарядов.

Вектор напряженности поля в точке А ориентирован в направлении …7

Решение:

Согласно принципу суперпозиции полей напряженность в точке А равна: , где – векторы напряженности полей, создаваемых точечными зарядами Сделать рисунок.

5. Электростатическое поле создано системой точечных зарядов , и .

Градиент потенциала поля в точке А ориентирован в направлении …2

Решение:

Диагональ равна . Напряженность от зарядов направлена в т. А по 6 и равна по величине . Напряженность от заряда в т.А направлена по 2 и по величине равна . Так как , то напряженность в т.А направлена по 6. Следовательно по 2. (для простоты опущены коэф.-ты )

6.Вектор напряженности электростатического поля в точке А между эквипотенциальными поверхностями В и В имеет направление …

Решение:

Т.к. вектор , то вектор всегданаправлен в сторону уменьшения перпендикулярно эквипотенциальным поверхностям, т.е. по направлению г.

7. Электростатическое поле создано системой точечных зарядов.

Вектор напряженности поля в точке А ориентирован в направлении …6

Решение:
Согласно принципу суперпозиции полей напряженность в точке А равна: , где – векторы напряженности полей, создаваемых точечными зарядами , , , в рассматриваемой точке соответственно. На рисунке показаны направления этих векторов.

. Учитывая величины зарядов и то, что точка А одинаково удалена от каждого заряда, можно сделать вывод, что образует диагональ квадрата со стороной 2Е₁. Таким образом, вектор напряженности поля в точке А ориентирован в направлении 6.

8. В некоторой области пространства создано электростатическое поле, потенциал которого описывается функцией . Вектор напряженности электрического поля в точке пространства, показанной на рисунке, будет иметь направление …
Решение:
, , , . Следовательно , т.е. вектор напряженности направлен по 4.

9. Электростатическое поле образовано двумя параллельными бесконечными плоскостями, заряженными разноименными зарядами с одинаковой по величине поверхностной плотностью заряда. Расстояние между плоскостями равно d.

Распределение напряженности Е такого поля вдоль оси х, перпендикулярной плоскостям, правильно показано на рисунке …

Решение:
Электростатическое поле, в этом случае, сосредоточено между плоскостями и является однородным. Напряженность поля постоянна и не зависит от х, а вне – равна нулю. Таким образом, правильный график на рисунке 3.

10. Электрическое поле создано двумя параллельными плоскостями, заряженными с поверхностными плотностями –2σ и +σ. На рис. 3.1 показана качественная зависимость проекции напряженности Е_х от координаты х вне пластин и между пластинами. Правильно отражает характер изменения потенциала φ этого поля график

1) на рис. 3.2	2) на рис. 3.3
3) на рис. 3.4	4) на рис. 3.5

Рис. 3.4

Рис. 3.5

Решение:

Знак позволяет определить направление . Т.к. вдоль направления в-ра ф-ция убывает, то правильный Рис. 3.4

11.Электрическое поле создано двумя параллельными плоскостями, заряженными с поверхностными плотностями +σ и –2σ. Качественная зависимость потенциала поля φ от координаты х вне пластин и между пластинами правильно показана на графике

1) рис. 3.6	2) рис. 3.7
3) рис. 3.8	4) рис. 3.9

+σ

–2σ

+σ

–2σ

Решение:

12. Эквипотенциальные линии системы зарядов и значения потенциалов на них показаны на рис. 3.10. Вектор напряженности электрического поля в точке А ориентирован в направлении

Решение:

Т.к. вдоль направления в-ра ф-ция убывает, то правильное напр. 3

13. Электрическое поле создано двумя параллельными плоскостями, заряженными с поверхностными плотностями –2σ и +σ. На рис. 3.11 дана зависимость изменения потенциала φ этого поля от координаты х вне пластин и между пластинами. Правильно отражает качественную зависимость проекции напряженности поля Е_х на ось х график

1) на рис. 3.12	2) на рис. 3.13
3) на рис. 3.14	4) на рис. 3.15

Рис. 3.12	Рис. 3.13
Рис. 3.14	Рис. 3.15

Решение:

Т.к. вдоль направления в-ра ф-ция убывает, то определяем направление и знак проекции в-ра на ось ОХ. Правильный рис.3.13

14. Система точечных зарядов в вакууме и замкнутые поверхности S₁, S₂ и S₃ даны на рис. 3.16. Поток вектора напряженности электрического поля равен нулю через поверхности

Решение:

Поток через произв.замкнутую поверхность равен нулю, если внутри поверхности суммарный заряд равен нулю, т.е. S₂, S₃.

15.Система точечных зарядов в вакууме и замкнутые поверхности S₁, S₂ и S₃ даны на рис. 3.17. Поток вектора напряженности электрического поля отличен от нуля через поверхности

Решение:

Поток через произв.замкнутую поверхность не равен нулю, если внутри поверхности суммарный заряд не равен нулю, т.е. S₁, S₂.

