Методические указания к практическим занятиям и индивидуальные домашние задачи по физике часть 2 icon

Методические указания к практическим занятиям и индивидуальные домашние задачи по физике часть 2


5 чел. помогло.
Смотрите также:
Методические указания к практическим занятиям и индивидуальные домашние задачи по физике часть 1...
Методические указания к практическим занятиям по деловой корреспонденции...
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «гражданское и семейное право (общая...
Методические указания к практическим занятиям для студентов специальности 230201 Информационные...
Задачи методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Строительное...
Методические указания к практическим занятиям по курсу «Методы и модели в экономике»...
Методические указания к семинарским занятиям для студентов очного и заочного обучения...
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «бухгалтерский учет» для студентов...
Методические указания для доаудиторной подготовки к практическим занятиям по эпидемиологии...
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «алгоритмизация и программирование»...
Экономика городского хозяйства методические указания к практическим занятиям...
Методические указания к практическим занятиям для студентов нефилологических специальностей...



страницы: 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
вернуться в начало
^

2. Напряженность поля. Теорема Гаусса.


  1. Расстояние между двумя точечными зарядами в 8 нКл и -5.3 нКл равно 40 см. Вычислить напряжённость поля в точке, лежащей посередине между зарядами. Чему равна напряжённость, если второй заряд будет положительным?

  2. Электрическое поле создано двумя точечными зарядами 10 нКл и -20 нКл, находящимися на расстоянии 20 см друг от друга. Определить напряжённость поля в точке, удалённой от первого заряда на 30 см и от второго на 50 см.

  3. Расстояние между двумя положительными точечными зарядами 9Q и Q равно 8 см. На каком расстоянии от первого заряда находится точка, в которой напряжённость поля равна 0? Где находилась бы эта точка, если бы второй заряд был отрицательным?

  4. Два точечных заряда 2Q и -Q находятся на расстоянии 1 м друг от друга. Найти положение точки на прямой, проходящей через эти заряды, напряжённость поля в которой равна 0.

  5. # Электрическое поле создано двумя точечными зарядами 40 нКл и 10 нКл, находящимися на расстоянии 10 см друг от друга. Определить напряжённость поля в точке, удалённой от первого заряда на 12 см и от второго на 6 см.

  6. Тонкое кольцо радиуса 8 см несёт заряд, равномерно распределённый с линейной плотностью 10 нКл/м. Какова напряжённость электрического поля в точке, равноудалённой от всех точек кольца на расстояние 10 см?

  7. Плоская квадратная пластина со стороной 10 см находится на некотором расстоянии от бесконечной равномерно заряженной плоскости с плотностью 1 мкКл/м2. Плоскость пластины составляет угол 300 с линиями поля. Найти поток электрического смещения через эту пластину.

  8. В центре сферы радиуса 20 см находится точечный заряд 10 нКл. Определить поток вектора напряжённости через часть сферической поверхности площадью 20 см2.

  9. Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными пластинами, несущими одинаковый равномерно распределённый по площади заряд с поверхностной плотностью 1 нКл/м2. Определить напряжённость поля: а) между пластинами; б) вне пластин. Построить график изменения напряжённости вдоль линии, перпендикулярной пластинам.

  10. Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными пластинами, несущими равномерно распределённый по площади заряд с поверхностными плотностями 1 нКл/м2 и 3 нКл/м2. Определить напряжённость поля: а) между пластинами; б) вне пластин. Построить график изменения напряжённости вдоль линии, перпендикулярной пластинам.

  11. # Бесконечно длинная тонкостенная металлическая труба радиусом 2 см несёт равномерно распределённый по поверхности заряд. Поверхностная плотность заряда 1 нКл/м2. Определить напряжённость поля в точках, отстоящих от оси трубы на расстояниях 1 см и 3 см. Построить график зависимости напряжённости от расстояния.

  12. На бесконечном тонкостенном цилиндре диаметром 20 см равномерно распределён заряд с поверхностной плотностью 4 мкКл/м2. Определить напряжённость поля в точке, отстоящей от поверхности цилиндра на 15 см.

  13. Две длинные тонкостенные коаксиальные трубки радиусами 2 и 4 см несут заряды, равномерно распределённые по длине с линейными плотностями 1 нКл/м и 0.5 нКл/м. Пространство между трубками заполнено эбонитом с диэлектрической проницаемостью 3. Определить напряжённость поля в точках, находящихся на расстоянии 1 см, 3 см, 5 см от оси.

