Сборник задач абитуриенту. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОСТАТИКИ. Взаимодействие зарядов, связи. Тема 16-3

          

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОСТАТИКИ. Взаимодействие зарядов, связи. Тема 16-3

16.25. Два одинаковых шарика висят на непроводящих нитях равной длины, закрепленных в одной точке. Шарики заряжены одноименными зарядами и, отталкиваясь, расходятся на некоторый угол. Найдите плотность материала шариков, если угол расхождения нитей не меняется после погружения шариков в жидкость с плотностью 800 кг/м3 и диэлектрической проницаемостью 9.

16.26. Два одинаковых отрицательных точечных заряда по 100 нКл массой 0,3 г каждый движутся по окружности радиусом 10 см вокруг положительного заряда 100 нКл. При этом отрицательные заряды находятся на концах одного диаметра. Найдите угловую скорость вращения зарядов.

16.27. Шарик массой 90 мг подвешен на непроводящей нити и имеет заряд 10 нКл. После того, как под шариком на расстоянии 10 см от него поместили точечный заряд другого знака, натяжение нити увеличилось вдвое. Найдите величину этого заряда (в нКл).

16.28. Несколько одинаково заряженных шариков одного размера и массы подвешены на нитях одинаковой длины, закрепленных в одной точке. Опуская шарики в жидкий диэлектрик, заметили, что угол отклонения нитей от вертикали в воздухе и в диэлектрике остается одним и тем же. Найдите диэлектрическую проницаемость диэлектрика, если его плотность в 1,25 раза меньше плотности материала шариков.

16.29. Два одинаковых маленьких шарика массой 80 г каждый подвешены к одной точке на нитях длиной 30 см. Какой заряд (в мкКл) надо сообщить каждому шарику, чтобы нити разошлись под прямым углом друг к другу?

16.30. Два маленьких шарика массой 10 г каждый подвешены к одной точке на нитях длиной 13 см. Какой заряд (в нКл) надо сообщить каждому шарику, чтобы они разошлись на расстояние 24 см?

16.31. Вокруг точечного заряда 5 нКл по окружности радиусом 3 см вращается с угловой скоростью 5 рад/с маленький, отрицательно заряженный шарик. Найдите отношение заряда шарика к его массе (в мкКл/кг).

16.32. Небольшой заряженный шарик, подвешенный на непроводящей нити вращается в горизонтальной плоскости с угловой скоростью 3 рад/с, причем в центре описываемой им окружности расположен точно такой же заряд, что имеет шарик. Если вращающийся шарик зарядить зарядом противоположного знака (но такой же абсолютной величины), то при том же радиусе вращения угловая скорость станет 4 рад/с. Найдите расстояние (в см) от точки подвеса шарика до плоскости его вращения.

16.33. На нити подвешен шарик массой 9,8 г, которому сообщили заряд 1 мкКл. Когда к нему поднесли снизу заряженный таким же зарядом шарик, сила натяжения нити уменьшилась в четыре раза. Определить расстояние между центрами шариков.

16.34. Два маленьких проводящих шарика подвешены на длинных непроводящих нитях к одному крючку. Шарики заряжены одинаковыми зарядами и находятся на расстоянии 5 см друг от друга. Что произойдет после того, как один из шариков разрядить?

16.35. Два заряженных шарика, подвешенных на нитях одинаковой длины, опускают в керосин. Какова должна быть плотность материала шариков, чтобы угол расхождения нитей в воздухе и керосине был одинаков?

16.36. Шарик массой m и зарядом q, подвешенный на нити длиной l, вращается вокруг неподвижного заряда, такого же, как и заряд шарика. Угол между направлением нити и вертикалью равен α. Найти угловую скорость равномерного вращения шарика и силу натяжения нити.

16.37. Определить ускорение электрона при движении вокруг ядра в атоме водорода, считая орбиту круговой радиусом 0,05 нм.

16.38. Три одинаковых маленьких шарика, массой 10−4 кг каждый, подвешены в одной точке на одинаковых нитях длиной 0,2 м. Какие заряды нужно сообщить шарикам, чтобы каждая нить составила с вертикалью угол 30°?