ГДЗ-Физика-задачник-10-11кл-Рымкевич-2003-www.frenglish.ru (991534), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Оба шара будут заряжены одинаковымипо модулю и противоположными по знаку зарядами.№ 714(709).Не останется.№ 715(710).В обоих случаях уменьшилась, но во втором случае больше.№ 716(711).Палец человека является заземлением. Поэтому при поднесениипальца к гильзе часть индуцированного заряда стекает в землю, исила притяжения увеличивается.№ 717(712).На шаре А индуцируется отрицательный заряд. Поэтому, когдаотодвинули шар А, на нем заряд также будет отрицательным.
Нашаре В индуцируется положительный заряд, который может либопревысить отрицательный заряд на шаре В до поднесения палочки(в этом случае шар В останется положительно заряженным), либобыть равным (в этом случае шар В станет нейтральным), либо бытьменьшим (в этом случае шар В останется отрицательно заряженным).206№ 718(713).Дано:R = 3 см = 3⋅10–2 м,q = 16 нКл ==1,6⋅10–8 Кл,а = 2 см = 2⋅10–2м,b = 4 см = 4⋅10–2 м.Решение.a < R ⇒ E1 = 0; b > R ⇒ E2 = kE2 = 9⋅109 (Н⋅м2)/Кл2 ⋅1,6 ⋅ 10−19qb2K‘( 4 ⋅10−2 “ )2== 9⋅104 В/м = 90 кВ/мσ=qS=q4πR2–6№ 719(714).Дано:Решение. E = kσ,r = d.НайтиЕ.qS1,6 ⋅ 10−19 Кл(4 ⋅ 3,14 ⋅ 3 ⋅ 10−2 м2)2≈2≈ 1,4⋅10 Кл/м = 1,4 мкКл/м .Ответ: Е1 = 0, Е2 = 90 кВ/м, σ = 1,4 мкКл/м2.Найти Е1, Е2, σ.σ===qπdОтвет: Е =2;q(d2qd2+d)2=k4q9d 2;= σπ ⇒ E = k414σ.⋅ σπ =σπ =94π ε 0 99ε 0σ.9ε 0№ 720(715).Поверхностная плотность заряда увеличится.№ 721(716).Дано:σ3,54 ⋅ 10−7 K ‘/“ 22=Решение.Е==σ = 354 нКл/м =2ε0 2 ⋅ 8,85 ⋅ 10-12 K ‘2 / (H ⋅ “ 2 )–72= 3,54⋅10 Кл/м .= 2⋅104 В/м = 20 кВ/м.Найти Е.Ответ: Е = 20 кВ/м.№ 722(717).Диэлектрик (в данной задаче стекло) уменьшает электрическоеполе.
Поэтому при помещении стекла между электрометром и заряженной палочкой стрелка отклонится — показания электрометрауменьшатся. Если же убрать палочку, а стеклянную пластинку оставить, то заряд на электрометре сохранится — стрелка не отклонится. Если же убрать пластину, а палочку оставить, то стрелка отклонится в сторону большего заряда.207№ 723(718).Дано:Е2 = 60 В/м,ε1 = 3,5,ε2 = 7,ε3 = 6.Решение.Е0 = ε2Е2 = 7⋅60 В/м = 420 В/м;E420 B/м= 120 В/м;Е1 = 0 =ε13,5Е3 = E0 = 420 B/м = 70 В/м.ε36Найти Е0, Е1, Е3. Ответ: Е0 = 420 В/м, Е1 = 120 В/м, Е3 = 70 В/м.№ 724(719).Дано:σ = 40 нКл/м2 == 4⋅10–8 Кл/м2,ε = 2,5.Найти Е.Решение.E=σ4 ⋅ 10−8 Kл/м 2В== 900 .2εε 0 2 ⋅ 2 ,5 ⋅ 8,85 ⋅ 10−12 Кл 2 / (Н ⋅ м 2 )мОтвет: Е = 900 В/м.№ 725(720).Дано:Решение.ε = 2,5,q2F=k 2 ;r = 6 см =εr=6⋅10–2 м,−4F = 0,4 мН = q = r Fε = 6 ⋅ 10−2 м ⋅ 4 ⋅ 10 H ⋅ 2 ,5 =–4kH ⋅м 2=4⋅10 Н.9 ⋅ 109 2КлНайти q.= 2⋅10–8 Кл=20 нКл.Ответ: q = 20 нКл.№ 726(721).Дано:Решение.ε = 81.q2q2q2q2 qF = k 12 ; F = k 2 ; k 12 =k 22 ; 2 = ε = 81 = 9 .q1rrεrεr 2qНайти 2 .
