электростатическое поле создано системой точечных зарядов

Электростатическое поле создано системой точечных зарядов (см. рисунок). Вектор напряжённости поля в точке A ориентирован в направлении … 1) 8; 2) 6; 3) 2; 4) 4; 5) 5; 6) 7; 7) 1; 8) 3.

146133 Готовое решение: Заказ №8798

146127 Тип работы: Задача

146124 Статус: Выполнен (Зачтена преподавателем ВУЗа)

146122 Предмет: Физика

146128 Дата выполнения: 29.09.2020

146132 Цена: 209 руб.

Описание и исходные данные задания, 50% решения + фотография:

№1 11.6. Электростатическое поле создано системой точечных зарядов (см. рисунок). Вектор напряжённости поля в точке A ориентирован в направлении …

187335

1) 8;

2) 6;

3) 2;

4) 4;

5) 5;

6) 7;

7) 1;

8) 3.

Решение.

Вектор напряжённости поля, создаваемого точечным зарядом, направлен от положительного заряда или к отрицательному заряду. Таким образом, в данном случае имеем:

187336

187337

Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔ 396373 396374

Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.

Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.

Источник

Электростатическое поле точечного заряда и заряженной сферы

теория по физике ? электростатика

Любые заряженные тела создают вокруг себя электростатическое поле. Рассмотрим особенности электростатического поля, создаваемого точечным зарядом и заряженной сферой.

Электростатическое поле точечного заряда

Направление силовых линий электростатического поля точечного заряда

Положительный заряд +Q Отрицательный заряд –Q
image1 14 image2 8
У положительного заряда силовые линии направлены по радиальным линиям от заряда. У отрицательного заряда силовые линии направлены по радиальным линиям к заряду.

Модуль напряженности не зависит от значения пробного заряда q0:

Модуль напряженности точечного заряда в вакууме:

Модуль напряженности точечного заряда в среде:

Сила Кулона:

Потенциал не зависит от значения пробного заряда q0:

Потенциал точечного заряда в вакууме:

Потенциал точечного заряда в среде:

Внимание! Знак потенциала зависит только от знака заряда, создающего поле.

Эквипотенциальные поверхности для данного случая — концентрические сферы, центр которых совпадает с положением заряда.

Работа электрического поля по перемещению точечного заряда:

A 12 = ± q ( φ 1 − φ 2 )

Пример №1. Во сколько раз увеличится модуль напряженности электрического поля, созданного точечным зарядом Q в некоторой точке, при увеличении значения этого заряда в 5 раз? Модуль напряженности электрического поля, созданного точечным зарядом, определяется формулой:

Формула показывает, что модуль напряженности и электрический заряд — прямо пропорциональные величины. Следовательно, если заряд, который создает поле, увеличится в 5 раз, то модуль напряженности создаваемого поля тоже увеличится в 5 раз.

Электростатическое поле заряженной сферы

Направление силовых линий электростатического поля заряженной сферы:

Положительно заряженная сфера +Q Отрицательно заряженная сфера –Q
image3 6 image4 4
У положительно заряженной сферы силовые линии — это радиальные линии, которые начинаются из этой сферы. У отрицательно заряженной сферы силовые линии — это радиальные линии, которые заканчиваются в этой сфере.

Модуль напряженности электростатического поля заряженной сферы:

Внутри проводника (расстояние меньше радиуса сферы, или r E = 0

a — расстояние от поверхности сферы до изучаемой точки. r — расстояние от центра сферы до изучаемой точки.

Сила Кулона:

Пример №2. Определить потенциал электростатического поля, создаваемого заряженной сферой радиусом 0,1 м, в точке, находящейся на расстоянии 0,2 м от этой сферы. Сфера заряжена положительна и имеет заряд, равный 6 нКл.

Так как сфера заряжена положительно, то потенциал тоже положителен: image5 4

Два неподвижных точечных заряда действуют друг на друга с силами, модуль которых равен F. Чему станет равен модуль этих сил, если один заряд увеличить в n раз, другой заряд уменьшить в n раз, а расстояние между ними оставить прежним?

