Электростатика
Методические указания
и особенности решения задач
При решении задач на эту тему рекомендуется:
– сделать рисунок, показать на нем заряды, проводники, емкости;
– изобразить направление силовых линий электрических полей, а также все силы, действующие на заряженные тела;
– определить силу взаимодействия между зарядами по закону Кулона только в случае, если заряды можно считать точечными;
– для определения числовых значений зарядов после соприкосновения заряженных тел применять закон сохранения электрических зарядов;
– при действии на заряженное тело нескольких сил или полей применять принцип суперпозиции;
– в случае равновесия системы заряженных тел использовать для каждого из них общие условия равновесия
;
– при расчете перемещений, скоростей, ускорений и масс электрических зарядов использовать формулы кинематики, второй закон Ньютона и закон сохранения энергии.
Задачи для самостоятельного решения
1.1. Два одинаковых металлических шарика, заряд одного из которых первоначально равен -5 мкКл, соприкасаются и затем снова разводятся. Заряд одного из шариков после разведения равен 3мкКл. Определить в микрокулонах заряд второго шарика до соприкосновения.
Ответ: 11.
1.2. Какой заряд приобретет моль вещества, если у каждой сотой молекулы отнять по одному электрону? Число Авогадро принять равным 6.10231/моль.
Ответ: 960.
1.3. Во сколько раз уменьшится сила взаимодействия двух одинаковых почечных зарядов, если каждый заряд уменьшить в 2 раза и перенести их из вакуума в среду с диэлектрической проницаемостью равной 2,5? Расстояние между зарядами не меняется.
Ответ: 10.
1.4. Одинаковые металлические шарики с зарядами +1 мкКл и +4 мкКл находятся на расстоянии 1 м друг от друга. Шарики привели в соприкосновение. На какое расстояние следует развести шарики, чтобы сила их кулоновского взаимодействия осталась прежней?
Ответ: 1,25.
Примерный перечень тестовых заданий:
1. Какие из перечисленных частиц имеют отрицательный заряд?
1) электрон 2) атом 3) протон 4) молекула 5) нейтрон
2. По какой из приведенных формул определяется напряженность электростатического поля?
1)
2)
3)
4)
5)
3. Какие из приведенных величин являются векторными:
1) напряженность 2) потенциал 3) заряд 4) разность потенциалов
5) мощность
4. Единицей измерения потенциала является в СИ:
1) 1Ф 2) 1А 3) 1В 4) 1Дж 5) 1Кл
5. Емкость плоского конденсатора определяется по формуле:
1)
2)
3)
4)
5)
6. Единицей электроемкости в СИ является:
1) Ф 2) Тл 3) А 4) Гн 5) В
7. Какая из величин является векторной:
1) сила тока 2) плотность тока 3) заряд 4) напряжение 5) мощность
8. Какая из формул является выражением закона Ома для полной цепи?
1)
2)
3)
4)
5)
9. Единицей сопротивления в СИ является:
1) 1В 2) 1Тл 3) 1Ом 4) 1Вт 5) 1Вар
10. По какой формуле можно определить полную работу тока на внешнем участке цепи?
1)
2)
3)
4)
5)
11. Что собой представляет электрический ток?
1) направленное движение электронов 2) направленное движение протонов 3) направленное движение нейтронов 4) или 1, 2
5) направленное движение зарядов
12. Единица измерения силы тока:
1) Кулон 2) Тесла 3) Ампер 4) вебер 5) Вольт
13. Какой вид имеет закон Ома для участка цепи?
1)
2)
3)
4)
5)
14. Формула сопротивления металла имеет вид:
1)
2)
3)
4)
1)
15. По какой из приведенных формул вычисляется сила взаимодействия двух точечных зарядов (закон Кулона)?
1)
2)
3)
4)
5)
16. Как записывается теорема Остроградского-Гаусса применяемая для расчета электростатических полей?
1)
2)
3)
4)
5)
17. Сила тока определяется по формуле:
1)
2)
3)
4)
5)
18. Электродвижущая сила в системе СИ измеряется:
1) 1 Н 2) 1 Дж 3) 1В 4) 1А 5) 1Кл
19. Закон Ома в дифференциальной форме имеет вид:
1).