Ответ: заряд надо увеличить в 9 раз.q1№ 727(722).Дано:Решение.ε = 2,1.qqqqqqqq r, ≈ 145,F=k 1 2 2 ; F=k 1 22 ; k 1 2 2 =k 1 22 ; 1 = ε = 21r1εr2r1εr2 r2Ответ: уменьшить в 1,45 раза.rНайти 1 .r2208№ 728(723).Решение.Дано:r = 3 см = 3⋅10–2 м,H⋅м 29 ⋅ 109 2 ⋅ 4 ⋅ 10−9 Клq = 4 нКл = 4⋅10–9 Кл, E = k q ; ε = k q =Кл=2.−2 24BЕ = 20 кВ/м =Er 2εr 2⋅⋅⋅210310мм= 2⋅104 В/м.Найти ε.Ответ: ε = 2.()№ 729(724).Дано:Решение.ε = 2,1,r1 = 29 см =qqqq;k 2 =k;Е1 = k 2 ; Е2 = k= 0,29 м,2r1r1εr2εr22Е1 = Е2.r0,29 м= 0,20 м = 20 см.r2 = 1 =ε2,1Найти r2.Ответ: r2 = 20 см.№ 730(725).αβyyT2T1F1xF2mgДано:α = 60°,β = 50°.xmgРешение.⎧T cos α − mg = 0⎪1 2;⎨α⎪ F1 − T1sin = 02⎩mgТ1 =cosα2; F1 – mg tgα=0.2Аналогично получаем для случая β: F2 – mg tgβ= 0.2Из последних двух формул получаем:209F1tgβα= F2tg ;22F1= kk(r12q=k2)α 22lsin2ε=Найти ε.q2α2βsin 22sin 2(q2)α 22lsin2β⋅ tg = k2α2β⋅ tg2⋅ tg=ε(;F2= kq2)β 22lsin2q2=kεr22ε 2lsin⋅ tgsin 2 30o ⋅ tg30osin 2 25o ⋅ tg25o(q2)β 22;α;2= 1,7 .Ответ: ε = 1,7.№ 731(726).Fa=-ρ2VgFкл=qEmgДано:m = 0,18 кг = 1,8⋅10–4 кг,ρ1 = 1800 кг/м3,ρ2 = 900 кг/м3,Е = 45 кВ/м = 4,5⋅104 В/м.Решение.mg – qE –ρ2Vg = 0;mmV=; mg – qE – ρ2 g = 0;ρ1ρ1⎛ ρ ⎞mg ⎜1 − 2 ⎟ρ1 ⎠⎝=q=E⎛900кг/м3 ⎞⎜1 −3⎟⎝ 1800 кг/м ⎠ =4,5 ⋅ 104 В/м1,8 ⋅ 10−4 кг ⋅ 10=Найти q.210мс2= 2⋅10–8 Кл = 20 нКл.Ответ: q = 20 нКл.№ 732(727).Решение.Дано:q=20 нКл =2⋅10–8 Кл,–8ϕ1 = 700 В, ϕ2=200 В, А1 = q(ϕ1 – ϕ2) = 2⋅10 Кл(700 В – 200 В) =–5= 10 Дж = 10 мкДжϕ3 = –100 В,А2 = q(ϕ3 – ϕ4) = 2⋅10–8 Кл(–100 В – 400 В) =ϕ4 = 400 В.= –10–5 Дж = –10 мкДж.Найти А1, А2.Ответ:А1 = 10 мкДж, А2 = –10 мкДж.№ 733(728).Дано:Решение.Е = 1 кВ/м = 103В/м,q = –25 нКл =F = qE∆d = –2,5⋅10–8 Кл⋅103 В/м⋅2⋅10–2 м =–8= –2,5⋅10 Кл,= –5⋅10–7 Дж = –0,5 мкДж–2∆d = 2 см = 2⋅10 м.
