Физика-10 кл-Касьянов-ГДЗ-2006 (991541), страница 21
Текст из файла (страница 21)
3. Электростатическое поле потенциально, поскольку его работа зависит только от начаяьного и конечного положений. 4. Потому что сила притяжения в обоих случаях обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. 5. Потенциальная энергия Гг' взаимодействия зарядов Гн и дэ на расстоянии г равна: И' =2 —. %0~ г Рауенйй: Работа сил электростатического поля А = РГ =ЕГЯ=-3 !О'.3 10' 1б !О "= = 1,44.10сс Дж. По теореме о кинетической энергии ЛЕ„= А =1,44 10 "'Дж, Ящй2: ЛЕ„=1,44 !Оно Дж. 2.
Дййй: е,о,И,сч гн,, Рещение: Работа электростатического поля равна о нтГ А=еЕгГ. Учитывзя, что Е= —, работа А= —. я гч По теореме о кинетической энергии: А, с-? Гласе ня эно ия 5. Дано: Ч =-1 мКЛ г =5 ем га =9 см А = -0,4Дж ипнссо аиимсдееспмия нелодвивнаи э 193 шг 12 А Г2еЫ А.= —. откуда с= ~ — = 2 гоН Г2еаЫ ответ: А = —; т= са щ, Решен и~: !1отенциальная энергия электрона при движеяс нии по окружности вокруг протона И' =— г не изменяется (см.
формулу (204) учебника). Следовательно, работа электростатического поля А = И', — И, =О. Ответ: А=О. ЯешениХ: Из формулы (204) учебника для потенцааальирй энергии системы из двух заряженных частиц имеем: И',= —, 49) 4яа,г Ц= — =-И",и- б 1О =2.10' Дж. чм ! ! .14 "4 4яаа3г 3 ' 3 Работа сил электростатического поля равна: А=И',ЛИ', =6 1Π— 2.10 =4 10 Дж, Ящу: И', = 2 10 Дж; А = 4 1О'Дж. Рйшйнбй'. Работа сил электростатического поля равна разности потенциальных энергий заряда д: с!'.) а)Д Ой(г, — О) А=И;-И; = — — — = — ' -'-, от4пваг,. 4па,г, 4псаг,г, 4лк Агг куда (,"а -" — '— ~ = д(О -г) ВЗ. Погпенциап глегм егпечеегого поля 4.3,!41-0,4) 8,85 10 " 5 10'.9.10 ' !О'(О 10'-5 РО') = -5 10 ' Кл = -5 мкКл.
Ответ: Д = -5 мкКл. ~83. Потенциал электростатического поля егггты ге ВООРОсы 1. Величина, равная отношению потенциальной энсргии взаимодействия !У электростатического поля к пробному заряду д, обладающему этой энергией, называется потенциалом электроста- )г' тического поля; ф= —.
Д Потенциал является энергетической характеристикой поля. Потенциал измеряется в вольтах (1 В). 2. Потенциал, который создан точечным зарядом, обратно пропор- ционален расстоянию до заряда. 3, Поверхность называется зквипотенциальной, если во всех ее точках потенциал одинаков.
4. Линии напряженности направлены от зквипотенцнальной поверхности с большим потенциалом к поверхности с меньшим потенциалом, линии перпендикулярны поверхности. 5. Напряженнем (разностью потенциалов) между двумя точками называется величина, которая численно равна работе электростатического поля по перемещению положительного единичного заряда из начальной точки в конечную. Разность потенциалов однородного электрического поля равна У = Ее), где расстояние г! отсчитывается вдоль линии напряженности. 3АД3 чК Рйшейи~; Потенциал точечного заряда протона: Д е ф= 4яггг 4яггг Гневе 14, ия гневноговншмадедсяюиянеладвивньи г ядх 196 1 6.10 н 27 2 В 4 3,14 В,З5 !Он 5,3!Ого Потенциальная энергия элекгрона Ег =-49=-1,6 10" 27,16=-4,35 10п Дно Ответ: (р„= 27,2 В; Е, = -4,35 ! Оп Дж.
Решение: Разность потенциалов равна: о оЫ Е = —, откуда Ь~р = — . св во Лу= Ей, гле М Ответ; Л~р= —. вв 3. Дано: цй =1 Решение: Работа поля при перемещении электрона от катода к аноду идет на сообщение злектрои в' ну кинетической энергии: А=У!е(= — ' 2 ш И отктла !6й)е! 2 ! 0' 1, 6 ! О '" — — =5,9 10'мгс. глг 91 10" гзтвет; и=5,9 10' м!с.
! Реншснннд: Рабо га поля при перемещении заряда из точки 1 в точку 2 равна; А = 9(<р, -~р,), откуда Л 10' Ч вЂ” — — 2 1О ' = 20мкКл, 125-75 извет, 9 = 20 мкКл аж злеят ичесяое лоле е еещвслме ! Пролетая между пластинами за время ! = —, "о электрон испытывает действие силы Е = !е~ Е . Учитывая, что 1! = ЕЫ, сила равна Е = — . Ци По второму закону Ньитгона, эта сила сооб- )е)и шпет электрону ускорение, равное и = — . Йл„ Опрелелим расстояние, на которос смссппся о!' ЦИ электрон по вертикали: у = — = 2 2йлр;,' !,б 1О" 650 (5 1О )' 2 2 10' 9,1!О"!б 10 ) ч 0,002 л1 = 2 мм.
