Электростатика

Электростатика

Сложность 1

07.1 Капля, имеющая положительный заряд + , при освещении потеряла один электрон. Каким стал заряд капли?

07.2 На какую минимальную величину может измениться заряд золотой пылинки?

07.3 При внесении электрического заряда 2^.10^-6Кл из бесконечности в некоторую точку электрического поля была совершена работа 4^.10^-5 Дж. Величина потенциала в этой точке равна

07.4 Конденсатор емкостью 0,01 Ф заряжен до напряжения 20 В. Энергия электрического поля конденсатора равна

07.5 Как изменится величина силы кулоновского взаимодействия двух точечных зарядов при увеличении расстояния между ними в 4 раза?

07.6 Капля, имеющая отрицательный заряд (- ), при освещении потеряла один электрон. Каким стал заряд капли?

07.7 Заряд конденсатора 0,0004 Кл, напряжение между обкладками 500 В. Энергия электрического поля конденсатора равна

07.8 Как изменится величина силы электростатического взаимодействия двух точечных электрических зарядов, если, не меняя расстояния между ними, перенести их из вакуума в среду с диэлектрической проницаемостью 81?

07.9 Два заряда противоположного знака находятся на одной прямой. В точке 0 модуль напряженности поля, созданного зарядом q > 0 равен
60 В/м, а модуль напряженности поля, созданного зарядом (– q), равен
40 В/м. Каковы модуль и направление напряженности поля в точке 0?

07.10 Два точечных электрических заряда q и 2 q на расстоянии r друг от друга взаимодействуют с силой F. C какой силой будут взаимодействовать заряды q и q на расстоянии 2 r?

07.11 Два заряда, по 10^-7Кл каждый, отталкиваются в вакууме с силой 2,25^.10^-3 Н. На каком расстоянии находятся заряды?

07.12 Сила взаимодействия двух равных точечных зарядов в вакууме равна 0,9 Н. Определить величину одного заряда, если расстояние между ними 30 см.

07.13 На заряд 1,5^.10^-8 Кл в некоторой точке электростатического поля действует сила 9^.10^-5Н. Найти напряженность поля в данной точке.

07.14 Какая сила действует на заряд 3,5^.10^-6 Кл в точке электростатического поля, напряженность в которой равна 7^.10⁴ ?

07.15 Какова напряженность электростатического поля в точке, удаленной на 15 см от точечного заряда 5^.10^-8 Кл?

07.16 Напряженность электростатического поля точечного заряда в вакууме на расстоянии 0,2 м от него равна . Определить величину заряда.

07.17 Заряд 6,5^.10^-6 Кл перенесен из одной точки электрического поля в другую. При этом совершена работа 1,3^.10^-3 Дж. Чему равна величина разности потенциалов между этими точками?

07.18 В каком из этих случаев электростатическое поле является однородным?

1) Поле точечного заряда.

2) Поле двух разноименных точечных зарядов.

3) Поле двух одноименных точечных зарядов.

4) Поле вне заряженной сферы.

5) Поле внутри плоского конденсатора.

07.19 Разность потенциалов между пластинами плоского конденсатора равна 720 В, а расстояние между ними 6 мм. Определить напряженность поля внутри конденсатора.

07.20 Определить расстояние между обкладками плоского конденсатора, если к ним приложена разность потенциалов 3000 В, а напряженность поля внутри конденсатора равна 7,5^.10⁴ .

07.21 Конденсатор переменной емкости подключен к источнику напряжения. Как нужно изменить емкость конденсатора, чтобы заряд на его обкладках увеличился в 4 раза?

07.22 Конденсатор переменной емкости зарядили и отключили от источника. Как нужно изменить емкость конденсатора, чтобы разность потенциалов между его обкладками увеличилась в 4 раза?

07.23 Заряженную частицу перемещают из точки А в точку В между обкладками заряженного конденсатора по траекториям, изображенным на рисунке. В каком случае работа электрических сил, действующих на частицу, максимальна?

07.24 Заряженная частица, пройдя расстояние между точками поля, имеющими разность потенциалом 1 кВ, приобретает энергию 8 кЭв. Величина заряда частицы равна

07.25 До какого напряжения заряжен конденсатор, если его заряд равен 5×10^-4 Кл, а энергия равна 2,5×10^-3 Дж?

07.26 Конденсатор переменной емкости зарядили и отключили от источника. Как нужно изменить его емкость, чтобы энергия поля в конденсаторе увеличилась в 4 раза?

07.27 Конденсатор переменной емкости подключен к источнику напряжения. Как нужно изменить его емкость, чтобы энергия поля в конденсаторе увеличилась в 4 раза?

