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 image002

увеличить в 2 раза

Решение:

image004— Оставить без изменения

2. На рисунке показано направление вектора image006напряженности результирующего электрического поля точечных зарядов q1 и q2 в точке А.
image007
При этом для зарядов image009и image011справедливо соотношение…

image013, image015; image013, image017; image019, image017; image019, image015

Решение:
Построить все варианты. image019, image017— да.

3. Электростатическое поле создано двумя точечными зарядами: image021и image023. Отношение потенциала поля, созданного вторым зарядом в точке А, к потенциалу результирующего поля в этой точке равно … 4
image025

Решение:
image027(Коэффициенты image029при делении сокращаются)

4. Электростатическое поле создано системой точечных зарядов.
image031

Вектор напряженности image033поля в точке А ориентирован в направлении …7

Решение:

Согласно принципу суперпозиции полей напряженность в точке А равна: image035, где image037– векторы напряженности полей, создаваемых точечными зарядами Сделать рисунок.

5. Электростатическое поле создано системой точечных зарядов image021, image039и image021.

image041
Градиент потенциала поля в точке А ориентирован в направлении …2

Решение:

Диагональ равна image043. Напряженность от зарядов image045направлена в т. А по 6 и равна по величине image047. Напряженность от заряда image049в т.А направлена по 2 и по величине равна image051. Так как image053, то напряженность в т.А направлена по 6. Следовательно image055по 2. (для простоты опущены коэф.-ты image029)

6.Вектор напряженности электростатического поля в точке А между эквипотенциальными поверхностями image058В и image060В имеет направление …
image062

Решение:

Т.к. вектор image064, то вектор image066всегданаправлен в сторону уменьшения image068перпендикулярно эквипотенциальным поверхностям, т.е. по направлению г.

7. Электростатическое поле создано системой точечных зарядов.
image070
Вектор напряженности image072поля в точке А ориентирован в направлении …6

Решение:
Согласно принципу суперпозиции полей напряженность в точке А равна: image035, где image037– векторы напряженности полей, создаваемых точечными зарядами image074, image039, image076, image078в рассматриваемой точке соответственно. На рисунке показаны направления этих векторов.
image080
image082. Учитывая величины зарядов и то, что точка А одинаково удалена от каждого заряда, можно сделать вывод, что image084образует диагональ квадрата со стороной 1. Таким образом, вектор напряженности image072поля в точке А ориентирован в направлении 6.

8. В некоторой области пространства создано электростатическое поле, потенциал которого описывается функцией image086. Вектор напряженности электрического поля в точке пространства, показанной на рисунке, будет иметь направление …
image088Решение:
image090, image092, image094, image096. Следовательно image098, 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.
image099
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 image101на рисунке 3.

10. image103Электрическое поле создано двумя параллельными плоскостями, заряженными с поверхностными плотностями 2σ и +σ. На рис. 3.1 показана качественная зависимость проекции напряженности Ех 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
image105
φ

image106

φ
φ

image107
Рис. 3.4

φ

image108
Рис. 3.5

Решение:

Знак image110позволяет определить направление image066. Т.к. вдоль направления в-ра image066ф-ция image068убывает, 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
φ
image113
image114

image116

image117

φ
image118
image119

image120

φ
–2σ

image121

φ

image120

–2σ

image122

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

image125

Решение:

Т.к. вдоль направления в-ра image066ф-ция image068убывает, 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 Ех на ось х график

1) на рис. 3.12 2) на рис. 3.13
3) на рис. 3.14 4) на рис. 3.15
image126Рис. 3.12 image127Рис. 3.13
image128Рис. 3.14 image129Рис. 3.15

Решение:

Т.к. вдоль направления в-ра image066ф-ция image068убывает, то определяем направление image066и знак проекции в-ра image066на 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

image132

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.

image135

Решение:

Направление в-ра градиента потенциала – обратное в-ру image066. Так как заряд отрицательный, то в-р image066в 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:

Направление в-ра градиента потенциала – обратное в-ру image066. Так как заряд отрицательный, то в-р image066в т.А направлен по 4.Следовательно градиент – по 2.

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
φ
image137

Рис. 3.22

φ
image138

Рис. 3.23

φ
image139

Рис. 3.24

φ

image140
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 7694f4a66316e53c8cdd9d9954bd611dна расстоянии 4b43b0aee35624cd95b910189b3dc231равна f9d1960a78e96fe6b42939f27b1a51bdСледовательно, напряжённость, создаваемая первым зарядом в точке А 78fd0ffe9c15b2d22e9e54c04b7dfeb0а вторым — 5874e55e9c6774cc0a1c01bb21f1e965Суммарная напряжённость, создаваемая зарядами:

32714ae717c8faff42f5141d4e66fa6a

что такое k в формуле?

