Физика-10-11-Задачник-Степанова-2000-ГДЗ (991539), страница 19

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 19)

r > 0, то остается корень 3r = R – rr=R 8 см== 2 см44878q = 18 нКл = 1,8 · 10–8 Кл; а = 2 м; Е – ?E′ = kqqπq9; E = 2k 2 cos = k 2 = 9 ⋅ 103aaa2Н ⋅ м 2 1,8 ⋅10−8 КлВ⋅= 40,522 2мКл2 мНапряженность параллельна линии, соединяющей q и – q и направлена от qк – q.879q = 10 нКл = 10–8 Кл; r1 = 10 см = 0,1 м; r2 = 5 см = 5 · 10–5 м;Q = 100 нКл = 10–7 Кл; Е – ? F – ?170E′ = kqq= 4k 2r12+r4r221+ r224E = 2 E ′ cosπq= 4 2k 2≈4r1 + 4r22≈ 4 ⋅ 1,41 ⋅ 9 ⋅ 109Н ⋅ м210 −8 КлВ⋅≈ 2,54 ⋅ 10 422 22 2мКл0,1 м + 4 ⋅ 0,05 мF = QЕ = 10–7 Кл · 2,54 · 104В= 2,54 · 10–3 Клм880q = 6,4 · 10–6 Кл; d = 12 см = 0,12 м; r = 8 см = 0,08 м; Е – ?E′ = kdq dqdq; E = 2 E ′ cos ϕ = 2k 2 ⋅; cos ϕ ==k 3 =2rr2r 2rr= 9 ⋅ 109Н ⋅ м 2 6,4 ⋅ 10 −6 Кл ⋅ 0,12мВ⋅= 13,5 ⋅ 107мКл 20,083 м 3881m = 1 · 10–9 г = 10–12 кг; q = 3,2 · 10–17 Кл; Е – ?м10 −12 кг ⋅ 10 2mgс ≈ 3,1 ⋅ 105 Вmg = qE; E ==−17qм3,2 ⋅ 10 Кл171882l = 1,6 · 10–19 Кл; ρ = 900 кг/м3; Е = 10 000 В/м = 104 В/м; d – ?mg = lE; ρd =3π 3d g = lE66lE 3≈πρg6 ⋅ 1,6 ⋅ 10 −19 Кл ⋅ 10 43,14 ⋅ 900 ⋅ 10Вм ≈ 7 ⋅ 10 − 7 м883m =0,18 г = 1,8 · 10–3 кг; ρ1 = 1800 кг/м3; ρ2 = 900 кг/м3; Е == 45 кВ/м = 4,5 · 104 В/м; q – ?mg = qE +mρ2gρ1mg  ρ 2 1 −  =q=E  ρ1 м кг900 3с 2 1 −мВкг4,5 ⋅ 10 4 1800 3мм1,8 ⋅ 10 − 4 кг ⋅ 10 = 2 ⋅ 10 −8 Кл884m = 0,25 г = 2,5 · 10–4 кг; Е = 1,0 · 106 В/м; q = 2,5 нКл = 2,5 · 10–9 Кл; α – ?r rrT + F + mg = 0В проекцияхТcosα = mgTsinα = FЭ = qEtgα =qE 2,5 ⋅ 10 −9 Кл ⋅ 10 6 В/м==1mg2,5 ⋅ 10 −4 кг ⋅ 10м/с 2α = arctg 1 =172π4885q = 20 нКл = 2 · 10–8 Кл; ϕ1 = 700 В; ϕ2 = 200 В; ϕ1′ = 100 В;ϕ2′ = 400 В; А – ? А′ – ?А = q (ϕ1 – ϕ2) = 2 · 10–8 Кл · (700 В – 200 В) = 10–5 ДжА′ = q (ϕ1′ – ϕ2′) = 2 · 10–8 Кл · (100 В – 400 В) = –6 · 10–6 Дж886Е = 1 кВ/м = 103 В/м; q = –25 нКл = –2,5 · 10–8 Кл; d = 2 см == 2 · 10–2 м; А – ? ∆W – ? U – ?U = Ed = 103 В/м · 2 · 10–2 м = 20 ВА = qU = –2,5 · 10–8 Кл · 20 В = –5 · 10–7 Дж∆W = –А = 5 · 10–7 Дж887Е = 60 кВ/м = 6 · 104 В/м; q = 5 нКл = 5 · 10–9 Кл; α = 60°; d == 20 см = 0,2 м; А – ? ∆W – ? U – ?U = Ed cosα = 6 · 104 В/м · 0,2 м ·1= 6 · 103 В2A = qU = 5 · 10–9 Кл · 6 · 103 В = 3 · 10–5 Дж∆W = –А = –3 · 10–5 Дж.Для отрицательного заряда:U = 6 · 103 В; А = –3 · 10–5 Дж; ∆W = 3 · 10–5 Дж.888.