07.28 Определить напряженность электрического поля внутри воздушного конденсатора, подключенного к источнику напряжения 24 В. Расстояние между обкладками конденсатора 2 см.

07.29 Точечный электрический заряд q= -1×10^-4 Кл перенесен из одной точки поля в другую. Каково абсолютное значение разности потенциалов этих точек, если работа, совершенная электрическим полем при перемещении заряда равна 2×10^-4 Дж?

07.30 Пылинка, заряженная отрицательно, в начальный момент времени покоится в однородном электрическом поле, напряженность которого направлена слева направо. Куда и как начнет двигаться пылинка, если силой тяжести можно пренебречь?

07.31 Во сколько раз потенциал электростатического поля, создаваемого уединенной заряженной сферой радиуса 1 м, в точке, удаленной от ее центра на 3 м, меньше, чем потенциал в центре сферы?

07.32 Величины зарядов q₁ и q₂ на обкладках конденсаторов в схеме, изображенной на рисунке, относятся как

07.33 Как изменится энергия подключенного к источнику ЭДС плоского конденсатора, если расстояние между его обкладками увеличить в 2 раза?

07.34 Каким образом взаимодействуют не заземленная нейтральная проводящая сфера и точечный отрицательный заряд, находящийся вне сферы?

07.35 Для заряженной уединенной проводящей сферы, заполненной внутри диэлектриком, напряженность поля равна нулю

07.36 Как изменится энергия плоского конденсатора, заряженного и отсоединенного от батареи, если пространство между его обкладками заполнить диэлектриком (e = 2)?

07.37 Какова диэлектрическая проницаемость хорошо проводящей среды?

07.38 Напряженность поля, создаваемого заряженной уединенной металлической сферой, равна нулю

07.39 Энергия, запасенная в конденсаторе, заряженном до разности потенциалов 25 В, равна
10^-5 Дж. Определить величину заряда на обкладках конденсатора.

1 мкКл=10^-6 Кл.

07.40 Разность потенциалов заряженного и отсоединенного от источника плоского конденсатора удвоилась, когда заполнявший его диэлектрик удалили. Определить диэлектрическую проницаемость диэлектрика.

Сложность 2

07.41 Во сколько раз увеличится энергия заряженного конденсатора при увеличении приложенного к нему напряжения на 10%? Емкость конденсатора постоянна.

07.42 Энергия заряженного конденсатора емкостью С = 0,02 мФ равна 0,001 Дж. Найти напряжение между обкладками конденсатора.

07.43 Напряженность поля, создаваемого точечным зарядом на расстоянии r = 2 м от него, равна Е₁ = 1 В/м. На каком расстоянии от заряда напряженность равна Е₂ = 100 В/м?

07.44 Плоский конденсатор зарядили до разности потенциалов U = 220 В и отключили от источника. Какой будет разность потенциалов между пластинами, если расстояние между ними уменьшить в 2 раза?

07.45 Положительно заряженная пылинка массой m = 10^{-9 кг находится в равновесии внутри плоского конденсатора с разностью потенциалов 5000 В и расстоянием между пластинами}d = 0,02 м. Найти заряд пылинки.

07.46 Металлический шарик, подвешенный на пружине, помещается в однородное вертикальное электрическое поле напряженностью Е = 200 В/м. При этом растяжение пружины увеличилось на
L = 0,05 м. Определить величину заряда шарика, если жесткость пружины к = 20 Н/м.

07.47 Найти расстояние между обкладками плоского конденсатора емкостью С = 4^.10^-5 Ф, если заряд конденсатора равен q = 4^.10^-4 Кл, а напряженность электрического поля внутри конденсатора равна Е = 5000 В/м.

07.48 Найти напряженность электрического поля в плоском конденсаторе, заряженном зарядом q = 5^.10^-4 Кл. Емкость конденсатора С = 5^.10^-5 Ф, расстояние между обкладками d = 0,005 м.

07.49 Какую скорость приобретет первоначально покоившаяся пылинка массой m=10^{-6 кг, несущая заряд}q = 5.10^-5 Кл, пройдя разность потенциалов U = 1 В?

07.50 Определить напряженность электрического поля в точке, удаленной на расстояние
R₁ = 0,6 м от точечного заряда, если в точке, удаленной от него на расстояние R₂ = 0,2 м, напряженность поля равна Е = 900 В/м.

07.51 Два закрепленный точечных заряда q₁ = 7,5^.10^-5 Кл и q₂ = 3^.10^-6 Кл находятся на расстоянии R = 9 м друг от друга. На каком расстоянии от первого заряда следует поместить третий заряд, чтобы он находился в равновесии?