∆W = –A = 0,5 мкДжU = E∆d = 103 В/м⋅2⋅10–2 м = 20 В.Ответ:Найти A, ∆W, U.А=–0,5 мкДж, ∆W=0,5 мкДж, U=20 B.№ 734(729).Решение.Дано:3∆ϕ = 1 кВ = 10 В,А = 40 мкДж = 4⋅10–5 Дж.A4 ⋅ 10 −5 Дж=4⋅10–8Кл = 40 нКл.q==∆ϕ10 3 ВНайти q.Ответ:q = 40 нКл.№ 735(730).Дано:Е = 60 кВ/м == 6⋅104 В/м,|q| = 5 нКл == 5⋅10–9 Кл,d = 20 см ==0,2 м, α = 60°.Решение.1) q = 5⋅10–9 КлA = qEdcosα = 5⋅10–9 Кл ⋅ 6⋅104 В/м ×× 0,2 м ⋅ cos60° = 3⋅10–5 Дж = 30 мкДж∆W = –A = –30 мкДжU=Edcosα=6⋅104 В/м ⋅ 0,2 м ⋅ cos60° = 6000 B == 6 кВ2) q = –5⋅10–9 КлА = –30мкДж; ∆W = 30мкДж; U = 6кВ.Найти A, ∆W, U. Ответ:1) А=+30 мкДж,∆W=–30 м кДж, U=6 кВ;2) А = –30 мкДж, ∆W = 30 мкДж, U = 6 кВ.211№ 736(731).Решение.Дано:е = −1,6⋅10–19Кл,ϕ1 = 200В,T = A = e ( ϕ1 − ϕ2 ) = −1,6 ⋅ 10−19 Кл ⋅ ( 200В − 300В ) =ϕ2 = 300В,= 1,6 ⋅ 10−17 Дж, ∆W = −А = −1,6⋅10–17Дж.V0 = 0mV 2= e(ϕ 1 − ϕ 2 ) ;2V=()2 ⋅ −1,6 ⋅ 10−19Кл ( 200В − 300В)2e ( ϕ1 − ϕ2 )==m9,1 ⋅ 10−31кг= 5,9⋅106 м/с = 5,9 Мм/с.Найти Т, ∆W, V.
Ответ:Т = 1,6⋅10–17Дж, ∆W = −1,6⋅10–17Дж,V = 5,9 Мм/с.№ 737(н).Дано:q = 5 мкКлl = 18 смQ = 20мкКлРешение.По определению потенциала поля:ϕ = A/ q.Потенциал поля заряженного шара:ϕ=kНайти A - ?QQq=> A = k= 5 Äæ .rlОтвет: A = 5 Дж.№ 738(732).Решение.Дано:e = −1,6⋅10–19Кл,V1 = 10Мм/с = 107м/с,mV2 2 mV12V2 =30Мм/с=3⋅107м/с, e∆ϕ = 2 − 2 ;m = 9,1⋅10–31кгm∆ϕ =V2 2 − V122e29,1 ⋅ 10 −31 кг∆ϕ =⋅ ⎛⎜ 3 ⋅ 10 7 м/с −−192 − 1,6 ⋅ 10 Кл ⎝((Найти ∆ϕ.212())) ()2− 10 7 м/с ⎞⎟ = −2,27 ⋅ 10 3 В = −2,27 кВ.⎠Ответ:∆ϕ = −2,27кВ.№ 739(733).Решение.Дано:m = 6,7⋅10–27кг,q = 3,2⋅10–19Кл,mV 2V = 20 Мм/с = q∆ϕ = 2 ;2⋅107м/с(7−27mV2 6,7 ⋅10 кг ⋅ 2 ⋅10 м/с∆ϕ ==2q2 ⋅ 3,2 ⋅10−19КлНайти ∆ϕ.)2== 4,2⋅106 В=4,2 МВ.