q1 = 10 нКл = 10–8 Кл; q1 = 1 нКл = 10–9 Кл; R = 1,1 м; Е – ?qqqqϕ1 = k 1 ; ϕ2 = k 1 ; ϕ1 + ϕ2 = 0; k 1 + k 1 = 0;rq1r-8 Кrлr10= 1 м;10· 10-9 К л + 10-9 К лН · м2 10-8 К л10-9 К лq1q22(+E = k(–) = 9 ⋅ 10К л211 м2r 2 (R - r )21,1 м - 1 мr=Rq1 - q2= 1,1 м ⋅()2== 9,9 В/м ≈ 1 кВ/м.889.Смотри рисунок к задаче.q1 = 2 мкКл = 2 ⋅ 10–6 Кл; q2 = 5 мкКл = 5 ⋅ 10–6 Кл;d =40 см = 0,4 м; Q = 10 нКл= 10-8 Кл; r = 30 см = 0,3 м; А – ?;ϕ1 = k(q1r+q2d2 - r 2); ϕ2 = k(q1d2 + r 2+q2r); A = Q(ϕ1 – ϕ2) =173qq1qq2Н • м2⋅= kQ( 1 +− 2 ) = 9 ⋅ 109–rrКл 2d 2 + r2d 2 − r22 • 10−6 Кл5 • 10−65 • 10−6 Кл 0,2 • 10−6 Кл)=•(+−−0,3 м0,3 м0,32 м 2 + 0,42 м 20,32 м 2= –3,6 ⋅ 10–4 Дж.174890.

Нет, неверно. Если заряд имеет начальную скорость, то его движениесовсем не совпадает с линиями напряженности. Без начальной скоростивдоль линий напряженности будет двигаться положительный заряд, аотрицательный будет двигаться в обратном направлении.891. Не будет двигаться.892. Так как поле между пластинами можно считать однородным, то вточках А, В, С, F оно имеет одинаковое значение.

В точке Е поле равнонулю, т.к. поле приближенно сконцентрировано между пластинами. Так какточка D находится внутри проводника, то в точке D поле равно нулю.Работы, которые совершает поле при перемещении малого точечногозаряда q из А в В и из А в С, одинаковы, т.к. проекции перемещений из А вВ и из А в С на направление поля равны.893. Сила, действующая на заряд, больше там, где гуще линиинапряженности. На рисунке густота линий одинакова, значит, и силыодинаковы.894. Линии напряженности направлены в сторону уменьшения потенциала.Значит, потенциал на поверхности В больше, чем на поверхности А.Напряженность больше, где линии напряженности гуще.

Значит,напряженность в точке С больше, чем в точке D.895.ABCDа) ϕА > ϕВ;б) ϕС < ϕD.896. См. учебник.897. Все работы равны нулю, потому что все точки находятся наэквипотенциальной поверхности.898.Работы по перемещению из точки А в точку В и из точки А в точку С равны,потому что В и С находятся на одной эквипотенциальной поверхности.899. Работы по перемещению из точки А в точки В, С или D равны, т.к.точки В, С и D находятся на одной эквипотенциальной поверхности.900. Для любого электростатического поля работа по замкнутому контуруравна нулю.901.Рассмотрим работу по контуру АВСD. На участках АВи СD работа равна нулю, т.к.

перемещениеперпендикулярно линии напряженности. Сумма работна участках АD и ВС не равна нулю, т.к.174напряженность на линии ВС больше, чем на линии АD. Значит, это поле неявляется потенциальным.902. Поверхность шара является эквипотенциальной, т.к. в противномслучае между точками разного потенциалатек бы ток, а значит,выделялось бы тепло, что противоречит закону сохранения энергии.903.Е=kq.r2904.ϕ=kq.r905.Внутри шара напряженность равна нулю, потенциал постоянен.0, r < R 0 ,Е=  qk 2 , r > R 0 . r q, r < R0,kR0ϕ= k q , r >R0. r175906.Е=kϕ=kqq44; ϕ = k ; q = ρV = πr3ρ, r < R0; Е = k πρr33r244r3πρ= αr2 , r < R0; α =πρk, β = kq.r33αr , r < R 0 ,α r 2 , r < R 0 ,ϕ = βE=  β, , r > R0. r2r0, r < R 0 , k qЕ= , R0< r < R 0 + d, ε r2 q k , r > R 0 + d; r 2k q, r < R0,εR0k qϕ= , R0< r < R 0 + d,ε r q k r , r > R 0 + d;176r3= αr, r < R0;r2907.а) Силовые линииб)908.