07.52 Два точечных заряда q₁ = 10^-5 Кл и q₂ = -10^-5 Кл находятся на расстоянии R₁ = 2 м друг от друга. Какую работу совершает электрическое поле при сближении этих зарядов до расстояния
R₂ = 1 м?

07.53 Шарик с зарядом q = 0,001 Кл, подвешенный на пружине жесткостью к = 5 Н/м, внесли в вертикальное электрическое поле. При этом удлинение пружины увеличилось на L = 0,05 м. Определить напряженность электрического поля.

07.54 Шарик массой m = 0,2 кг и зарядом q = 0,001 Кл подвешен на нити в однородном горизонтальном поле напряженностью Е. Чему равна Е, если в положении равновесия нить образует с вертикалью угол 45⁰?

1) 500 В/м 2) 50 В/м 3) 10 В/м 4) 550 В/м 5) 2000 В/м

07.55 Определить величину заряда, который нужно сообщить двум параллельно соединенным конденсаторам, чтобы зарядить их до разности потенциалов U = 15000 В, если емкости конденсаторов С₁ = 2^.10^-9 Ф и С₂ = 4^.10^-9 Ф.

07.56 Найти емкость плоского конденсатора, расстояние между обкладками которого d = 0,004 м, если при сообщении конденсатору заряда q = 6^.10^-4 Кл напряженность электрического поля внутри него равна Е = 2500 В/м.

07.57 Напряженность поля между обкладками плоского воздушного конденсатора, подключенного к источнику напряжения равна, Е = 100 В/м. Какой станет величина напряженности, если расстояние между обкладками увеличить в 4 раза?

07.58 Расстояние между двумя точечными зарядами q₁ = -7^.10^-9 Кл и q₂ = +3^.10^-9 Кл равно 0,3 м. Найти модуль вектора напряженности электрического поля в средней точке между зарядами.

07.59 Плоский конденсатор зарядили до разности потенциалов U = 80 В и отключили от источника. Какой будет разность потенциалов между пластинами, если расстояние между ними увеличить в 2 раза?

07.60 Шарик массой 0,01 кг, подвешенный на непроводящей нити, имеет заряд q = 10^-9 Кл. На расстоянии L = 0,3 м от него снизу помещается второй шарик. Каким должен быть модуль его заряда, чтобы натяжение нити увеличилось в два раза?

07.61 Во сколько раз увеличится энергия заряженного конденсатора при увеличении приложенного к нему напряжения от 3 В до 3,3 В, если емкость конденсатора остается неизменной?

07.62 Во сколько раз увеличится энергия заряженного конденсатора, если увеличить напряжение на его обкладках в 1,2 раза, оставляя емкость неизменной?

07.63 Шар радиусом 1 м зарядили до потенциала 10 В в вакууме. Найти потенциал поля на расстоянии 1 м от поверхности шара.

07.64 Определить ускорение пылинки массой 10^{-8 кг, вызываемое однородным электрическим полем, напряженность которого равна 10 В/м. Заряд пылинки равен 10-10} Кл. Силу тяжести не учитывать.

07.65 В вертикально направленном однородном электрическом поле с напряженностью 10⁵ В/м капля массой 2^.10^{-8 кг оказалась в равновесии. Заряд капли равен:}

07.66 В вертикально направленном однородном электрическом поле капелька массой 2^.10^-8кг и зарядом 10^-9 Кл оказалось в равновесии. Определить модуль напряженности электрического поля.

07.67 Определить ускорение падения шарика массой 0,001 кг и зарядом 10^-6 Кл, если вектор напряженности электрического поля вблизи поверхности земли направлен вертикально вниз и равен 130 В/м.

07.68 Определить модуль напряженности однородного электрического поля, если при перемещении заряда 5^.10^-5 Кл вдоль силовой линии на расстояние 0,01 м электрическим полем была совершена работа 0,01 Дж.

07.69 На какое расстояние вдоль силовой линии перемещен заряд 10^-9 Кл, если работа электрического поля при этом составила 0,002 Дж, а напряженность однородного электрического поля равна 10⁶ В/м?

07.70 Точечный электрический заряд 0,0001 Кл перенесен из одной точки поля в другую, в которой потенциал поля равен нулю. Каково значение потенциала в начальной точке, если работа, совершенная электрическим полем при перемещении заряда, равна 0,001 Дж?