  14. Длинная тонкая прямая проволока несёт заряд, равномерно распределённый по всей длине. Вычислить линейную плотность заряда, если напряжённость поля на расстоянии 0.5 см от проволоки напротив её середины 200 В/м.

  15. Две параллельные бесконечно длинные прямые нити несут заряд, равномерно распределённый по длине с плотностями 0.1 мкКл/м и 0.2 мкКл/м. Определить силу взаимодействия, приходящуюся на отрезок нити длиной 1 м. Расстояние между нитями 10 см.

  16. К бесконечной равномерно заряженной вертикальной плоскости подвешен на нити одноимённо заряженный шарик массой 50 мг и зарядом 0.6 нКл. Сила натяжения нити, на которой висит шарик, 0.7 мН. Найти поверхностную плотность заряда на плоскости.

  17. Поверхностная плотность заряда бесконечно протяжённой вертикальной плоскости равна 400 мкКл/м2. К плоскости на нити подвешен заряженный шарик массой 10 г. Определить заряд шарика, если нить образует с плоскостью угол 300.

  18. По тонкой нити, изогнутой по дуге окружности радиусом 10 см, равномерно распределён заряд 20 нКл. Определить напряжённость поля, создаваемого этим зарядом в точке, совпадающей с центром кривизны дуги, если длина нити равна четверти длины окружности.

  19. Определить напряжённость поля, создаваемого зарядом, равномерно распределённым по тонкому прямому стержню с линейной плотностью 200 нКл/м, в точке, лежащей на продолжении оси стержня на расстоянии 20 см от ближайшего конца. Длина стержня 40 см.

  20. Расстояние между двумя тонкими проволоками, расположенными параллельно другу, равно 20 см. Проволоки равномерно заряжены разноимёнными зарядами с линейной плотностью 150 мкКл/м. Какова напряжённость поля в точке, удалённой на 10 см как от первой так и от второй проволоки?

  21. # Длинный парафиновый цилиндр радиусом 2 см несёт заряд, равномерно распределённый по объёму с плотностью 10 нКл/м3. Определить напряжённость электрического поля и величину вектора электрического смещения в точках, находящихся от оси цилиндра на расстоянии: а) 1 см; б) 3 см. Обе точки равноудалены от концов цилиндра. Построить график зависимости напряжённости и смещения от расстояния.

  22. Точечный заряд 1 мкКл находится вблизи большой равномерно заряженной пластины против её середины. Вычислить поверхностную плотность заряда пластины, если на точечный заряд действует сила 60 мН.

  23. Параллельно бесконечной пластине, несущей заряд, равномерно распределённый по площади с поверхностной плотностью 20 нКл/м2, расположена тонкая нить с равномерно распределённым по длине зарядом с линейной плотностью 0.4 нКл/м. Определить силу, действующую на отрезок нити длиной 1 м.

  24. Плоская прямоугольная площадка со сторонами а и b, равными 3 и 2 см соответственно, находится на расстоянии 10 м от точечного заряда 1 мкКл. Площадка ориентирована так, что линии напряжённости составляют угол 300 с её поверхностью. Найти поток вектора напряжённости через площадку.

  25. Тонкое кольцо радиусом 10 см несет равномерно распределенный заряд 0.2 мкКл. Определить напряженность электрического поля, создаваемого этим зарядом в точке, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние 20 см.

  26. Четверть тонкого кольца радиусом 10 см несет равномерно распределенный заряд 0.05 мкКл. Определить напряженность электрического поля, создаваемого этим зарядом в точке, совпадающей с центром кольца.

  27. Две трети тонкого кольца радиусом 10 несут равномерно распределенный с линейной плотностью 0.2 мкКл/м заряд. Определить напряженность электрического поля, создаваемого этим зарядом в точке, совпадающей с центром кольца.

  28. Два точечных заряда 25 нКл и –9 нКл находятся на расстоянии 6 см. Определить положение точек, где напряженность поля равна нулю.

  29. В двух вершинах равностороннего треугольника со стороной 50 см расположены два положительных точечных заряда по 1 мкКл каждый. Найти напряженность поля в третьей вершине треугольника, а также посередине между зарядами.

  30. В трех вершинах прямоугольника со сторонами 3 и 4 см расположены заряды 20 нКл, 0.45 нКл и –10 нКл. Определить напряженность электростатического поля в четвертой вершине прямоугольника.

