ГДЗ-Физика-задачник-10-11кл-Рымкевич-2006-www.frenglish.ru.djvu (991535), страница 31
Текст из файла (страница 31)
=10' и =10 см. 0твст: г 1О см. № 6$4(679К Дано: Решение: дз 4 д, Пуиь сначала сила бьиа равна: Л вЂ” х, а потом стаяв У', д-хх. У Р ! 3 3 ь 7 Полстввямд, 4 д, н прнравняемр, н Рз. Похучнм гз ! дх х ш- Ъ. 4д г гзз г % То есть рэмтеянне гз доялмо бмть в 2 раза болыпе г, Отвес увелнчнть в 2 раза. Главе УУК Элеюл ич»гее» ыи» Решение: а) Если заряды одноименные, то по закону Кулона шарики булут отталкиваться друг от друга с силой Р„= «9»/гз. На шарик В лейсгвуют четыре силы: сила натяжения нити АВ Т н сила кулоиовского отталкивания Р„(направлены вверх), сила тяжести мл и сняв натяжения ВС Т (направлены вниз). Так как шарик покоится, то Т„+ Р„= лщ + Т .
На шарик С действуют три силы; сила натяжения нити ВС Т (направлена вверх), сила тяжести мб н сила кулоновского от»заливания Р„(направзены вниз). Очевидно, что Т = Р„+ мб,т. к. система покоится. Подставлял Р„= «4»/гт, получим: «9' 9 10'"'-. 10 и Кл' (ВСУ 9, 10ч и» = 10 Н»1,93 ° 1О* Н 3 мН. » еперь найаем силу натяжения нити Т„: Т шй+ Тш-Р„= тд+ (Р„+ мл) — Р„= 2мл =2 2 !0»кг 9,8м/с» 4мН. б) Если заряды разноименные. то они буду» притягиваться с той жс силой Р„.
Теперь на шарик В булуг дейстмшать все те же четыре силы, но направление силы !'„изменится на протнаопололшое. Поэтому мы можем написать Т =. 3+у +Рк Для шарика С также направление силы !"„изменится и Т + Р„= л»3. а Т шд — Р„),96. !0-)Н-!0-)Н=0,9«мН )мН. Сила Т„(,96мН+0,96мН'+1мН 4мН. Ответ: а) Т„4»»Н, Т 3 мН; б) Т 4 мН, Т ! мН. № 6$6(63!). ешеиие: збьпочные электроны на шврмках определяют заряд шариков 9. Кюкдый электрон несет злеменрный зарвд е, поэтому 4 = Ме, где К вЂ” число изыточных электронов.
Из закона Кулона 9» «)» ~е' Р = « —, = — ы» г' »' Рг' г (Р 01м 23 ° 10'Н о «* = )(« =10 10" К ' 9 10»е Уа =' Ответ. Дг = !О". № 6$7(я). Решение: Первоначально сила натяжения нити Т, = лц(. ЗЗ завяв и нхга Нел хмнмь мыл Чтобы уменьшить силу натяжения, надо снизу к первому шари- Р ку поднести шарик, заряженный одноименно (рнс.(). Условие равновесия шарика имеет вид: Т! + мй е Р. = О. 9 ВироекшшнассьХ:мл — Р,— Т О.ПоусловиюТз=Т,/2, тогда сила Кулона Г„мдгз. Используя закон Кулона Х Д ВО!Оа Р,= м'йзС) найдем заряд шарика зхс.
! 9, = — *(1). мир йай, Рассмотрим отучай невесомости, т. е. когда сила натяжения нити обращается в ноль (Т О). Тогда +х = мй ю 4, = — (2). 599 . шар Р ' йй, Чтобы сиза натяжения увеличилась, снизу необходимо поднести шарик. заряженный отрнпательно (рис. 2).
Условие равновесия шарика мй + 1'„— Т, О. По усаоаию Т = 4Т, = 4шд. Тогда сила Т, Кулона, Р„Зла. Учитывая, что Згв 1' К р, Учитывая, что заряд второго шарика должен быть отрипатель- Х мь ным, получим: Змя!! 9! (;.) 4, - — (2). йй, Рмсчятаем сиачаха заряд 9" в ел!чае невесомости (2): 0,1 кг ° 10 и/с' ° (О.З и) О . 10 н ..ь' . 2 ° 10' Кл Тогдаиз(1) 9', = Ой хО 25 мкКл, а ив (2)9, -ЗО, -1 5 мкКл. 2 Ответ: 9,' 0,25 мкКл, 4, =0,5 мкКл, 9, -4,5 мкКл.