Ответ:∆ϕ = 4,2 МВ.№ 740(734).Решение.Дано:qm1=4, 1 =2T1 = A1 = q1∆ϕ ;m2q2T2 = A2 = q 2 ∆ϕ ;T1 q1== 2;T2 q 2q1∆ϕ =m1V12;2q2 ∆ϕ =m2V2 2;2V2=V1Найтиq2m1⋅= 2.q1m2T1 V2 Ответ:, .T2 V1 кинетическая энергия α — частицы в 2 раза больше, а скорость – в 2 раз меньше.№ 741(735).Решение.Дано:U = 2 кВ = 2⋅103В,∆d = 10 см=0,1 м.U2 ⋅ 103 ВВкВE=== 2 ⋅ 104 = 20.∆d0,1мммНайти E.Ответ:E = 20 кВ/м.213№ 742(736).Решение.Дано:Е = 60кВ/м =а) α = 0°;=6⋅104В/м,d = 10 см = 0,1 м U = ±Ed = ±6⋅104В/м⋅0,1м = ±6⋅103В = ±6 кВб) α = 90°; U = 0;в) α = 45°; U = ±Edcosα=±6⋅104В/м⋅0,1м⋅cos45° == ±4,2⋅103В = ±4,2 кВ.Ответ:Найти ∆ϕ.а) U = ±6 кВ, б) U = 0, в) U = ±4,2 кВ.№ 743(737).Дано:Решение.АВ = 8см = 8⋅10–2м,U = E∆d = E ⋅ AB⋅ cosα =α = 30°,Е=50кВ/м=5⋅104В/м = 5 ⋅ 104 В/м ⋅ 8 ⋅ 10−2 м×cos30o == 3,5 ⋅ 102 В = 3,5кВ .Найти U.Ответ: U = 3,5 кВ.№ 744(738).Решение.Дано:d = 4,8 мм ==4,8⋅103м,q E = mg ;m = 10 мг = 10–8кг,UU = 1 кВ = 103В,E= ;–19dE = −1,6⋅10 КлUq = mg ;dmgd;q =UN=Найти: N.qe=mgd 10−8кг ⋅ 10 м/с 2 ⋅ 4,8 ⋅ 10−3м== 3000 .eU1,6 ⋅ 10−19 Кл ⋅ 103ВОтвет: N = 3000.№ 745(739).Нет; нет; да.№ 746(740).Одинаковы.№ 747(741).В точке С напряженность и потенциал больше.214№ 748(742).+50 Ва) -50 В0Вб)Е х , кВ /м2x, м-2в)ϕ, В500,050,1x, м-50№ 749(743).Дано:ϕА = 60В,ϕВ = –60В,d = 8см = 0,08м,d1 = 2см = 0,02мРешение.∆ϕ ϕA − ϕB 60В − ( −60В )=== 1500 В/м =dd0,02м= 1,5 кВ/мϕ60ВEAC = A == 3000 В/м = 3 кВ/мd1 0,02мE=∆EAC = EAC − E = 3 кВ/м − 1,5 кВ/м = 1,5 кВ/мECB =ϕA60 В== 103В/м = 1 кВ/мd − d1 0,08 м − 0,02 м∆E CB = ECB − E = 1 кВ/м − 1,5 кВ/м = −0,5 кВ/м .Найти ∆ЕАС, ∆ЕСВ.