  31. Точечный заряд величиной 25 нКл находится в поле, созданном прямым бесконечным цилиндром радиусом 9 см, равномерно заряженным с поверхностной плотностью заряда 0.4 нКл/м2. Определить силу, действующую на заряд, если он удален на расстояние 25 см от оси цилиндра.

  32. Поверхностная плотность заряда бесконечной вертикальной плоскости 4.5 мкКл/м2. Какой угол образует с плоскостью нить, на которой висит шарик массой 10 г и зарядом 0.4 мкКл, помещенный в электрическое поле плоскости? Вся система находится в пространстве, заполненном однородной жидкостью с диэлектрической проницаемостью 2 и плотностью 800 кг/м3. Плотность материала шарика 1600 кг/м3.

  33. # Два бесконечно длинных параллельных провода, расположенных в вакууме, заряжены равномерно с линейной плотностью заряда 50 нКл/м. Расстояние между проводами 0.5 м. Найти силу, действующую на единицу длины провода.

  34. Внутри сферической поверхности находятся заряды 2 нКл, 3 нКл и 5 нКл. Найти поток вектора напряженности электростатического поля через эту поверхность. Какой дополнительный заряд надо поместить внутрь этой поверхности, чтобы поток вектора электрического смещения через эту поверхность стал равен нулю?

  35. # Имеются две металлические концентрические сферы радиусами 3 см и 6 см. Пространство между сферами заполнено парафином с диэлектрической проницаемостью 2. Заряд внутренней сферы равен q1=1 нКл, внешней  q2=2 нКл. Найти напряженность электрического поля на расстояниях 1 см, 5 см, 9 см от центра сфер.

  36. # На двух коаксиальных бесконечных цилиндрах радиусами 3 см и 6 см равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями заряда σ1=100 нКл/м2 и σ2=50 нКл/м2 соответственно. Пространство между цилиндрами заполнено парафином с диэлектрической проницаемостью 2. Найти напряженность электрического поля в точках, удаленных от оси цилиндров, на расстояния 1 см, 5 см, 9 см.

  37. *Тонкая нить длиной 60 см заряжена с линейной плотностью 2 нКл/м. Определить напряженность электростатического поля в точке, лежащей на перпендикуляре к нити, проходящем через ее конец, и находящейся на расстоянии 20 см от нити.

  38. *Тонкая нить длиной 30 см заряжена с линейной плотностью 2 нКл/м. Определить напряженность электростатического поля в точке, находящейся на расстоянии 20 см от середины нити и равноудаленной от ее концов.

  39. *В вершине конуса с телесным углом 0.5 стерадиан находится точечный заряд 30 нКл. Вычислить поток электрического смещения через площадку, ограниченную линией пересечения поверхности конуса с любой другой поверхностью.

  40. *Электрическое поле создано прямой бесконечной равномерно заряженной нитью с линейной плотностью заряда 0.3 мкКл/м. Определить поток электрического смещения через прямоугольную площадку, две большие стороны которой параллельны заряженной нити и одинаково удалены от неё на расстояние 20 см. Стороны площадки имеют размеры а=20 и b=40 см.


3.Энергия взаимодействия точечных зарядов. Потенциал.

  1. Вычислить потенциальную энергию системы двух точечных зарядов 100 нКл и 10 нКл, находящихся на расстоянии 10 см друг от друга.

  2. Определить потенциал электрического поля в точке, удалённой от зарядов –0.2 мкКл и 0.5 мкКл на расстояния 15 и 25 см соответственно.

  3. # Заряды 1 мкКл и -1 мкКл находятся на расстоянии 10 см. Определить напряженность и потенциал поля в точке, удалённой на расстояние 10 см от первого заряда и лежащей на линии, проходящей через первый заряд перпендикулярно направлению от первого заряда ко второму.

  4. Точечные заряды 1 мкКл и 0.1 мкКл находятся на расстоянии 10 см друг от друга. Какую работу совершат силы поля, если второй заряд, отталкиваясь от первого, удалится от него на расстояние: а) 100 см; б) бесконечность?

  5. # Тонкий стержень согнут в кольцо радиусом 10 см. Он равномерно заряжен с линейной плотностью заряда 800 нКл/м. Определить потенциал в точке, расположенной на оси кольца на расстоянии 10 см от его центра.

  6. Расстояние между зарядами 10-6 Кл и –10-8 Кл равно 55 см. Определить напряженность поля в точке, потенциал которой равен нулю, если точка лежит на прямой, проходящей через заряды.

