6. Домашняя контрольная работа по дисциплине «Физика» № 6 По теме «Электрическое поле»

1. Две заряженные частицы зарядами q₁ и q₂, находятся на расстоянии r друг от друга.

1). Переведите все величины в СИ. Найти силу F₀ взаимодействия частиц?

2). Чему будет равна сила их взаимодействия F₁, если расстояние между частицами увеличить в 3 раза r₁=3r?

3) На каком расстоянии сила взаимодействия частиц будет в три раза больше первоначальной F=3F₀?

Вариант	q1, мкКл	q2, нКл	r, см	Среда
0	0,52	150	34	Вода
1	0,63	160	32	Вакуум
2	0,74	170	43	Воздух
3	0,95	180	34	Водород
4	0,87	190	35	Воск
5	0,45	200	36	Глицерин
6	0,34	110	32	Керосин
7	0,22	100	34	Парафин
8	0,13	210	45	Масло
9	0,11	220	34	Вода
10	0,12	230	33	Вакуум
11	0,13	240	27	Воздух
12	0,22	120	43	Водород
13	0,23	130	35	Воск
14	0,33	140	34	Глицерин
15	0,34	150	29	Керосин
16	0,44	160	12	Парафин
17	0,45	170	27	Масло
18	0,55	180	37	Вода
19	0,56	190	33	Вакуум
20	0,66	200	37	Воздух
21	0,67	110	27	Водород
22	0,77	100	27	Воск
23	0,81	210	33	Глицерин
24	0,23	220	23	Керосин
25	0,91	230	43	Парафин
26	0,98	240	37	Масло
27	0,81	100	27	Глицерин
28	0,32	120	37	Керосин
29	0,13	130	23	Парафин
30	0,51	140	34	Масло

2. Две заряженные частицы зарядами q₁ и q₂, находятся на расстоянии r друг от друга.

1). Переведите все величины в СИ. Найти направление и численное значение вектора напряженности электрического поля Е₁, которое создает частица q₁ на середине расстояния между зарядами r₁ =0,5 r. Сделать чертеж.

2). Найти направление и численное значение электрического поля Е₂,, в этой же точке, которое создает частица q₂? Сделать чертеж.

3). Чему равен результирующий вектор напряженности электрического поля Е. Найти его направление и численное значение. Сделать чертеж.

Вариант	q1, мкКл	q2, нКл	r, см
0	0,11	220	34
1	0,12	230	33
2	0,13	240	27
3	0,22	120	43
4	0,23	130	35
5	0,33	140	34
6	0,34	150	29
7	0,44	160	12
8	0,45	170	27
9	0,55	180	37
10	0,56	190	33
11	0,66	200	37
12	0,67	110	27
13	0,77	100	27
14	0,81	210	33
15	0,23	220	23
16	0,91	230	43
17	0,98	240	37
18	0,81	100	27
19	0,32	120	37
20	0,13	130	23
21	0,51	140	34
22	0,52	150	34
23	0,63	160	32
24	0,74	170	43
25	0,95	180	34
26	0,87	190	35
27	0,45	200	36
28	0,34	110	32
29	0,22	100	34
30	0,13	210	45

3. В однородном электрическом поле, которое создается двумя плоскими пластинами, вдоль силовых линий, напряженностью Е перемещают частицу с электрическим зарядом q. Первоначальное расстояние этой частицы от положительной пластины d₁, после перемещения оно стало равно d₂.

1). Переведите все величины в СИ. На какое расстояние переместили частицу? Чему равна работа А электрического поля по перемещению заряженной частицы?

2). Чему равна потенциальная энергия частицы в начальном W_р1 и конечном положении W_р2 ?

3). Чему равно изменение потенциальной энергии, при перемещении частицы W ?