Ответ: к= 2 мм $84. Электрическое поле в веществе ОТВЕТ!я! !!А ВОТ!!'ОСЩ 1. Все ве.цсства по степени мобильности электрических зарялов делая иа проводники, полупроводники и диэлектрики. Подвижность заряженных частиц в вещеспк определяется ш роением и расположением атомов вещества, Глава 14 З дя зяе Вгнпяидга Взавмсдайогмоя неподвовиых 197 2. Заряженные частицы называются свободными', они могут перемещаться под действием электрического поля. Вещество является проволником, еслп содержащиеся в нем свободные заряды способны перемешаться по всему объему вещества.
Например, металлы, растворы кислот, солей и щелочей и многие другие вещества. 3. Заряды разного знака, которые входят в состав атомов или молекул, называются связанными, если они не могут перемс1цаться отдетьно друг от друга под действием электрического поля. Вещество называется диэлектриком, если все заряды, содержащиеся в нем, являются связанными. Диэлектрики — очень хорошие изоляторы, поточу что онн практически нс проводят ток (в них нет свободных зарядов).
Например, дистиллированная вода, стекла, пластмассы, бензол, масла, слюда, фарфор и многие другие вещества. 4. Вещество называется полупроводником, если содержание в нем свободных зарядов находится в зависимости от внешних условий (температуры, напряженности электрического полн, влияния различных излучений).
Например, германий, кремний, многие оксиды, сульфиды, минералы, селен и т, д. б. Энергия связи электрона с атомом полупроводника меньше, чеи с атомом диэлектрика, но больше энергии взаимодействия электрона с атомом проводника. 585, Диэлектрики В электростатическом поле ОТ ТЫ А В ПР Ы 1. Молекулы вещества лелят на полярные (в них центры распределение положительного и отрицательного зарядов находятся на некотором расстоянии) и неполярные (в них центры распределения положительного н отрицательного зарядов совпадают).
2, При действии электрического поля на молекулы полярного диэлектрика, расположенные хаотически, онн ориентируются по полю. 3. При действии элелтрического поля на молекулы неполярного диэлектрика в них происходит разделение центров положительного и отр1шательного зарядов, и после этого молекулы поворачиваются по полю. Вэ, излила ики к элккгл итичвскам лали 4. Диэлектрик ослабляет внешнее электрическое поле Е,„в в раз в связи с поляризаиией, возникающей при повороте.
Элекзриче- Е скос поле Е в среде рассчитывается по формуле: Е = — '" . Величина и называется диэлектрической пронииаемостью. Она показывает, во сколько рвз напряженность поля в веществе меньше, чем поле в вакууме. 5. В электростатическом фильтре поляризованная пыль притягивается к заряженным электродам и по достижении некоторой критической массы пыль осыпается с электродов. При этом иа выходе электростатического фильтра получается очищенный газ. ЗА АЧИ Решение: Напряженность электрического поля, создаваемого заряженным шаром (Землей) у поверхности, Е, = — И-;. 4хекЯ' В диэлектрике с диэлектрической проницаемостью в напряженность паля уменьшается в с раз: Е= — ~ —. Считая для воздуха е, м!, 4ягие/(' получим Е, =- — 1 — = 4 гче й' д „=125 В/м.
57 10' 4 3,14 8,85 10" 1 (б,4 !О )' Для воды Е, = — ~~э — к и 4кеке,л' 5,7 10' = 1 б В/м. 4 3,14 8,85 1О и 80 (6,4 1О')' алеет: Е, = 125 В/м; Е, = 1, б В/м. Омвя 14 Решение: Ответ: г., =25 Ответ: с=16,4 нКл. 3. Дано: Е = 400 кВ!и г(=0,5 ем Е (), с, Поскольку () = Ег(, а Е = — "", то — ' = — ' . 2 Отсюда диэлектрическая проницаемость ((,с, 200 1 аммиака: е, = — '' = =25.
Решсниее: На свинцовый шарик действуют сила Архимеда Р'„= Укр,, сила тяьчссти ия и сила со стороны поля Г„=сЕ . Так как шарик находится в равновесии, то гггя = Гд е Е„, или аЕ = ггга-р дУ, откуда г) = — (ги — рзУ) . К Е 1 Объем шарика У =-кг(, а сто масса т =р У. 6 Ы'к Тогда заряд шарика г) = — (р — р ) = 6Е (11.3 10з — 1,26 10') и 6 4 10' ь16,4 10 Кл=16,4нКл.
Рещенние: Сила нзаимодействия пластин Е сг Е=Д вЂ” =Д.—. Учи~ыяая, что поверье 2сс„ ностная шютность заряда о = —, получим: (') ,5' 55. ияпеят е ялеят твточеакам пале д2 (10чз)Я К= — = „, 13,5Н. 2вв,Я 2 2 8,85 10 о 2,5 1О ' Ячййт: Р'и! 1,3Н. З апишем условия равновесия шариков в обоих случаях: а) "' ' б) х: Е = Т гбп 33 ) х: Рм = Т, в)п )3 )мт8=Т,сов)3 1у:т8 — Г =Т,сов)3 Из первои системы 38)3 = — '. из второй l'м тй Зф= ~ . Так как 1„, = — "', пц-Т с а Гм =Р8!' =т8 —,то полУчим: Ря — откуда ! = 5»~8 1з Р;/ т8 1 р1 Рз/ шариков искомая плояность материала ср 208 Рь = — = — '-- 1,6 гшм .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