  7. Три точечных заряда 3, 5 и –6 мкКл находятся в вершинах треугольника со сторонами 30, 50 и 60 см. Определить работу, которую надо совершить, чтобы развести эти заряды на такое расстояние, на котором силами их взаимодействия можно пренебречь. Диэлектрическая проницаемость среды равна 2.

  8. Найти взаимную потенциальную энергию системы четырех зарядов по 20 нКл каждый, расположенных в вершинах квадрата со стороной 10 см. Какую работу надо совершить, чтобы развести эти заряды на такое расстояние, на котором силами их взаимодействия можно пренебречь?

  9. Найти взаимную потенциальную энергию системы трех зарядов по 20 нКл каждый, расположенных в вершинах квадрата со стороной 10 см. Какую работу надо совершить, чтобы развести эти заряды на такое расстояние, на котором силами их взаимодействия можно пренебречь?

  10. Две параллельные заряженные плоскости, поверхностные плотности зарядов которых 0.2 мкКл/м2 и –0.3 мкКл/м2, находятся на расстоянии 60 см друг от друга. Определить разность потенциалов между плоскостями.

  11. Электрическое поле создано длинным цилиндром радиусом 1 см, равномерно заряженным с линейной плотностью заряда 20 нКл/м. Определить разность потенциалов двух точек поля, находящихся на расстоянии 0.5 см и 2 см от поверхности цилиндра на одной линии напряженности.

  12. # Имеются две металлические концентрические сферы радиусами 3 см и 6 см. Заряд внутренней сферы равен q1=1 нКл, внешней  q2=2 нКл. Найти потенциал электрического поля на расстояниях 1 см, 5 см, 9 см от центра сфер.

  13. Электрическое поле образовано точечным зарядом 310-9 Кл. На каком расстоянии друг от друга расположены эквипотенциальные поверхности с потенциалами 90 и 60 В? На каком расстоянии они будут находиться, если заряд поместить в среду с диэлектрической проницаемостью 3?

  14. # Тонкому проволочному кольцу радиусом 1 м сообщен заряд –40 нКл. В центре кольца покоится электрон. При освобождении электрона он движется, удаляясь от неподвижного кольца. Какую наибольшую величину скорости может иметь электрон?

  15. Тонкий стержень согнут в полукольцо радиусом 10 см. Стрежень заряжен с линейной плотностью заряда 133 нКл/м. Какую работу нужно совершить, чтобы перенести заряд 6.7 нКл из центра полукольца в бесконечность?

  16. Тонкий стержень согнут в кольцо радиусом 10 см. Он заряжен с линейной плотностью заряда 300 нКл/м. Какую работу нужно совершить, чтобы перенести заряд 5 нКл из центра кольца в точку, расположенную на оси кольца в 20 см от его центра?

  17. # В однородном электростатическом поле с напряженностью 30 кВ/м, направленной вертикально вниз, подвешен на нерастяжимой нити длиной 20 см шарик массой 1 г с зарядом 1 мкКл. Шарик может вращаться в вертикальной плоскости. Какую минимальную горизонтальную скорость надо сообщить шарику в низшем положении, чтобы он сделал полный оборот?

  18. Заряд распределён равномерно по бесконечной плоскости с поверхностной плотностью 10 нКл/м2. Определить разность потенциалов двух точек поля, одна из которых находится на плоскости, а другая удалена от плоскости на расстояние 10 см.

  19. Две параллельные плоскости, заряженные с поверхностными плотностями 2 мкКл/м2 и 0.8 мкКл/м2, находятся на расстоянии 0.6 см друг от друга. Определить разность потенциалов между плоскостями.

  20. Поле образовано бесконечной равномерно заряженной плоскостью с поверхностной плотностью зарядов 40 нКл/м2. Определить разность потенциалов двух точек поля, отстоящих на плоскости на 15 см и 20 см.

  21. Две бесконечные параллельные плоскости находятся на расстоянии 1 см друг от друга. Плоскости несут равномерно распределённые по поверхности заряды с плотностями 0.2 мкКл/м2 и 0.5 мкКл/м2. Найти разность потенциалов пластин.

  22. Напряжённость однородного электрического поля в некоторой точке равна 600 В/м. Вычислить разность потенциалов между этой точкой и другой, лежащей на прямой, составляющей угол 600 с направлением вектора напряжённости. Расстояние между точками равно 2 мм.

  23. Бесконечная плоскость равномерно заряжена с поверхностной плотностью 4 нКл/м2. Определить значение и направление градиента потенциала электрического поля, созданного этой плоскостью.