07.71 Точечный заряд величиной 1,3^.10^-9 Кл помещен в среду с диэлектрической проницаемостью, равной 26, на расстоянии 0,05 м от другого точечного заряда. Найти величину этого заряда, если заряды взаимодействуют с силой 0,9 Н.

07.72 Две отрицательно заряженные пылинки в вакууме на расстоянии 3^.10^{-5 м отталкиваются с силой 2,56.}10^-11 Н. Считая заряды равными, определить число избыточных электронов на каждой из пылинок.

07.73 Во сколько раз уменьшится сила взаимодействия двух точечных зарядов, если их из вакуума поместить в среду с диэлектрической проницаемостью 39, а расстояние между ними увеличить в 2 раза?

07.74 Два положительных заряда находятся в вакууме на расстоянии 1 м друг от друга и взаимодействуют с силой 0,9 Н. Величина одного заряда в 4 раза больше другого. Определить величину меньшего заряда.

07.75 Два заряженных шарика, находящиеся на расстоянии 0,3 м друг от друга, отталкиваются с силой 1000 Н. Общий заряд шариков 2,5^.10^-4 Кл. Определить величину наибольшего из этих двух зарядов.

07.76 Точечный заряд поместили от данной точки на расстоянии, в 7 раз превышающем первоначальное. Во сколько раз уменьшилась напряженность электрического поля в данной точке?

07.77 На каком расстоянии от точечного заряда напряженность создаваемого им электрического поля в 4 раза больше, чем на расстоянии 0,1 м от него?

1) 0,05 м 2) 0,01 м 3) 0,02 м 4) 0,03 м 5) 0,04 м

07.78 Напряженность поля, создаваемого точечным электрическим зарядом на расстоянии 1 м от него, равна 10 В/м. На каком расстоянии от заряда напряженность электрического поля равна
1000 В/м?

07.79 Определить напряженность электрического поля в точке, удаленной на расстояние 0,6 м от точечного заряда, если в точке, удаленной от него на расстояние 0,2 м, напряженность поля равна 900 В/м.

07.80 На расстоянии 1 м от точечного электрического заряда потенциал электрического поля равен 10 В. Определить потенциал поля на расстоянии 2 м от заряда.

07.81 Два точечных электрических заряда 2^.10^-10 Кл и 3^.10^-10 Кл находятся на расстоянии 1 м друг от друга в вакууме. Определить потенциал электрического поля в точке, находящейся точно посредине между зарядами.

07.82 Электрическое поле создается двумя одноименными точечными покоящимися зарядами 1^.10^-6 Кл и 4^.10^-6 Кл, находящимися на расстоянии 0,3 м друг от друга. Найти расстояние от большего заряда до той точки, где напряженность результирующего электрического поля равна нулю.

1) 0,2 м 2) 0,06 м 3) 0,1 м 4) 0,04 м 5) 0,15 м

07.83 Шар радиусом 1 м, находящийся в вакууме, зарядили до потенциала 10 В. Найти величину напряженности электрического поля на расстоянии 1 м от поверхности шара.

07.84 Два одинаковых шарика имеют заряды 0,001 Кл и 0,003 Кл. Определить заряд каждого шарика после их соприкосновения.

07.85 По окружности радиусом 1 м расположены 10 одинаковых зарядов по 10^-7 Кл каждый. Найти потенциал электрического поля в центре окружности.

07.86 Найти емкость конденсатора, если для того, чтобы зарядить его до напряжения 10 В, необходимо совершить работу 0,001 Дж.

07.87 До какого напряжения заряжен конденсатор, если его заряд равен 0,2 мКл, а энергия конденсатора равна 0,001 Дж?

07.88 Найти заряд конденсатора, соответствующий напряжению 10 В, если при этом энергия заряженного конденсатора равна 1 мДж.

07.89 Напряженность однородного электростатического поля равна 50 В/м. Определить кратчайшее расстояние между точками поля, разность потенциалов между которыми равна 30 В.

07.90 Точечный электрический заряд 0,0002 Кл перенесен из одной точки поля, в которой потенциал равен нулю, в другую. Каково значение потенциала в конечной точке, если работа, совершенная электрическим полем при перемещении заряда, равна 0,001 Дж?

07.91 Определить, до какого потенциала можно зарядить сферический проводник диаметром
3 см в воздухе, если электрический пробой в воздухе происходит при напряженности электрического поля 3×10⁶В/м.

07.92 Частица массой 10^{-6 кг и зарядом 5}×10^-10 Кл начинает двигаться в однородном электрическом поле напряженностью 10⁴ В/м. Какую разность потенциалов она пройдет в этом поле за время 0,005 с?