r = 1 мкм = 10–6 м; U = 820 В; d = 8 мм = 8⋅10–3 м; ρ = 0,8 г/см3 = 800кг/м3; е – ?2 πρ r 3 gdU4; m = ρ πr3; e =≈3Ud32 ⋅ 3,14 ⋅ 800 к г/ м 3 ⋅ 10 −18 м 3 ⋅ 10 м / с 2 ⋅ 8 ⋅ 10 −3≈ 1,63⋅10–19 Кл.≈3 ⋅ 820 В2еЕ = mg; Ed = U; E =909. m = 10–8 г = 10–11 кг; U = 6000 В; N = 1000; d = 5 см = 5⋅10–2 м;∆U – ?Umg = q d ,mg = q U1 ,1 dq 1 = q − Ne,qU = q U ;1 1q=qqmgdq; U1 = U=U; ∆U = U1 – U = U(– 1) =q − NeUq − Neq1Nemgd 10 −11 к г⋅ 10 м / с ⋅ 5 ⋅ 10 -2 м;q==≈ 8,3⋅10–15 Кл;q − Ne6000 ВU1000 ⋅ 1,6 ⋅ 10 −19 Кл⋅ 6000 В ≈ 960 В.∆U =8,3 ⋅ 10 −15 − 1000 ⋅ 1,6 ⋅ 10 −19 Кл=U910. r = 2 мкм = 2⋅10-6 м; d = 8 мм = 8⋅10–3 м; ρ = 800 кг/м3; U – ?4πρg r 3 d4 3U≈πr = 3e ; U =3d9e4 ⋅ 3,14 ⋅ 800 к г/ м 3 ⋅ 10 м / c2 ⋅ 2 3 ⋅ 10 −18 м 3 ⋅ 8 ⋅ 10 −3 м≈ 4466 В.≈9 ⋅ 1,6 ⋅ 10 -19 Клρgа) Если конденсатор подключен, то ничего не изменится.б) Если конденсатор не подключен, то капелька начнет падать.177911.

R = 0,5 см = 5⋅10-3 м; d = 10 см = 0,1 м; F = 0,01 H; q = 3 нКЛ == 3⋅10-9 Кл; U – ?qq2q2Ud=F+k;U= (F+k)=dqR2R2=0,1 мН ⋅ м 2 32 ⋅ 10 −18 к г(0,01 Н + 9 ⋅ 10 9) ≈ 4,4⋅105 В.26-922−3 ⋅ 10 КлКл 5 ⋅ 10м912.q = 3 нКл = 3⋅10–9 Кл; α = 45о; m = 4 г = 4⋅10–3 кг; S = 314 см2 = 3,14⋅10–2 м2;Q–?QGQqQ;E==; Fэл = qE =;SεoSεo εoST cos α = mg, qEqQ= mg tg α;= tg α; qE = mg tg α;εoST sin α = qE; mgG=mg tgα ε o S=qQ==4 ⋅ 10 −3 ђђ⋅10 “/ – ⋅1 ⋅ 8,85 ⋅ 10 -12 Ф/“⋅3,14 ⋅ 10 -2 “ 2≈ 3,7⋅10–6 Кл.3 ⋅ 10 - 9 ж‘913. U1 = 1000 км/с = 106 м/с; v2 = 3000 км/с = 3⋅106 м/с; m = 9,1⋅10–31кгU–?9,1 ⋅ 10 −31 к гm 2( v − v2 ) =⋅212e2 ⋅ 1,6 ⋅ 10 −19 Кл v 22 − v12U=⋅ (32⋅1012 м2/с2 – 1012 м2/с2 ) ≈ 23 В.914. Е = 1,2 В/см = 120 В/м; vo = 1000 км/с = 102 м/с; l – ?; t – ?По закону сохранения энергии:l=m v o21782eE=m v 2o= eEl;29,1 ⋅ 10 −31 ђђ⋅1012 “ 2 / c 2≈ 2,4⋅10–2 м;2 ⋅ 1,6 ⋅ 10 − 19 ж‘⋅120 е/“eEeE v o2eEv2=t ; vo =; vo = o t; t =t;2l2lmmm−22l 2 ⋅ 2,4 ⋅ 10 “=== 4,8⋅10–8 с.6vo10 “/ –915.

