Трофимова Т.И., Павлова З.Г. - Сборник задач по курсу физики с регениями (1092346), страница 15
Текст из файла (страница 15)
10 нКл/и' Определите разность потенциалов между двумя точками зтого поля, лежаши'ни на расстоянии г, = ! 0 см и гз = 15 см от центра шара. Ответ лд = зб0 в. Ответ лзз О,б4 В. Электростатическое поле создается шаром радиусом Р = 10 см, равномерно заряженным с объемной плотностью р = 20 нКл/м' Зпределнте разность потенциалов между точками, лежащими внутри шара на расстояниях г! — — 2 см и гз = 8 емотего центра. = и.4л/г', Отевт ~р1 рз = 0,94 В. Звс зз! Рз Ответ !) лр,=75 в; г) лр,=!24 В. Ответ „,— р,=г,гб В. (2162 217 Электростатическое поле создается равномерно заряженной сферической поверхностью радиусом /?=1О см с общим зарядом Д = 15 нКл.
Определите разность потенциалов между двумя точками этого поля. лежащими нарасстояниях г =5 см и гз =!5 смотповерхности сферы. Электростатическое поле создается сферой радиусом /! = 5 см. равномерно заряженной с поверхностной плотностью гг = 1 нКл/м' Определите разность потенциалов между двумя точками поля, лежащими на расстояниях г = 10 см и гз = 15 см от центра сферы. Электростатическое поле создается равномерно заряженным шаром радиусом Р = 1 м с общим зарядом Д = 50 нКл. Определите разность потенциалов для точек, лежащих от центра шара на расстояниях 1) г = 1,5 м и гз — — 2 м; 2) г1'= О,З м и гз = 0,8 м. гг 2 2 (гг й ).
Фгз б ) Р 3 з Зво Зво 2 бес в Отевт бр =1,В цилиндра. г Еег, м, — (рз = — 1п 2леа Я + г~ ОтВЕт р, —,р, = 73 В. о'= р= зге Е= хе о ее Ес —- 700 В/м в=7 Е /7 — 7 р Отевт о = 15,9 мкКл/мз. 2) /7 = 6,19 нКл/м'; 4) и' = 5,31 нКл/м'. Ответ 1) 8 =100 В/м; 3) р= 5,31 иКл/м'; (219) лв Электростатическое поле создается бесконечным цилиндром радиусом 8 мм, равномерно заряженным с линейной плотностью г =10 нКл/м. Определите разноси, потенциалов между двумя точками этого ноля, лежащими на расстоянии г = 2 мм и гз = 7 мм от поверхности этого В однородное электростатическое поле напряженностью Ев = 700 В/м перпендикулярно полю помещается бесконечная плоскопараллельная стеклянная пластина ( е = 7). Определите: 1) напряженность электростатического поля внутри пластины; 2) электрическое смещение внутри пластины; 3) поляризованность стекла; 4) поверхностную плотность связанных зарядов на стекле.
Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено парафином ( е = 2). Расстояние между пластинами а' = 8 85 мм. Какую разность потенциалов необходимо подать на пластины, чтобы поверх'ностная плотность связанных зарядов на парафине составляла 0,1 нКл/см'? Расстояние между пластинами плоского конденсатора составляет В = 5 мм. После зарядки конденсатора до разности потенциалоа (/ = 500 В между пластинами конденсатора вдвинули стеклянную пластинку ( е = 7 ). Определите: 1) диэлектрическую восприимчивость стекла; 2) поверхностную плотность связанных зарядов на стеклянной пластинке. Отевт 1)н=б; 2) ~'=759 К 1 Определите поверхностную плотность связанных зарядов на слюдяной пластинке (г = 7) толщиной В = 1 мм, служащей изоляюПом плоского конденсатора, если разность потенциалов между пластинами конденсатора (/ = 300 В.