Ответ:∆ЕАС = 1,5 кВ/м, ∆ЕСВ = −0,5 кВ/м.215№ 750(744).Решение.Дано:S = 401см2 = 4,01⋅10–2м2,σE=;q = 1,42 мкКл =1,42⋅10–6Клε0qσ= ;SE=q=Sε 01,42 ⋅ 10−6 Кл4,01 ⋅ 10−2м 2 ⋅ 8,85 ⋅ 10−12Кл 2Н⋅м 2== 4 ⋅ 106 В / м = 4000кВ / м .Найти Е.Ответ: Е = 4000 кВ/м.№ 751(745).Решение.Дано: ε = 7,εε Ud = 4мм =4⋅10–3м,σ; σ = ε0E = 0 =E=U = 3,8 кВ = 3,8⋅103Вε0d=Найти σ.7 ⋅ 8,85 ⋅ 10−12Кл2Н⋅м2⋅ 3,8 ⋅103В4 ⋅10−3м== 5,9 ⋅ 10−5Кл/м2 = 59 мкКл/м2 .Ответ: σ = 59 мкКл/м2.№ 752(746).Решение.Дано:С1 = 0,5 мкФ = 5⋅10–7Ф,q =q ; C U = C 2U 2 ;С2 = 5000 пФ = 5⋅10–9Ф 1 2 1 1U2 C1 5 ⋅10−7Ф=== 100 .U1 C2 5 ⋅10−9ФНайти:U2.U1Ответ: на второй конденсатор надо податьнапряжение в 100 раз больше, чем на первый.№ 753(747).Решение.Дано:С1 = 200 пФ = 2⋅10–10Ф,С2 = 1 мкФ = 10–6Ф,q1 q 2 q 2 C 210 −6 Ф=;=== 5000 .U1 = U2C1 C 2 q1 C1 2 ⋅ 10 −10 ФОтвет: на втором конденсаторе заряд вqНайти 2 .5000 раз больше.q1216№ 754(748).Решение.Дано:U = 1,4 кВ = 1,4⋅103В,q 2,8 ⋅ 10−8Кл−11q = 28 нКл = 2,8⋅10–8Кл C = U = 1,4 ⋅ 103В = 2 ⋅ 10 Ф = 20 пФ .Найти С.Ответ: С = 20пФ.№ 755(749).Дано:С=58 мкФ ==5,8⋅10–5Ф, U = 50ВНайти q.№ 756(750).Дано:С = 100 пФ = 10–10Ф,U = 300 B,q1 = 50 нКл == 5⋅10–8КлНайти q.Решение.q = CU = 5,8 ⋅10−5Ф ⋅ 50 В = 2,9 ⋅ 10−3Кл = 2,9 мКл .Ответ: q = 2,9 мКл.Решение.q = CU = 10 −10 Ф ⋅ 300 В = 3 ⋅10 −8 Кл = 30 нКл .Так как q1>q, то этот конденсатор нельзяиспользовать для накопления зарядаq=50 нКл.Ответ: нельзя.№ 757(751).Решение.Дано:d1S1εε S=2,= 3.
C1 = 0 1 ;d2S2d1C2 =εε 0 S 2;d2C2 εε 0 S2 d1S d1=⋅= 2 1 = ⋅ 3 = 1,5 .C1d 2 εε 0 S1 S1d 2 2НайтиC2.C1Ответ: увеличится в 1,5 раза.№ 758(752).Решение.Дано:ε1 = 2,2,εε SC1 = 1 0 ;ε2 = 6dε ε S C ε6C2 = 2 0 ; 2 = 2 =≈ 2 ,73 .C1 ε1 2 ,2dОтвет: увеличится в 2,73 раза.CНайти 2 .C1217№ 759(753).Дано:U1 = 400 B,U2 = 50 B,q1 = q2Решение.q1 = q2; C1U 1 = C 2U 2 ;C1 =ε0Sεε S; C2 = 0 ;ddε0Sεε SU1 = 0 U 2 ;ddε=Найти ε.U1 400В==8.U250ВОтвет: ε = 8.№ 760(754).Сблизить пластины, ввести диэлектрик; раздвинуть пластины.№ 761(н).Дано:d = 20смl = 1ммРешение.C=ε ε0S==ll2 ⋅ 8,85 ⋅10 −12π ⋅ 0, 01== 560 пФ0, 001Ответ: с = 560пФ.Найти с.№ 762(755).Дано:S = 520 см2 = 5,2⋅10–2м2,С = 46 пФ = 4,6⋅10–11ФРешение.