Электростатич поле в вакууме

Тема: Электростатическое поле в вакууме
Электростатическое поле создано бесконечной равномерно заряженной
плоскостью ( – поверхностная плотность зарядов).
Градиент потенциала поля в точке А ориентирован в направлении
3
Тема: Электростатическое поле в вакууме
Заряд 1 нКл переместился из точки, находящейся на расстоянии 1 см от
поверхности заряженного проводящего шара радиусом 9 см, в бесконечность.
Поверхностная плотность заряда шара 1,1·10-4 Кл/м2. Работа сил поля (в мДж),
совершаемая при этом перемещении, равна ______ .
(Ответ округлите до целых.)
1|
Решение:
Работа сил поля по перемещению заряда определяется по
формуле
, где q – перемещаемый заряд,
и
–
потенциалы начальной и конечной точек соответственно. В случае заряженного
шара потенциал на бесконечности
Тогда
.
.
Тема: Электростатическое поле в вакууме
Два проводника заряжены до потенциалов 30 В и –20 В. Заряд
100 нКл переносят с первого проводника на второй. При этом силы поля
совершают работу (вмкДж), равную …
5
Тема: Электростатическое поле в вакууме
Электростатическое поле создано положительно заряженной сферой.
Правильно отражает зависимость потенциала от расстояния рисунок …
2
Тема: Электростатическое поле в вакууме
Электростатическое поле создано двумя точечными зарядами:
и
.
Отношение потенциала поля, созданного первым зарядом в точке А, к
потенциалу результирующего поля в этой точке равно …
3
Тема: Электростатическое поле в вакууме
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 …
3
Решение:
Электростатическое поле, образованное двумя параллельными бесконечными
плоскостями, заряженными разноименными зарядами с одинаковой по величине
поверхностной плотностью заряда, сосредоточено между плоскостями и
является однородным. Напряженность поля между плоскостями постоянна и не
зависит от х, а вне – равна нулю. Таким образом, график зависимости
заряженных плоскостей показан на рисунке 3.
для
Тема: Электростатическое поле в вакууме
Два точечных заряда q и 2q на расстоянии r друг от друга взаимодействуют с
силой F. Сила взаимодействия зарядов q и q/2 на расстоянии 2r будет в ______
раз(-а) меньше.
16 |
Решение:
По закону Кулона,
,а
взаимодействия будет меньше в 16 раз.
. Тогда
, то есть сила
Тема: Электростатическое поле в вакууме
Электростатическое поле создано двумя точечными зарядами:
и
.
Отношение потенциала поля, созданного первым зарядом в точке А, к
потенциалу результирующего поля в этой точке равно …
3
Решение:
Согласно принципу суперпозиции полей
, где
и
потенциалы полей, создаваемых в точке А каждым зарядом в отдельности.
Потенциал поля точечного заряда
поля в точке А
искомое отношение
. Тогда потенциал результирующего
. Следовательно,
.
Тема: Электростатическое поле в вакууме
На рисунках представлены графики зависимости напряженности поля
различных распределений заряда:
для
График зависимости
для шара радиуса R, равномерно заряженного по
объему, показан на рисунке …
1
Решение:
Напряженность поля шара, равномерно заряженного по объему, внутри шара
(при
) растет линейно с расстоянием r от его центра, а вне шара
(при
) убывает с расстоянием r по такому же закону, как для точечного
заряда. Таким образом, график зависимости
для шара радиуса R,
равномерно заряженного по объему, показан на рисунке 1.
Тема: Электростатическое поле в вакууме
Два проводника заряжены до потенциалов 30 В и –20 В. Заряд
100 нКл переносят с первого проводника на второй. При этом силы поля
совершают работу (вмкДж), равную …
5
Решение:
Работа электростатических сил поля по перемещению заряда определяется по
формуле
, где q – перемещаемый заряд,
и
–
потенциалы конечной и начальной точек соответственно. Тогда искомая
работа
Тема: Электростатическое поле в вакууме
В некоторой области пространства создано электростатическое поле, потенциал
которого описывается функцией
. Вектор напряженности
электрического поля в точке пространства, показанной на рисунке, будет иметь
направление …
4
Решение:
Связь напряженности и потенциала электростатического поля имеет
вид:
координат:
потенциал
, или в проекциях на оси прямоугольной декартовой системы
,
,
. Так как по условию
зависит только от х, значит, отлична от нуля только проекция
вектора напряженности
. Таким образом, вектор
напряженности электрического поля будет иметь направление, показанное
стрелкой 4.