Сборник ВУЗ. Электростатика. 1. Российский ГУ нефти и газа им. И. М. Губкина

Электростатика. 1. Российский ГУ нефти и газа им. И. М. Губкина

1. Два диэлектрических шара радиусом 1 см каждый равномерно заряжены одинаковым зарядом 0,4 мкКл. В начальный момент один из шаров, массой 16 г, покоится, а другой, массой 8 г, издалека приближается к нему со скоростью 6 м/с. Найдите скорость первоначально покоившегося шара непосредственно перед соударением шаров. Коэффициент в законе Кулона равен k = 9·109 м/Ф.

2. Две частицы имеют массу 1 г каждая и заряды 1 мкКл и –1 мкКл. В начальный момент расстояние между частицами 3,2 м, одна из частиц покоится, а другая удаляется от нее со скоростью 3 м/с. Найдите максимальное расстояние между частицами в процессе движения. Коэффициент в законе Кулона равен k = 9·109 м/Ф.

3. Два конденсатора, емкости которых 1 мкФ и 4мкФ, соединены  последовательно и подключены к источнику тока с ЭДС 120 В. Найдите разность потенциалов на конденсаторе с большей емкостью.

4. Две частицы, имеющие массы 2 г и 3 г и одинаковые заряды 6 мкКл, приближаются друг к другу. В некоторый момент они находятся на расстоянии 30 м и имеют одинаковые скорости 3 м/с. Найдите наименьшее расстояние между частицами в процессе движения. Коэффициент в законе Кулона k = 9×109 м/Ф.

5. К воздушному конденсатору, заряженному до напряжения 180 В, подсоединили параллельно такой же конденсатор, но не заряженный и заполненный диэлектриком из стекла с диэлектрической проницаемостью 3. Чему будет равно напряжение на зажимах этой системы конденсаторов?

6. Три конденсатора емкостями 1 мкФ, 2 мкФ и 3 мкФ соединены последовательно и присоединены к источнику тока с ЭДС 220 В. Определите заряд каждого конденсатора (в мкКл).

7. Какую работу (в мДж) надо совершить, чтобы переместить заряд 50 мкКл в однородном поле напряженностью 2 кВ/м на расстояние 0,7 м, если перемещение происходит под углом 60o к силовым линиям поля? В ответе укажите модуль полученной величины.

8. Две параллельные металлические пластины, находящиеся на расстоянии 5 см друг от друга в вакууме, заряжены до разности потенциалов 2 кВ. Какая сила будет действовать на заряд 300 мкКл, помещенный между пластинами? Поле между пластинами считать однородным.

9. Найдите величину ускорения, которое приобретает частица массой 0,2 г с зарядом 4 мкКл под действием однородного электрического поля с напряженностью 1500 В/м.

10. Два конденсатора, емкости которых 1 мкФ и 4 мкФ, соединены последовательно и подключены к источнику тока с ЭДС 75 В. Найдите разность потенциалов на обкладках конденсатора с меньшей емкостью.

11. Какова должна быть емкость (в пФ) конденсатора, который надо соединить последовательно с конденсатором емкостью 20 пФ, чтобы получить батарею конденсаторов емкостью 16 пФ?

12. Шарик массой 5 г с зарядом 2 мКл подвешен на нити в горизонтальном электрическом поле с напряженностью 20 В/м, направленной слева направо. Шарик с нитью отводят вправо до горизонтального положения нити и отпускают. Найдите натяжение нити (в мН) в тот момент, когда она впервые составит с вертикалью угол a (cosa = 0,8).