07.93 Три заряженные частицы с зарядами, равными последовательно 70 мкКл, 50 мкКл и
(–80) мкКл, находятся на одной прямой линии, причем крайние частицы находятся на одинаковом расстоянии, равном 0,2 м, от средней. Определить величину электрической силы, действующей на среднюю частицу. 1 мкКл = 10^-6 Кл.

07.94 К воздушному конденсатору с площадью каждой пластины 1,2 м² и расстоянием между пластинами 1 мм приложено напряжение 3000 В. Определить энергию электрического поля в конденсаторе. Считать число p = 3.

07.95 Энергия электрического поля плоского воздушного конденсатора 6×10^-3 Дж. Конденсатор отключили от источника питания и заполнили диэлектриком с диэлектрической проницаемостью, равной 2. Определить величину изменения энергии конденсатора.

07.96 Два конденсатора с емкостями С₁ = 5 мкФ и С₂ = 2 мкФ соединены последовательно и подключены к источнику. Найти отношение энергии, запасенной в первом конденсаторе, к энергии во втором. 1 мкФ = 10-⁶ Ф.

07.97 Определить величину заряда, который нужно сообщить двум параллельно соединенным конденсаторам, чтобы зарядить их до разности потенциалов 20 В, если емкости конденсаторов
1 мкФ и 2 мкФ. 1 мкКл = 10-⁶ Кл, 1 мкФ = 10-⁶ Ф.

07.98 Два конденсатора с емкостями 3 мкФ и 6 мкФ соединены последовательно и подключены к источнику с ЭДС 9 В. Найти величину заряда на обкладке первого конденсатора. 1мкФ = 10^-6 Ф, 1мкКл = 10^-6 Кл.

07.99 Протон и альфа-частица ускоряются в электрическом поле из состояния покоя одинаковой разностью потенциалов. Определить отношение кинетических энергий протона и альфа-частицы при выходе из поля.

1) 0,25 2) 0,5 3) 1 4) 2 5) 4

07.100 Два заряда Q₁ = 50 мкКл и Q₂ = -50 мкКл в первом случае находились на расстоянии 0,25 м друг от друга, а во втором - на расстоянии 0,5 м. На сколько работа по разведению этих двух зарядов на бесконечно большое расстояние друг от друга в первом случае больше, чем во втором? 1 мкКл = 10^-6 Кл.

07.101 Емкость одного конденсатора в 5 раз больше емкости второго конденсатора. Найти отношение емкости параллельного соединения этих конденсаторов к емкости их последовательного соединения.

07.102 Электрическое поле создается двумя одноименными точечными покоящимися зарядами
q₁ = 2×10^-5 Кл и q₂ = 8×10^-5 Кл. Расстояние от второго заряда до той точки, где напряженность результирующего поля равна нулю, составляет 0,8 м. Найти расстояние между зарядами.

07.103 Частица массой 10^{-6 кг и зарядом 5}×10^-10 Кл начинает двигаться в однородном, горизонтально направленном электрическом поле напряженностью 10⁴ В/м. За какое время она пройдет в этом поле разность потенциалов 1000 В?

07.104 В электронной лампе электроны ускоряются разностью потенциалов 220 В. Чему равна минимальная скорость электронов при попадании их на анод? 1 Мм/с = 10⁶ м/с.

07.105 В двух вершинах равностороннего треугольника со стороной 0,5 м расположены два положительных заряда по 2×10^-6 Кл каждый. Найти потенциал в третьей вершине треугольника.

07.106 На какое расстояние переместится первоначально покоящийся электрон в однородном электрическом поле напряженностью 27000 В/м за 1 нс? 1нс = 10^-9 с.

07.107 Два изолированных металлических шара радиусами R₁ и R₂ = 2R₁ заряжены до одинакового потенциала. Найти отношение напряженности электрического поля на поверхности первого шара к напряженности поля на поверхности второго шара.

07.108 Два заряда Q₁ = 50 мкКл и Q₂ = -50 мкКл расположены на расстоянии 52 см друг от друга. Точка А находится на перпендикуляре к линии, соединяющей заряды, проведенном через заряд Q₁, на расстоянии 30 см от него. Определить величину потенциала электростатического поля в точке А. 1 МВ = 10⁶ В, 1 мкКл = 10^-6 Кл.

07.109 Шар радиусом 0,05 м заряжен до потенциала 50 В. Какова напряженность электрического поля на расстоянии трех радиусов от поверхности шара?

07.110 Определить модуль разности потенциалов между точками А и В, если скорость электрона в точке А равна 4×10⁵ м/с, а в точке В равна 10⁵ м/с.