М 622(н). ! Дано: Решение: и, = 9,1 10 " Сила электрического опилки ванна двух электронов нае = 1,6 ° 1О -'т Кл ходится иэ закона Кулона:, Р„/Р— 2 Р где г — расстояние между злехтронамн. Из закона Всемирного тяготения оарелеляеы силу Чжвишпионного притяжения электронов: Ош! Р ч= г! Тогда опюшенне: р й,*! 0.10' ыы ° (1,0 ° 1О™К )* КОУ ° О-н * ° (ОП.Ы-н .)* Ответ р/7 =42 !Озз Глава туд Элса весам юыг № 629(684). Дано: Рсшсняв 4. 42, г о соприкосновсния шарика взаимодсйствоаалн с силой Р, 244!/гз. После соприкосновения заряд шариков стаи 59/2, в сплав Рз 9259!/схз.
По условию Р, = Рэ: 249!/гз 2259з/сзл. Откуда тэ = 25гэ/16 ив 5г/4 = 1,Лг. Отвес х = 1,25г. № 699(625). Дано: 2, 10нКл=!О зКл сз !бнКл= 16 ° 1О-зКл г 7мм 7 ° 1О хм 9!= 2нКл 2. 93 зКл г, 3мм 3 1О "з и Решение: Согласно принпиру супсрпазипии элсктрических палей, сила ввимадсйствия двух авралов систсмм рассчитывастся так, как будто других зарядов нст. В системе зарядов сила, действувшая на каждый из них, равна векторной сумме сил, ствуюших на данный эарял со стороны всех гнх зарядов системы.
В нашем случае сила 2 (Зг) 1йз онзлкивания мсжлу! и 3 зарядами равна Рн Д -!за, !з а мсжау 2 и 3 эвряаами — Р— Л твк, н- з Силы Рн и Рз, направлены противоположно, поэтому равнолсйствуювсш сила Р Ра+ Рзз булат по модулю равна л '(ч, и~ зз гзз1 =9 ° 10'д-.~ ° 2 ° 0" ° 10 Кл -1'б'10 "' = (9 ° 10 и 18 ° 10 и' 18((/9-1/10) ° 10 ' Н =2 ° 10 з Н 2 мН. Ошсс Р 2 мН. № 691(626).
Пусгь 2!А = АС СВ г. Со лороны заряда+4 на аврал 4/2 в точке С действ!нт сила опвлкивания а направлении ат С к В, равная ддз72зз. Со стороны звряаа — т на заряд 9/2 действует сила притяжения Р, ~лф, налрааленнав таззкс ат С к В. Равнодействующая сила будет равна сумме сил и сасшвит 29з/гз. В тачке Р на заряд 2/2 са агароны аврала+9 Дейвгву- ст сюю огпшкивання йуз/2г', направленная ат д к В. Со стороны заряда -4 дсйсгвуст сюю притяжания, равнвв ЗЛ Закон К лана Нек киаааь шкк Равнодействующая этих сил равна разности дт-у-л —, д-у. д' д* 49' 38 ' рг ' Таким сбрззом, в точке С действующая сила в 9/4 2,25 раза больше, чем в точке 33. Опыт: в точке С в 2.25 раза болыне. № 692(687).
Решение: Пусть заряд д отстоит от заряаа д, на рассюяние х вдаль прямой, соединяющей заряаы д, н дх Чтобы сияы, действукнцие на заряд д со стороны одноименных зарядов д, и д, компенсировали щуг прута, несбюдимо, чтобы д нахцаился между д, н д . Тогла расстояние от д до дз будет равно (г — х). Запишем выражения для действующих сил н прнрашшем их друг другу. Л-г- = Л вЂ” э — ш -э- ю — — 1 ~-х»вЂ” д (г — «) д г ~д х 1 х* (г-ь)г хэ д, х ~д, г да г 4 си х = 8 см. 1 да 1 10 в)( То есть пробный заряд мадо поместить в 3 см от большего и в (г — х) = 1 См от меньшего заряда. Ответ: в 1 см ст меньшего заряда и в 3 см от болывего заряда. № 693(688).