Вариант	Е, кН/м	q, нКл	d1, см	d2, см
0	1,00	0,22	34	45
1	2,10	0,13	45	55
2	2,20	0,11	34	55
3	2,30	0,12	33	66
4	2,40	0,13	27	54
5	1,20	0,22	43	66
6	1,30	0,23	35	45
7	1,40	0,33	34	44
8	1,50	0,34	29	59
9	1,60	0,44	12	22
10	1,70	0,45	27	37
11	1,80	0,55	37	47
12	1,90	0,56	33	43
13	2,00	0,66	37	45
14	1,10	0,67	27	55
15	1,00	0,77	27	65
16	2,10	0,81	33	66
17	2,20	0,23	23	54
18	2,30	0,91	43	67
19	2,40	0,98	37	65
20	1,00	0,81	27	45
21	1,20	0,32	37	43
22	1,30	0,13	23	45
23	1,40	0,51	34	76
24	1.50	0,52	34	54
25	1,60	0,63	32	43
26	1,70	0,74	43	23
27	1,80	0,95	34	67
28	1,90	0,87	35	54
29	2,00	0,45	36	56
30	1,10	0,34	32	67

3. Расстояние между пластинами плоского конденсатора d₀, площадь его пластин S₀, между пластинами конденсатора находится диэлектрик, с диэлектрической проницаемостью . Конденсатору сообщен электрический заряд q.

1). Переведите все величины в СИ. Чему равна электрическая емкость конденсатора С₀? Чему равно напряжение на конденсаторе?

2). Чему будет равна емкость конденсатора С₁, если площадь пластин увеличить в два раза S=2S₀ ? Как при этом изменится напряжение, если величина заряда не изменяется?

3). При каком расстоянии между пластинами конденсатора d его емкость должна быть в три раза больше первоначальной C=3C₀?

Вариант	d0, мм	S0, мм2	Вещество	q, нКл
0	27	65	воск	20
1	33	66	мрамор	30
2	23	54	парафин	40
3	43	67	Парафинированная бумага	11
4	37	65	резина	12
5	27	45	сера	13
6	37	43	слюда	14
7	23	45	стекло	15
8	34	76	стекло	16
9	34	54	стекло	17
10	32	43	стекло	18
11	43	23	стекло	19
12	34	67	стекло	21
13	35	54	фарфор	22
14	36	56	фарфор	23
15	32	67	фарфор	24
16	34	45	фарфор	25
17	45	55	эбонит	26
18	34	55	шеллак	27
19	33	66	янтарь	28
20	27	54	стекло	29
21	43	66	стекло	31
22	35	45	стекло	32
23	34	44	стекло	33
24	29	59	стекло	34
25	12	22	фарфор	35
26	27	37	фарфор	36
27	37	47	фарфор	37
28	33	43	фарфор	38
29	37	45	эбонит	39
30	27	55	шеллак	10

3. Два конденсатора электроемкостью С₁ и С₂ соединены параллельно. Общее напряжение в цепи U. Начертить схему электрической цепи.

1). Чему равна общая электроемкость цепи С₀ и величина общего электрического заряда q?

2). Чему равно напряжение на каждом конденсаторе U₁, U₂ и какой электрический заряд протекает через каждый конденсатор q₁, q₂?

3). Чему будет равна общая электроемкость цепи С, если последовательно к конденсаторам подключить третий емкостью С₃?

Вариант	С1, нФ	С2, нФ	U, В	С3, нФ
0	91	23	430	67
1	98	24	370	65
2	81	10	270	45
3	32	12	370	43
4	13	13	230	45
5	51	14	340	76
6	52	15	340	54
7	63	16	320	43
8	74	70	430	23
9	95	80	340	67
10	87	90	350	54
11	45	20	360	56
12	34	11	320	67
13	22	10	340	45
14	13	20	450	55
15	11	20	340	55
16	12	23	330	66
17	13	20	270	54
18	22	20	430	66
19	23	13	350	45
20	33	14	340	44
21	34	15	290	59
22	44	16	120	22
23	45	17	270	37
24	55	18	370	47
25	56	19	330	43
26	66	20	370	45
27	67	11	270	55
28	77	10	270	65
29	81	21	330	66
30	23	22	230	54