16. Точечный заряд + q находится в центре сферической поверхности. Если уменьшить радиус сферической поверхности, то поток вектора напряженности электрического поля через поверхность сферы

1) уменьшится

2) увеличится

3) не изменится

Решение:

17. Точечный заряд + q находится в центре сферической поверхности. Если заряд сместить из центра сферы, оставляя его внутри нее, то поток вектора напряженности электрического поля через поверхность сферы

1) уменьшится

2) увеличится

3) не изменится

Решение:

18. Точечный заряд + q находится в центре сферической поверхности. Если добавить заряд – q внутрь сферы, то поток вектора напряженности электрического поля через поверхность сферы

1) уменьшится

2) увеличится

3) не изменится

Решение:

Поток через замкнутую поверхность зависит только от заряда внутри, а он стал нулевым, т.е. уменьшится( был положительным).

19.Относительно статических электрических полей справедливо утверждение:

1) электростатическое поле действует как на электрические, так и на магнитные заряды

2) электростатическое поле является потенциальным

3) поток вектора напряженности электростатического поля сквозь произвольную замкнутую поверхность всегда равен нулю

Решение:1 и 3 – не верны, 2 – верно.

20. Поле создано равномерно заряженной сферической поверхностью с зарядом – q (рис. 3.20). Укажите направление вектора градиента потенциала в точке А.

Решение:

Направление в-ра градиента потенциала – обратное в-ру . Так как заряд отрицательный, то в-р в т.А направлен по 4.Следовательно градиент – по 2.

21. Поле создано бесконечной равномерно заряженной плоскостью с поверхностной плотностью заряда – σ (рис. 3.21). Укажите направление вектора градиента потенциала в точке А.

Решение:

22. Зависимость потенциала электрического поля φот расстояния r между центром равномерно заряженной проводящей сферы радиусом R и точкой, где определяется потенциал, правильно изображена на графике

1) рис. 3.22	2) рис. 3.23
3) рис. 3.24	4) рис. 3.25

Рис. 3.22

Рис. 3.23

Рис. 3.24

Рис. 3.25

Решение: рис. 3.25

23. Зависимость потенциала электрического поля φот расстояния r между центром равномерно заряженного проводящего сплошного шара радиусом R и точкой, где определяется потенциал, правильно изображена на графике

1) рис. 3.22	2) рис. 3.23
3) рис. 3.24	4) рис. 3.25

Решение: рис. 3.25 Между проводящей сферой и сплошным проводящим шаром нет разницы. Но что такое равномерно заряженный шар? По поверхности?

Источник

Электростатическое поле создано двумя точечными зарядами q и q отношение потенциалов полей в точке а

Два точечных положительных заряда: q₁ = 30 нКл и q₂ = 10 нКл находятся в вакууме на расстоянии L = 0,5 м друг от друга. Определите величину напряжённости электрического поля этих зарядов в точке А, расположенной на прямой, соединяющей заряды, на расстоянии 2L от второго заряда (см. рисунок). Ответ приведите в ньютонах на кулон.

Напряжённость электрического поля складывается по принципу суперпозиции электрических полей. Напряжённость, создаваемая точечным зарядом на расстоянии равна Следовательно, напряжённость, создаваемая первым зарядом в точке А а вторым — Суммарная напряжённость, создаваемая зарядами:

что такое k в формуле?

Величина — коэффициент пропорциональности в законе Кулона. В СИ

Два точечных отрицательных заряда: q₁ = −20 нКл и q₂ = −40 нКл находятся в вакууме на расстоянии L = 1,5 м друг от друга. Определите величину напряжённости электрического поля этих зарядов в точке А, расположенной на прямой, соединяющей заряды, на одинаковом расстоянии от обоих зарядов. Ответ приведите в вольтах на метр.

Суммарная величина напряжённости находится по принципу суперпозиции электрических полей. Векторы напряжённости, создаваемые этими зарядами, направлены в противоположные стороны, поэтому суммарная величина напряжённости равна их разности. Напряжённость, создаваемая точечным зарядом на расстоянии равна Следовательно, напряжённость, создаваемая первым зарядом в точке А а вторым — Суммарная напряжённость, создаваемая зарядами:

В условии сказано привести ответ в В/м, а в графе «ответ» приведен ответ в Н/Кл

Сила, действующая на заряд со стороны электрического поля, направлена противоположно вектору Величина силы определяется формулой Сила Лоренца, действующая на заряд со стороны магнитного поля, направлена по правилу левой руки перпендикулярно плоскости чертежа «от нас». Величина силы определяется формулой

Точечный положительный заряд находится в точке A на плоскости XOY и имеет координаты (0; 0). Определите, какими должны быть координаты другого такого же заряда для того, чтобы в точке B, координаты которой равны (3; 4), вектор напряжённости электростатического поля, созданного этими двумя зарядами, был направлен параллельно оси OX. Ответ запишите без скобок в виде двух цифр, разделённых запятой (без пробела).

