Луч лазера Направление напряженности поля диэлектрическая проницаемостью среды Какова емкость батареи Курсовая работа Возможности ядерной энергетики

Решение задач по физике и электротехники

Два равных заряда  противоположных знаков создают электростатическое поле. В какой из отмеченных на рисунке трех точек А, В, С напряженность электростатического поля наибольшая? Ответ обоснуйте.

Решение: Чтобы определить, в какой точке А, В или С напряженность наибольшая, надо в каждой точке показать направления векторов напряженностей, создаваемых каждым зарядом, а затем оценить величину суммарной напряженности. Для этого поместим мысленно в точку А положительный заряд. Заряд   будет его отталкивать и, следовательно, сила, действующая со стороны заряда  и напряженность  будут направлены влево. Отрицательный заряд будет притягивать, т.е.  будет направлена вправо. Кинематика гармонических колебаний 

Рассуждая аналогичным образом, покажем направления  и  в точках В и С. Как следует из рисунка, только в точке В результирующая напряженность  равна сумме  (направления напряженностей совпадают; т.к. они равны по величине, то на рисунке показан один вектор).

В точках А и С суммарная напряженность равна разности напряженностей   и . Следовательно, наибольшая напряженность будет в точке В.

Ответ: наибольшая напряженность будет в точке В.

8. Три отрицательных точечных заряда по 2,7789∙10-7 Кл каждый расположены в вершинах равнобедренного прямоугольного треугольника. Определите напряженность в точке посредине гипотенузы длиной 10 см. Принять . Результат выразить в МВ/м (1МВ/м=106В/м) и округлить до целого числа.

Дано:

q1 = q2 = q3 = 2,7789∙10-7 Кл

CB = 10 см

CD=DB

EA= ?

Решение: Покажем направление напряженностей, создаваемых в точке А тремя отрицательными зарядами (воспользуемся принципом суперпозиции или наложения полей, т.е. принципом независимости действия зарядов. Поскольку все заряды отрицательные, то напряженности, создаваемые зарядами q1 , q2 ,q3 направлены в сторону зарядов. Напряженности  равны по величине, т.к. заряды равны и точка А расположена на одинаковом расстоянии от зарядов, т.е.

,

по условию

СА = СВ/2.

Из геометрии рисунка следует, что суммарная напряженность в точке А равна  а ее модуль .

Таким образом:

Подставим числовые данные:

.

Ответ: E =1 МВ/м.

Положительный точечный заряд перемещается вдоль силовых линий однородного электрического поля. Напишите формулу работы этого поля по перемещению заряда q. Постройте график зависимости работы от длины х: участка пути, по которому в поле перемещается заряд.

Заряды +1 мкКл и -1 мкКл находятся на расстоянии 10 см друг от друга, как показано на рисунке. Определите потенциал поля в точке А, удаленной на расстояние 10 см от положительного заряда.

При переносе точечного заряда q = 10 нКл из бесконечности в точку М, расположенную на расстоянии l = 10 см от поверхности заряженного металлического шара, была совершена работа А = 0,5 мкДж.

Емкость плоского конденсатора 200 пФ. Диэлектрик – фарфор (диэлектрическая проницаемость фарфора равна 5).

Конденсатор состоит из нескольких металлических листов, проложенных стеклянными прокладками толщиной 2 мм. Площадь листа 200 см2, диэлектрическая проницаемость стекла 7.

Электроны, ускоренные разностью потенциалов  = 1кВ, влетают в электрическое поле отклоняющих пластин параллельно им, а затем попадают на экран, расположенный на расстоянии   от конца пластин.

Расстояние электрона от ядра атома водорода 1∙10-10 м. Заряд электрона 1,6∙10-19 Кл.


Диэлектрическая проницаемость среды