  24. # Напряжённость однородного электрического поля равна 120 В/м. Определить разность потенциалов между этой точкой и другой, лежащей на той же силовой линии и отстоящей от первой на 1 мм.

  25. Электрическое поле создано положительным точечным зарядом. Потенциал поля в точке, удалённой от заряда на 12 см, равен 24 В. Определить значение и направление градиента потенциала в этой точке.

  26. Бесконечная тонкая прямая нить несёт равномерно распределённый по длине нити заряд с линейной плотностью 1 нКл/м. Каков градиент потенциала в точке, удалённой на 10 см от нити? Указать направление градиента потенциала.

  27. Два электрона, находящиеся на большом расстоянии друг от друга сближаются с относительной начальной скоростью 10 Мм/с. Определить минимальное расстояние, на которое они могут сблизиться.

  28. *Тонкий диск радиусом 50 см равномерно заряжен с поверхностной плотностью заряда 333 мкКл/м2. Найти потенциал и напряженность поля в точке, лежащей на оси диска на расстоянии 20 см от него.

  29. # *Определить потенциал электрического поля в центре кольца с внешним диаметром 80 см и внутренним диаметром 40 см, если на нем равномерно распределен заряд 600 нКл.

  30. # *Тонкая нить длиной 80 см заряжена с линейной плотностью 2 нКл/м. Определить потенциал электростатического поля в точке, находящейся на расстоянии 20 см от середины нити и равноудаленной от ее концов.

  31. *Тонкая квадратная рамка равномерно заряжена с линейной плотностью заряда 200 пКл/м. Определить потенциал поля в точке пересечения диагоналей.


4. Поляризация диэлектриков. Диполь

  1. Диполь с электрическим моментом 100 пКл.м свободно установился в однородном электрическом поле напряженностью 200 кВ/м. Определить работу внешних сил, которую необходимо совершить для поворота диполя на угол 1800.

  2. # Определить потенциал электрического поля точечного диполя, электрический момент которого 0.02 пКл.м, в точке, лежащей на оси диполя на расстоянии 10 см от его центра со стороны положительного заряда.

  3. # Поле образовано точечным диполем с электрическим моментом 200 пКл.м. Определить разность потенциалов двух точек поля, расположенных симметрично относительно диполя на его оси на расстоянии 40 см от центра диполя.

  4. Найдите электрический дипольный момент системы электрон – ядро атома водорода, рассматривая эту систему как электрический диполь. Расстояние между ядром и электроном 0.53 нм.

  5. Какой максимальный момент силы действует в электрическом поле с напряженностью 20 кВ/м на молекулу воды, обладающую дипольным моментом 3.7.10-29 Кл.м?

  6. Какая сила действует на точечный диполь, электрический момент которого равен 10-10 Кл.м, если он расположен в вакууме на расстоянии 50 см от точечного заряда 0.15 мКл и ориентирован вдоль линий напряженности?

  7. В электрическом поле точечного заряда 0.3 нКл на расстоянии 1 м от него находится точечный диполь с моментом 2.10-28 Кл.м. Найдите максимальный момент силы, действующий на диполь в вакууме.

  8. # Найдите силу, с которой точечный диполь с моментом 10-15 Кл.м действует в вакууме на другой точечный диполь с моментом 10-16 Кл.м, расположенный вдоль оси первого диполя на расстоянии 20 см. Какой момент силы будет действовать на второй диполь, если его повернуть на 900?

  9. Диполь с электрическим моментом 3 пКл.м ориентирован вдоль линий напряженности электрического поля. Найти работу, которую необходимо совершить для поворота диполя на угол 900. Напряженность поля 50 В/см.

  10. В результате однородной поляризации на концах диэлектрика возникли связанные заряды с поверхностной плотностью 10-10 Кл/м2. Образец диэлектрика имеет форму цилиндра длиной 30 см и площадью поперечного сечения 1 см2. Считая поляризованный диэлектрик диполем, найдите его электрический момент, а также напряженность электростатического поля в нем, его поляризованность и вектор электрического смещения. Диэлектрическая проницаемость диэлектрика равна 3.







Скачать 1.33 Mb.
оставить комментарий
страница8/10
Л.А.Кузина
Дата27.09.2011
Размер1.33 Mb.
ТипМетодические указания, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы: 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
плохо
  24
не очень плохо
  2
средне
  1
хорошо
  1
отлично
  5
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2014
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх