Раздел 3 электростатика Электростатика Задания уровня «а»

371. Два одинаковых металлических шарика, имеющих заряды 9∙10⁸ Кл и 3∙10^-8 Кл, приведены в соприкосновение и разведены на прежнее расстояние. Определите отношение модулей сил взаи­модействия шариков до и после соприкосновения.

372. Два одинаковых металлических шарика, имеющие заряды по 10^-6 Кл каждый находятся на расстоянии 4 м друг от друга. Найдите величину напряженности электрического поля в точке, находящейся посередине между зарядами.

373. Два одинаковых металлических шарика, имеющих заряды -6∙10^-8 Кл и 15∙10^-8 Кл, привели в соприкосновение, а затем раздвинули на расстояние 10 см. Определите силу взаимо­действия между шариками.

374. Величину каждого из двух одинаковых точечных зарядов уменьшили в 2 раза, а расстояние между ними уменьшили в 4 раза. Найдите отношение конечной силы их взаимодействия к начальной.

375. Два одинаковых разноименных точечных заряда притяги­ваются с силой 4 мН, когда расстояние между ними равно 30 см. После того, как их на короткое время привели в соприкосновение и вновь поместили на прежнее расстояние, сила электрического взаимодействия стала равной 2,25 мН. Определите заряды шари­ков до их соприкосновения.

376. Одинаковые положительные заряды по 5∙10^-9 Кл каждый расположены в двух противоположных вершинах квадрата со сто­роной 30 см. Найдите напряженность поля в двух других верши­нах квадрата.

377. При сообщении конденсатору заряда, равного 5∙10^-6 Кл, его энергия оказалась равной 0,01 Дж. Определите напряжение на обкладках конденсатора.

378. Первоначально покоившийся электрон разгоняется электри­ческим полем с разностью потенциалов 100 В. Чему равна конечная скорость электрона? Удельный заряд электрона равен 1.76∙10¹¹ Кл/кг.

379. Конденсатор, имеющий емкость 800 мкФ, заряжен до раз­ности потенциалов 300 В. Определите энергию электрического поля конденсатора.

380. Два точечных заряда взаимодействуют в среде с диэлект­рической проницаемостью 81 на расстоянии 20 см. На какое рас­стояние нужно поместить эти заряды в среде с диэлектрической проницаемостью равной 2, чтобы сила их взаимодействия оста­лась прежней?

Задания уровня «в»

381. Два закрепленных заряда 1,1∙10^-9 Кл и 4,4∙10^-9 Кл находятся на расстоянии 12 см друг от друга. Где надо помес­тить третий заряд, чтобы он находился в равновесии?

382. Два точечных заряда 2 мкКл и 1 мкКл расположены на рас­стоянии 2 м друг от друга. Чему равна величина напряженности электростатического поля в середине отрезка прямой между заря­дами?

383. Между зарядами +q и +9q расстояние равно 8 см. На каком расстоянии от первого заряда находится точка, в которой напря­женность поля равна нулю?

384. Два одинаковых заряженных шарика, имеющих плотность 1,6 г/см³, подвешены на нитях равной длины в одной точке и пог­ружены в жидкость. Плотность жидкости равна 0,8 г/см³. Найдите диэлектрическую проницаемость жидкости, если угол расхож­дения нитей в жидкости и в воздухе одинаков. Заряды шариков равны по 2 нКл.

385. Частица массой 1 мг и зарядом -0,5 мКл, имеющая ско­рость 1 км/с, влетает в однородное электрическое поле напряжен­ностью 100 В/м в направлении силовых линий поля. Какой путь она пролетит до остановки? Силой тяжести частицы пренебречь.

386. Сколько электронов содержит заряд пылинки массой 10^-6 мг, если она находится в состоянии равновесия в плоском конденсаторе, заряженном до напряжения 500 В? Расстояние между пластинами равно 5 мм.

387. Из плоского конденсатора, пространство между обклад­ками которого заполнено парафином с диэлектрической проница­емостью, равной 2, необходимо удалить диэлектрик, не отключая конденсатор от источника напряжением 150 В. Рассчитайте работу, которую нужно при этом совершить, если емкость конденсатора с диэлектриком равна 2 мкФ.

388. Конденсатор емкостью 8 мкФ подключен к источнику тока напряжением 100 В. Вычислите работу, совершенную при вдвига­нии в конденсатор пластины с диэлектрической проницаемостью равной 4. Пластина заполняет весь объем конденсатора.

389. Энергия плоского воздушного конденсатора, отключенного от источника тока равна 20 Дж. Какую работу нужно совершить, чтобы увеличить расстояние между пластинами такого конденса­тора в 4 раза?

390. Капелька масла массой 10^-8 г, имеющая заряд 10^-14 Кл, расположена между двумя горизонтальными разноименно заря­женными пластинами конденсатора на равном расстоянии между ними. Найдите время, в течение которого капелька достигнет одной из пластин, если разность потенциалов между пластинами равна 240 В, а расстояние между ними составляет 2,5 см.