ра шара. 2) /) =11,3 мкКл/м'. р/1з ~з Згв«т /Зз = саЕз, 3 е(~/ '/2) ~ ~/2 и' — ? (е - !)ее(/ и' = Р = ха„Ез = е('/ '/2)+ А <Гго) (221) р3!4 Между пластинами плоского конденсатора помещено два слоя диэлектрика — слюдяная пластинка(е, = 7) толщиной Ы, =1 мм н парафин ( аз = 2 ) толщиной г/з — — 05 мм. Определите: 1) напряженность злек- зростатнческих полей в слоях диэлектрика; 2) электрическое смешение, если разность потенциалов между пластинами конденсатора (/ = 500 В. ,фф Расстояние между пластинами плоского конденсатора составляе1 «/ = 1 см, разность потенциалов (/ = 200 В. Определите повер,- ностную плотность и' связанных зарядов эбонитовой пластинки ( г = 3 ), помещенной на нижнюю пластину конденсатора. Толщина пластины Д = 8 мм Свободные заряды равномерно распределены с обьемной плотностью р = 5 нКл/м' по шару радиусом Е = 10 см из однородно- го изотропного диэлектрика с проницаемостью е = 5 Определите напряженность электростатического поля на расстояниях « = 5 см и «з = 15 см ст цент- /З, = еаеЕ,, Е, = — ' рй 3еее 4 рй «з > /г Б, 4л«.
= — лйзр, Й5 = —, 3 3«з~ ОИЫИИ Е 188 В/м, Е 837 В/м Расстояние между пластинами плоского конденсатора г/ = 5 мм, разность потенциалов (/ =1,2 кВ. Определите: 1) поверхностную плотность заряда на пластинах нзнденсатора; 2) поверхностную плотность связанных зарядов на диэлектрике, если известно, чю диэлектрическая восприимчивость диэлектрика, заполняющего пространство между пластинами, х = 1. ОЮЫИяя 1) и = 4,24 мкКл/м'! 2) и' = 2,12 мкКлlм'.
питания. ОтВЕт о' = 9,29 мм. С,— 7 Сз — 7 (222 > Пространство между пластинами плоского конденсатора запол нено стеклом ( е = 7). Расстояние между пластинами Ы = 5 мм разность потенциалов (/ = 1 кВ. Определите: 1) напряженность поля в стекле 2) поверхностную плотность заряда на пластинах конденсатора; 3) поверхнос тную плотность связанных зарядов на стекле. ОтВЕт 1) Е=200 кВlм; 2) а=12,4 мкКлlм', 3) о' = 10,6 мкКл/м'. Определите расстояние между пластинами плоского конденсатора.
если между ними приложена разность потенциалов У =150 В. причем плошадь каждой пластины Я = 100 см', ее заряд Д = 1О нКл, Диэлектриком служит слюда ( е = 7 ), пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов У, = 500 В. Площадь пластин Я = 200 см', асстояние между ними Ы = 1,5 мм. После отключения конденсатора от источника напряжения в пространство между пластинамн внесли парафин ( е = 2 ), ~Определите разность потенциалов Уз между пластинамипосле внесения дизектрика. Определите также емкости конденсатора С, и Сз до и после внесеНия диэлектрика.
Ответ У =500 В, С, =118 ~Ф, С =23б Ф, ОтВЕт С = 3,43 нФ. 4лгог ое г б я х г з гз )и = г! !и — 2яеоет! а' )и —" гг г г) !7,=75 В. Ответ к=01 «В! . сь р «и.1 (225) Определите емкость коаксиального кабеля длиной 10 м, если радиус его центральной жилы т; =1 см, радиус оболочки тз = 1,5 см, а изоляционным материалом служит резина ! е = 2,5 ). Определите напряженность электростатического поля на расстоянии т! = 1 см от оси коаксиального кабеля, если радиус его цен т- ральной жилы т; = 0,5 см, а радиус оболочки г, = 1,5 см.
Разность потенциа- лов между центральной жилой и оболочкой !7 = 1 кВ. Сферический конденсатор состоит из двух концентрических сфер радиусами и = 5 см и гз = 5,5 см. Пространство между обкладка- и конденсатора заполнено маслом (г = 2,2). Определите: 1) емкость этого онденсатора; 2) шар какого радиуса, пометценный в масло, обладает такой же м костью. 'ОтВЕт 1) С=135 пФ: 2) г=0,55 м. Определите напряженность электростатического поля на расстоянин х = 2 см от центра воздушного сферического конденсатора, '!образованного двумя шарами (внутренний радиус г; = 1 см, внешний — гз = 3 см), между которыми приложена разность потенциалов !/ = 1 кВ. 'Пластинами одного из конденсаторов заполнено слюдой ( е = 7) . Дае концентрические проводящие сферы радиусами /1; — 20 см и Сплошной шар из диэлектрика радиусом /! = 5 см заряжен равномерно с объемной плотностью Р =10 нКл/м'.