Величина 8ce4b16b22b58894aa86c421e8759df3— коэффициент пропорциональности в законе Кулона. В СИ c802db2070cd76326c54f8408033f8e0

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 7694f4a66316e53c8cdd9d9954bd611dна расстоянии 4b43b0aee35624cd95b910189b3dc231равна f9d1960a78e96fe6b42939f27b1a51bdСледовательно, напряжённость, создаваемая первым зарядом в точке А 57c9ccfee0ff12c7524b99636242a178а вторым — ba98c7c66523f4b079cacd0090894ccaСуммарная напряжённость, создаваемая зарядами:

faf8a1da4f45c6eefa2d28addef42b2c

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

80f3a1c122e5f3e5ec7d292abc8b6b5e

Сила, действующая на заряд со стороны электрического поля, направлена противоположно вектору 4c3e010cb59e8616f41311c76675b3b7Величина силы определяется формулой fc6e825c3d8e91b0481ab8c0a931c64bСила Лоренца, действующая на заряд со стороны магнитного поля, направлена по правилу левой руки перпендикулярно плоскости чертежа «от нас». Величина силы определяется формулой 30e499210818c4df69f81631c3ff8d62

d4c7061f1e39969d5b3a7587d3d0398d

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 334ec9aef1d2463d059a7e92cc25b944и 3e0bffb13fdd27946d168d521f5fa2f0должны 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: e1dfea36ad816b8d3a86819c53d67423Таким 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 734647ea62d748818f055c9693148f22раза. Она станет равной 8c5bb0445dcae80712dd51efc627ea80

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: 7b6d973f485eb45b3b21993eae1b73d7Таким 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 0bf768e42f832364451da27ce78d8349раза. Она станет равной f6a196eed0bf6008bcfffcf58407f618

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: e1dfea36ad816b8d3a86819c53d67423Таким 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 3c9ee4ae180c20ce3a2f6cf8bcfcf6e2раза. Она станет равной 938e0a1a436cf317bc186283bb8de51d

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: e1dfea36ad816b8d3a86819c53d67423Таким 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 b40a7afab0d91a3fe243daff34b4af4aраза. Она станет равной 9c03a2754d8fdd18009641ef1de70ab5

Внутри незаряженного металлического шара радиусом r1 = 40 см имеются две сферические полости радиусами 67a1ac53c43e6f37852905144257eeb8расположенные таким образом, что их поверхности почти соприкасаются в центре шара. В центре одной полости поместили заряд feade12a38bc69b88e552ba459fd4c07нКл, а затем в центре другой — заряд b4e056364290dc0c9c2db1489c3fbd63нКл (см. рисунок). Найдите модуль и направление вектора напряжённости 52b2f97e120a3bbb8f701d2f6b3dbedfэлектростатического поля в точке d0d1b8c7663dfcfdcb50b21b4ceef92aнаходящейся на расстоянии e1e1d3d40573127e9ee0480caf1283d6= 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 4dc5490e68656db5cf59233c8e88df74в первую полость на её стенках индуцируется заряд 3e2f1e3be5183c1531bfbed0f2621b4aи 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 bd53f6a49d15883cf139d3ab357db0bdОн 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 bd4d961178f7da8f558d848fd567d3eeво вторую полость всё происходит аналогичным образом, и на поверхность шара вытесняется дополнительно заряд 2ef4dfb333bb5bd29a1c7f66f52b0bd8так что теперь на поверхности шара равномерно распределяется суммарный заряд 5314a82e505e610e77dea2e41a4041d3

Поле равномерно заряженного шара вне его совпадает с полем точечного заряда, помещённого в центр шара, поэтому, согласно закону Кулона, поле в точке d0d1b8c7663dfcfdcb50b21b4ceef92aнаходящейся на расстоянии e1e1d3d40573127e9ee0480caf1283d6от центра шара, по модулю равно 13b818d7730554960b9fa936e9697c04В/м и направлено вдоль радиуса от центра шара к точке 5f4238afbd8792f5826e919e4ef8e1bd

Здесь 881343a008ee18431ca01df8f35b2d05— электрическая постоянная.

Ответ: 13b818d7730554960b9fa936e9697c04В/м, вектор 52b2f97e120a3bbb8f701d2f6b3dbedfнаправлен от центра шара к точке 5f4238afbd8792f5826e919e4ef8e1bd

Источник

Читайте также:  аренда квартиры в долгопрудном посуточно
Оцените статью
Мой дом
Adblock
detector