Вектор напряженности поля в точке В, созданного положительным зарядом. находящимся в точке А, направлен от него. Результирующий вектор напряженности поля по условию направлен горизонтально. Тогда делаем вывод, что вектор напряженности поля в точке В, созданного зарядом, находящимся в точке С, должен быть направлен от него вниз. Кроме того модули векторов напряженности и должны быть равны. Тогда заряды равноудалены от точки В. Отсюда находим, что второй заряд находится в точке С с координатами (0;8).

Точечный положительный заряд находится в точке A на плоскости XOY и имеет координаты (0; 0). Определите, какими должны быть координаты другого такого же заряда для того, чтобы в точке B, координаты которой равны (3; 4), вектор напряжённости электростатического поля, созданного этими двумя зарядами, был направлен параллельно оси OY. Ответ запишите без скобок в виде двух цифр, разделённых запятой (без пробела).

Второй заряд находится в точке С.

Между двумя точечными заряженными телами сила электрического взаимодействия равна 12 мН. Если заряд одного тела увеличить в 3 раза, а заряд другого тела уменьшить в 4 раза и расстояние между телами уменьшить в 2 раза, то какова будет сила взаимодействия между телами? (Ответ дайте в мН.)

Согласно закону Кулона, сила взаимодействия электрических зарядов прямо пропорциональна произведению величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними: Таким образом, увеличение заряда одного из тел в 3 раза, уменьшение заряда второго тела в 4 раза и уменьшение расстояния между телами в 2 раза приведет к увеличению силы взаимодействия в раза. Она станет равной

Между двумя точечными заряженными телами сила электрического взаимодействия равна 24 мН. Если заряд одного тела увеличить в 2 раза, а заряд другого тела уменьшить в 3 раза и расстояние между телами увеличить в 2 раза, то какова будет сила взаимодействия между телами? (Ответ дайте в мН.)

Согласно закону Кулона, сила взаимодействия электрических зарядов прямо пропорциональна произведению величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними: Таким образом, увеличение заряда одного из тел в 2 раза, уменьшение заряда второго тела в 3 раза и увеличение расстояния между телами в 2 раза приведет к изменению силы взаимодействия в раза. Она станет равной

Между двумя точечными заряженными телами сила электрического взаимодействия равна 20 мН. Если заряд одного тела увеличить в 4 раза, а заряд другого тела уменьшить в 5 раз и расстояние между телами уменьшить в 2 раза, то какова будет сила взаимодействия между телами? (Ответ дайте в мН.)

Согласно закону Кулона, сила взаимодействия электрических зарядов прямо пропорциональна произведению величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними: Таким образом, увеличение заряда одного из тел в 4 раза, уменьшение заряда второго тела в 5 раз и уменьшение расстояния между телами в 2 раза приведет к увеличению силы взаимодействия в раза. Она станет равной

Между двумя точечными заряженными телами сила электрического взаимодействия равна 12 мН. Если заряд одного тела увеличить в 2 раза, а заряд другого тела уменьшить в 3 раза и расстояние между телами уменьшить в 2 раза, то какова будет сила взаимодействия между телами? (Ответ дайте в мН.)

Согласно закону Кулона, сила взаимодействия электрических зарядов прямо пропорциональна произведению величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними: Таким образом, увеличение заряда одного из тел в 2 раза, уменьшение заряда второго тела в 3 раза и уменьшение расстояния между телами в 2 раза приведет к увеличению силы взаимодействия в раза. Она станет равной

Внутри незаряженного металлического шара радиусом r₁ = 40 см имеются две сферические полости радиусами расположенные таким образом, что их поверхности почти соприкасаются в центре шара. В центре одной полости поместили заряд нКл, а затем в центре другой — заряд нКл (см. рисунок). Найдите модуль и направление вектора напряжённости электростатического поля в точке находящейся на расстоянии = 1 м от центра шара на перпендикуляре к отрезку, соединяющему центры полостей.

В электростатике считается, что электрическое поле внутри металла отсутствует, так как иначе свободные заряды внутри металла двигались бы. Поэтому при помещении заряда в первую полость на её стенках индуцируется заряд и по принципу суперпозиции суммарное поле этих двух зарядов в металле шара равно нулю. По закону сохранения электрического заряда и в силу электронейтральности шара избыточный заряд равен Он вытесняется на поверхность шара и равномерно распределяется по ней, так как заряды внутри металла не создают поля и не влияют на распределение зарядов на поверхности шара.

После помещения заряда во вторую полость всё происходит аналогичным образом, и на поверхность шара вытесняется дополнительно заряд так что теперь на поверхности шара равномерно распределяется суммарный заряд

Поле равномерно заряженного шара вне его совпадает с полем точечного заряда, помещённого в центр шара, поэтому, согласно закону Кулона, поле в точке находящейся на расстоянии от центра шара, по модулю равно В/м и направлено вдоль радиуса от центра шара к точке