Определите энергию электростатического поля, заключенную а окружающем шар пространстве. Яз — -50 см заряжены соответственно одинаковыми зарядами Д =100 нКл. Определите энергию электростатического поля, заключенного между этими сферами. Отевт И' = 2,46 пДж. Шар, погруженный в масло ( о = 2,2 ), имеет поверхностную плотность заряда о = 1 мкКл/м' и погенциал юо = 500 В. Определите: 1) радиус шара; 2) заряд шара; 3) емкость шара; 4) энергию шара.
Д!'=аогг Дг /Р /!" о гоюДг алгз дг Д / 1 1 ~! „2 (алою)~г 8лго ~ /1, /1з ! Отевт !т' = 135 Дж. Сплошной эбонитоный шар ( г = 3 ) радиусом /! = 5 см заряжен равномерно с обьемной плотностью Р = 10 нКл/м'. Определите энергию электростатического поля, заключенную внутри шара. стинку ( о = 7) толщиной й = 1,5 мм и плошадью 200 см'. Определите: 1) по- аерхностную плотность связанных зарядов на стекле; 2) энергию электроста- тического поля, сосредоточенную а пластине.
Отевт 6' = 0,164 пДж. 272 2 2 и' = 2ооо 18ооо 2лР " 2лР 2 5 2 /! . 9гоо 5 45еоо о 5'= ~и б!'=/и алг Вг= — ~г~ бг= 18еоо о 3) С вЂ” 2 4) !р — ? ОтВЕт 1) в=9,74 мм; 2) 0=1,19 нкл; 3) С=2,38 пФ; 4) Н'=О,З мкДж. В однородное электростатическое поле напряженностью Ео = 700 В/м перпендикулярно полю поместили стеклянную пла- Плоский воздушный конденсатор емкостью С = 1О пФ заряжен до разности потенциалов У! = 500 В. После отключения конден- Разность потенциалов между пластинами плоского конденсатора («' =! 00 В.
Площадь каждой пластины Я = 200 см', расстояние между пластинами и« = 0,5 мм, пространство между ними заполнено парафином ( е = 2). Определите силу притяжения пластин друг к другу. сатора от источника напряжения расстояние между пластинами конденсатора было увеличено в 3 раза. Определите: 1) разность потенциалов на обкладках конденсатора после их раздвижения; 2) работу внешних сил по раздвижеиию пластин, Отевт 1) У~ =1,5 В; 2) А=2,5 ьп«Дж. К пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов У! =500 В. Площадь пластин Я =200 см-'. расстояние между ними ««! = 1,5 мм.
Пластины раздвинули до расстояния «(, = 15 мм. Найдите энергию И', и И; конденсатора до и после раздвижения пластин, если источник напряжения перед раздвижением: 1) отключался; 2) не отключался. Ответ е= 7,о8 мн. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено слюдой ( е = 7). Площадь пластин конденсатора составляет 50 см'. Определите поверхностную плотность связанных зарядов на слюде, если пластины конденсатора притягивают друг друга с силой 1 мН, «««!г«1 НО РЕи4ЕНиЕ ««' — 7 2Егр ««'=еа(е-1)Е=(а-1) ~ —. 1 Я ' Ответ 1) и', =14,8 мкдж, и' =148 Дж; 2) И! =14,8 мкДж, И; = 1„48 мкДж. «г' = 4,27 мкКд«~', <ы) (230~ 2 3 С«у! ЕОЯ(У! 2 2««! Ст(«! гоЯ~! ««! И«««! 2 2 2«~2«~! «~2 с=7 Я= 50 ем!= 5 1О'м' Е=1 мН=(О'Н !Е~ = 12т о~Я 2еаеЯ 2есе 2 2 Ошам 9=5 кл.
еое 4) о = и еоЕ = ео(е — 1)Е, 2 еоеЕ 2 Ошввпз ОтВНП / 1 д/м„ 1= ле(ч), о.~~ е~еЕ~Я 2еоеЯ 2еое 2 (233) В. ' Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено стеклом ( е = 7). Когда конденсатор присоединили к источнику напряжения, давление пластин на стекло оказалось равным! Па. Определитее: 1) поверхностную плотность зарядов на пластинах конденсатора: 2) электрическое смещение; 3) напряженность электростатического поля в с~екле. 4) поверхностную плотность связанных зарядов на стекле; 5) обьемную гшогнос~ь энергии электростатического поля в стекле.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
