on-line
Сейчас на сайте 1 пользователь и 15 гостей.

Пользователи на сайте

  • fizportal.ru
Вход в систему
Яндекс.Метрика

Задачник Кванта

Электростатика

21.Ф245. Имеется равномерно заряженная полусфера. Покажите, что плоскость, «закрывающая» эту полусферу, эквипотенциальна. Определите напряженность поля в точках этой плоскости. Плотность заряда полусферы σ.

22.Ф250. Одинаковые заряды q находятся на расстояниях a и b от заземленной сферы малого радиуса r (рис.). Расстояние до поверхности земли и других заземленных предметов много больше а и b. Найдите силу, с которой заряды действуют на сферу.


23.Ф253. Шар, изготовленный из твердого диэлектрика, поместили в однородное электрическое поле напряженностью Е. При этом диэлектрик оказался полностью поляризованным. Воспользовавшись принципом суперпозиции, найдите напряженность электрического поля в центре шара и в точках на расстоянии r от его центра (r меньше радиуса шара). Молекулы диэлектрика можно представить как гантельки длиной l с зарядами +q и −q на концах. Число молекул в единице объема n, диэлектрическая проницаемость шара ε.

24.Ф257. В схеме, изображенной на рисунке, вначале все ключи разомкнуты. Конденсаторы емкостями C1 и С2 разряжены, ЭДС батареи E. Затем ключи К1 и К3 замыкают и через некоторое время размыкают. После этого замыкают ключ К2. Какая разность потенциалов установится на конденсаторе емкостью C1 после замыкания ключа К2?


25.Ф258. Кольцо из тонкой проволоки разрывается, если его зарядить зарядом Q. Диаметр кольца и диаметр проволоки увеличили в 3 раза. При каком заряде будет разрываться это новое кольцо?

26.Ф271. Подсчитайте среднюю плотность ? электрических зарядов в атмосфере, если известно, что напряжённость электрического поля на поверхности Земли равна 100 B/м, а на высоте h = 1,5 км эта напряжённость падает до 25 в/м.

27.Ф283. Заряженные шарики с одинаковыми массами, расположенные на расстоянии l друг от друга, отпустили (без начальной скорости). Через время t расстояние между ними удвоилось. Через какое время удвоится расстояние между шариками, если их отпустить с начального расстояния 3l?

28.Ф296. Каждый из k различных конденсаторов с емкостями C1, C2, …, Ck заряжен до разности потенциалов U. Затем все конденсаторы соединены последовательно разноименными полюсами в замкнутую цепь. Найти напряжение на каждом конденсаторе в этой цепи.

29.Ф318. При каком C1 емкость системы конденсаторов, показанной на рисунке, равна: а) C; б) kC (k ≠ 1); в) C1?


30.Ф342. Найти заряд конденсатора 2 (рис.), если C1 = C2 = C3 = C. ЭДС источника E, внутреннее сопротивление источника r.

31.Ф346. Одна из обкладок плоского конденсатора площадью S подвешена на пружине. Другая обкладка закреплена неподвижно. Расстояние между пластинами в начальный момент равно lo. Конденсатор на короткое время подключили к батарее, и он зарядился до напряжения U. Какой должна быть жесткость пружины k, чтобы не происходило касания пластин? Смещением пластины за время заряда можно пренебречь.

32.Ф362. Слоистый конденсатор состоит из трех металлических параллельных пластин площадью S. Пространства между пластинами заполнены диэлектриками с диэлектрическими проницаемостями ε1 и ε2 и удельными сопротивлениями ρ1 и ρ2. Толщины слоев диэлектриков d1 и d2. Конденсатор находится под постоянным напряжением U. Определить заряд средней пластины при установившемся токе в цепи.

33.Ф365. Найдите ёмкость системы конденсаторов, соединённых так, как показано на рисунке.


34.Ф369. Три одинаковых заряженных шарика скреплены непроводящими нитями, образующими прямоугольный треугольник ВАС (рис.). Угол ABC равен α, ВС = l. С каким ускорением начнут двигаться заряды, если перерезать нить ВС? Заряды шариков равны q, массы − m.

35.Ф385. Большая тонкая проводящая пластина площади S и толщины d помещена в однородное электрическое поле Е. перпендикулярное пластине. Какое количество тепла выделится в проводнике, если поле выключить?

36.Ф386. В вершинах равнобедренного прямоугольного треугольника, катет которого равен a, расположены одинаковые металлические шарики радиусов r (r << a). Шарики заряжены зарядом q каждый. Шарики 1 и 2 соединяют проводником, затем проводник убирают. Затем также поступают с шариками 2 и 3 и, наконец, с шариками 3 и 1. Какие заряды установились на шариках?

37.Ф399. Три небольших одинаковых металлических шарика, находящихся в вакууме, помещены в вершинах равностороннего треугольника. Шарики поочередно по одному разу соединяют с удаленным проводником, потенциал которого поддерживается постоянным. В результате на первом шарике оказывается заряд Q1, а на втором − Q2. Определить заряд третьего шарика.

38.Ф400. Две заряженные частицы имели первоначально одинаковые по величине и направлению скорости. После того как на некоторое время было включено однородное электростатическое поле, вектор скорости одной из частиц повернулся на 60o, а численное значение скорости уменьшилось вдвое. Вектор скорости другой частицы повернулся на 90o. Во сколько раз изменилось численное значение скорости второй частицы? Определите отношение заряда к массе для второй частицы, если для первой частицы оно равно k1.

39.Ф415. Упрощенно атом гелия можно представлять как систему, в которой два электрона совершают колебания около общего центра − неподвижного ядра. Используя эту модель, попробуйте оценить приближенно диэлектрическую проницаемость жидкого гелия в постоянном электрическом ноле, принимая во внимание, что гелий сильно поглощает ультрафиолетовое излучение на длине волны λ = 0,06 мкм. Плотность жидкого гелия ρ = 0,14 г/см3.

40.Ф422. Половина сферического конденсатора заполнена диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε (рис.). Найти отношение плотностей зарядов на верхней и нижней половинах конденсатора и его емкость.