2)
3)
4)
5)
20. Количество теплоты Q выделяемое в проводнике при прохождении электрического тока, если падение напряжения U в проводнике вызвано одним только омическим сопротивлением проводника, вычисляется по формуле:
1)
2)
3)
4)
5)
21. Плотность тока j это:
1)
2)
3)
4)
5)
22. Мощность тока можно определить по формуле:
1)
2)
3)
4)
5)
23. Единица мощности в системе СИ:
1) 1 л.с. 2) 1 Вт 3) 1Дж 4) 1 кВт ч 3) 1Тл
24. Электроемкость С это:
1)
2)
3)
4)
5)
25. Электроемкость плоского конденсатора определяется по формуле:
1)
2)
3)
4)
5)
26. Электроемкость при параллельном соединении конденсаторов определяется по формуле:
1)
2)
3)
4)
5)
27. Первое правило Кирхгофа для узловой точки разветвленной электрической цепи записывается в виде:
1)
2)
3)
4)
4)
28. Электроемкость при последовательном соединении конденсаторов определяется по формуле:
1) 2)
3) 4)
5)
29. Второе правило Кирхгофа для замкнутого контура разветвленной электрической цепи записывается в виде:
1)
2)
3)
4)
5)
30. Плотность тока в системе СИ измеряется:
1) 1A/м2 2) 1Кл/с 3) 1А/с 4) 1 А/м3 с 5) 1 Вт/м3
31. Как определяется работа по перемещению точечного положительного заряда q, совершаемая силами электрического поля?
1)
2)
3)
4)
5)
32. Электроемкость уединенного проводника С – это:
1)
2)
3)
4)
1)
33. Электрический ток в газах называется
1) зарядом 2) разрядом 3) зарядкой 4) разрядкой 4) подзарядкой
34. Термопара представляет собой
1) электрическую цепь с активным сопротивлением
2) электрическую цепь с емкостным сопротивлением
3) электрическую цепь с индуктивным сопротивлением
4) электрическую цепь, состоящую из двух разнородных металлов
5) электрическую цепь, состоящую из двух источников тока
35. Сторонние силы – это
1) силы электрической природы
2) силы неэлектрической природы
3) любые силы
4) силы сопротивления
5) нет правильного ответа
36. Электродвижущая сила – это
1) сила, движущая электрические заряды
2) сторонняя сила
3) отношение работы сторонних сил к величине переносимого заряда
4) сила, возникающая в электродвигателе
5) нет правильного ответа
37. Первое правило Кирхгофа для расчета параметров разветвленных электрических цепей применяется для
1) узла электрической цепи
2) любого замкнутого контура электрической цепи
3) любой ветви цепи
4) для всех указанных элементов
5) для всей электрической цепи
38. Второе правило Кирхгофа для расчета параметров разветвленных электрических цепей применяется для:
1) узла электрической цепи
2) любого замкнутого контура электрической цепи
3) любой ветви цепи
4) для всех указанных элементов
5) для всей электрической цепи
39. Зависимость сопротивления проводника от температуры определяется уравнением:
1)
2)
3)
4)
2)
40. Зависимость удельного сопротивления проводника от температуры определяется уравнением:
1)
2)
3)
4)
5)
41. Поверхностная плотность электрического заряда:
1)
2)
3)
4)
5)
42. Емкость проводящей сферы:
1)
2)
3)
4)
5)
43. Проводимость в системе СИ измеряется:
1) 1Ом 2) 1 Дж 3) 1См 4) 1А 5) 1Кл
44. Общее сопротивление при параллельном соединении сопротивлений определяется по формуле:
1)
2)
3)
4)
5)
45. Общее сопротивление при последовательном соединении сопротивлений определяется по формуле:
1) 2) 3)
4) 5)
46. Узел электрической цепи это соединение:
1) двух проводников
2) более двух проводников
3) с активным сопротивлением
4) с емкостным сопротивлением
5) с индуктивным сопротивлением
47. Напряжение на зажимах источника (ток внутри источника направлен от отрицательного полюса к положительному):
1)
2)
3)
4)
5)
48. Напряжение на зажимах источника (ток внутри источника направлен от положительного полюса к отрицательному):
1) 2) 3) 4) 5)
49. Носителями тока в полупроводниках n-типа являются:
1) ионы 2) электроны 3) протоны 4) нейроны 5) молекулы
50. Носителями тока в полупроводниках р-типа являются:
1) ионы 2) молекулы 3) протоны 4) нейроны 5) электроны