v = 4⋅109 см/с = 4⋅107 м/с; d = 1 см = 10–2 м; l = 5 см = 5⋅10–2 м;U = 300 В; ∆х – ?Ul1 Ee 2 Ue l 2=; ∆х =t= ;E=t =v2 mmd v 2d0 = vo –=1 300 В ⋅ 1,6 ⋅ 10 -19 Кл52 ⋅ 10 −4 м 2⋅⋅≈ 4,12⋅10–3 м= 4,12 мм.2 9,1 ⋅ 10 -31 к г⋅ 10 -2 м 4 2 ⋅ 1014 м 2 / c 2916. Uo = 5000 В; l = 5 см = 5⋅10–2 м; d = 1 см = 10–2 м; U – ?2e U om v o2По закону сохранения энергии:= e Uo; v o2 =;2ml d 1 eE 2 1 eU l 2 1 eU 2 m1 l2 U;;===t =l2 md v 2 2 md2e U o 4 d U ov 2 2 m10 −4 м 2d2= 2⋅5000 В⋅= 400 В.U = 2Uo52 ⋅ 10 −4 м 2l2t=917. l = 4 см = 4⋅10–2 м; ∆х = 2 мм = 2⋅10–3 м; Е=2,25 кВ/м=2,25⋅104 В/м;vo – ? Wo – ?m v 2o1 eE 2 1 eE l 2 1 eE l 2; ∆х =;=t =2 m2 m v 2o 4 W o22vo1 eE l 2 1 1,6 ⋅ 10 −19 Кл ⋅ 2,25 ⋅ 10 4 В / м ⋅ 4 2 ⋅ 10 −4 м 2Wo === ⋅4 ∆x42 ⋅ 10 -3 мt=l; Wo == 7,2⋅10–16 Дж;Wo =m v2o;v =o22W om=2 ⋅ 7 ,2 ⋅ 10 − 16 Дж≈ 4⋅107 м/с.31−9 ,1 ⋅ 10Джcos α;cos βeEeEL;v sin β = vo sin α +t ; vo cosα tg β = vo sin α +mm v o cosα918. t =vo =Lv o cosα; v cosβ = vo cosα; v = voeEL;m cos α (cos α tgβ − sin α )179Wo =m v 2oeEl;=22 cos α (cos α tgβ - sinα )919.

а) Wo = 1,6⋅10–15 Дж; d = 1 см = 102 м; l = 10 см = 0,1 м;L = 20 см = 0,2 м; U = 40 B; ∆x – ?2W om v o2lm;t=Wo ==l; vo =;2m2W oveEleEmeEt =l=mm2W ov=2m W o; t′ =Lvo=Lm2W o;eE 2 eElL eE 2 m=+lt =2m2 W o 2m 2 W oeElleUll(L + ) =( L + ) ≈ 5⋅10–5 м;=2W o22d W o2∆x = vt ′ +б) U = kt; U(0) = 0; <U> =∆x =U kt kl= =222e <U > llkl(L + ) =2d W o24m;2W oelml(L + ) .⋅2W o d W o2q2q2− µmg ; r = 2x; ma = k− µmg ;4 x2r2т.к. ускорение есть производная скорости по времени, то условие920. 1) ma = kмаксимума скорости будет: kq2qk− µmg = 0 , откуда x =.22µmg4x2) По закону сохранения энергии:kq2l=kгде x =q22xq2+2mvl+ µmg ( x − ); v =22(2 x − l )(k q2− µmg )xl,mk.µmg3) Условие остановки v = 0.k q2− µmg )k q2k q2xl= 0.

Т.к. 2x –l > 0, то− µmg = 0; x =.mµmglxl921. Т.к. сила, действующая в конденсаторе, направлена перпендикулярноперемещению, то работа, а, значит, и изменение кинетической энергии,равны нулю.(2 x − l )(180922. Перейдем в систему отсчета, в которой скорости равны.v1′ = v1 + v 0 ,v 2 − v1v + v2; v1′ = v 2′ = 1.v 2′ = v 2 − v 0 , v 0 =22v ′ = v ;1 21) По закону сохранения энергии:v′ 2v′ 2q2 mq2q24km 1 +m 2 =k;r =;.(v1 + v 2 ) 2 = kr4rm (v + v ) 222122) По закону сохранения энергии и импульса:m ~2 ~2m 2222 ~2 ~22 ~2 ~2 2 (v1 + v 2) = (v 1 + v 2), v1 + v 2 = v1 + v 2 , v1 + v 2 = v 1 + v 2 ,22~ − m v~ ; v1 − v 2 = v~1 − v~ 2 ; v1v 2 = v~1v~ 2 ;m v − m v = m v212 122v1 v2Сведем эту систему к одному уравнению: v12 + v22 = ~v12 + 2 , которое~v1равносильноуравнения:уравнению:2~v − (v + v ) ~v +v +v .412122212122Корниэтого222~v1' = v2 ; ~v1' = v1 .

Характеристики

Список файлов книги