Поскольку расстояние от цензра шестиугольника по его вершины слннаково и равно а, то на заряд+д действуют шесть равных но модулю снл Лдэ/аэ. Со стороны заряаов +д и -д,лежащих на диагонали, проходящей через центр шестнупмьника, на заряд +д действует результирующая сила 2дд'/аз, направлен пал от+д к -д. Со стороны остальных двух пар зарядов лействуют такие же снам, направленные по двум другим цензраяьным лишоналям, Задача сводятся к ниоккдению векторной суммы эпж трех снл.
Скяалывая их по правилу параллелшрамма и учитывая, что сумма крайних вектщюв равна среднему векюру(правильные трсупыьникн), получим, чторезультнруюпшя силаравиа2 2ддэ/а' 4едэ/а' Так кака 1/4ш тор дэ/ш аэ № 694(689). Даны д~ 40 нКл дэ--10и«л г 10 си э Решение: Зарялы д, и дэ разноименные. следовательно, пробный заряд (независимо отливка) к одному из ннх будет притягиваться, а от друюго опаакиватьея. Необходимо, чшбы силы притяже- ния компенсироеалн силы отшлкнвания. Если мы поместим пРобный эаРЯд межлУ эаРЯдамн д, и дэ, то силы ппщилиння н опвлкнваиия будут направлены в Папу егорову и не смогут ком- лгг Глава уГГ Эшс вчесиаг яам Решение: .
Заряди одноименные. Модуля снл Р~ н Рз рави друг пруту и составяютвслнчнну лдд йы, г' д~ г д 1 Сила Р явеяется векторной суммой снл Р, и Ф н находится по правилу параляелограмма. Из подобна тре пиьннков находим —.- кь-'-~ м--™ю 10зв.л, 2,5 ° 10 Кл ° 2 ° 10 Кл ( 0,24 м 0,0225 м' (2 ° 0,15 и ! = 2,4 ° 10 ' Н 24 мкН. 2. Зарядм разояменные (д, — оюнцатевьный) Из подобия треугольннков У/2 гг'2 г д д г — = — мг у = Р— Л-а- ° — = з ь 1' г 9 10ул м 2 5'10 Кл '2'10 Кл О х* 0.0225 мз 5 = 2,2 ° 10 Н = 22 мкН. О .))Р-14 Н(2)Р-Зг Н. % дз пснснровать друг друга. Сяедовательно, пробный заряд лолжен находиться на прямой, соелнняюшей д, н дз, так, чтобы д, н дз были по одну сторону от него. Поскольку )),) > )дй', то пробный заряд д должен находиться со стороны заряда дз.
Тогда расстояние * от д ло дз будет меньше расстояния (г+ х) от 4 до д, н компенсвння снл возможна. Запишем равенство свл "3~- (:=:" Расстояннедо 4, икчввит(г+.т) = )О ем+ (Осм = 20 ем. Очевядно, результат не зависит от величины я знака пробного заряда, так как согласно принцнпу суперпозяннн полей, напряженность электрического поля, создаваемая в найденной точке зарвлами д, н да, равна нулю. Следовательно, на любой электрнческнй варка там не будет действовать кулоновская сила. Отвес в ) 0 см от заряда — 10 нКл н в 20 см от заряда 40 нКл. № 695(690). Зз.
Зеле» Х ллме. Оа »»месть млл» Уй 696(бй). Обратимся к рисунку. Шарики взаимааейсшуют друг с другом посреасиюм электрического паля. По третьему эакоиу Ньютона в инерпиальной системе отсчета тела взаимажйствуютлруг с другом с силам н, рваными по величине и противоположнымн ао направлению. На кюкаый шарик действуют три силы; сила тяжести тд, кулоновская сила Р„и сила натяжения нити Т. В условиях равновесия сумма шех сил равна нулю н уюл отклонения нити а лается формулой 18 а = Р„/тд, как мы толысо что пжорнли, кулоновские силм ты обоих шариков ааннаковы независимо от величины зарядов и в случае равенства масс т, тэ углы отклонения будут одинаковы (а, = а ).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