Алгоритм решения

Решение

Запишем исходные данные:

Применим закон Кулона к парам зарядов. Закон Кулона для первой пары:

Закон Кулона для второй пары:

Коэффициент n сократился. Следовательно, силы, с которыми заряды взаимодействуют друг с другом, не изменятся:

После изменения зарядов модуль силы взаимодействия между ними останется равным F.

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Screenshot 2 3В трёх вершинах квадрата размещены точечные заряды: +q, – «>– q, +q (q >0) (см. рисунок). Куда направлена кулоновская сила, действующая со стороны этих зарядов на точечный заряд +2q, находящийся в центре квадрата?

Алгоритм решения

Решение

Сделаем чертеж. В центр помещен положительный заряд. Он будет отталкиваться от положительных зарядов и притягиваться к отрицательным:

image1 21

Модули всех векторов сил, приложенных к центральному точечному заряду равны, так как модули точечных зарядов, расположенных в вершинах квадрата равны, и находятся они на одинаковом расстоянии от этого заряда.

Складывая векторы геометрически, мы увидим, что силы, с которыми заряд +2q отталкивается от точечных зарядов +q, компенсируют друг друга. Поэтому на заряд действует равнодействующая сила, равная силе, с которой он притягивается к отрицательному точечному заряду –q. Эта сила направлена в ту же сторону (к нижней правой вершине квадрата).

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Screenshot 3 3На неподвижном проводящем уединённом шарике радиусом R находится заряд Q. Точка O – центр шарика, OA = 3R/4, OB = 3R, OC = 3R/2. Модуль напряжённости электростатического поля заряда Q в точке C равен EC. Определите модуль напряжённости электростатического поля заряда Q в точке A и точке B?

Установите соответствие между физическими величинами и их значениями.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Источник

Тема: Электростатическое поле в вакууме

Дата добавления: 2015-08-31 ; просмотров: 32258 ; Нарушение авторских прав

1.Сила взаимодействия двух отрицательных точечных зарядов, находящихся на расстоянии R друг от друга, равна F. Знаки зарядов обеих частиц изменили на противоположные. Чтобы сила взаимодействия F не изменилась, расстояние между зарядами надо …

уменьшить в 2 раза

оставить без изменения

увеличить в 4 раза

уменьшить в image002

увеличить в 2 раза

Решение:

image004— Оставить без изменения

2. На рисунке показано направление вектора image006напряженности результирующего электрического поля точечных зарядов q1 и q2 в точке А.
image007
При этом для зарядов image009и image011справедливо соотношение…

image013, image015; image013, image017; image019, image017; image019, image015

Решение:
Построить все варианты. image019, image017— да.

3. Электростатическое поле создано двумя точечными зарядами: image021и image023. Отношение потенциала поля, созданного вторым зарядом в точке А, к потенциалу результирующего поля в этой точке равно … 4
image025

Решение:
image027(Коэффициенты image029при делении сокращаются)

4. Электростатическое поле создано системой точечных зарядов.
image031

Вектор напряженности image033поля в точке А ориентирован в направлении …7

Решение:

Согласно принципу суперпозиции полей напряженность в точке А равна: image035, где image037– векторы напряженности полей, создаваемых точечными зарядами Сделать рисунок.

5. Электростатическое поле создано системой точечных зарядов image021, image039и image021.

image041
Градиент потенциала поля в точке А ориентирован в направлении …2

Решение:

Диагональ равна image043. Напряженность от зарядов image045направлена в т. А по 6 и равна по величине image047. Напряженность от заряда image049в т.А направлена по 2 и по величине равна image051. Так как image053, то напряженность в т.А направлена по 6. Следовательно image055по 2. (для простоты опущены коэф.-ты image029)

6.Вектор напряженности электростатического поля в точке А между эквипотенциальными поверхностями image058В и image060В имеет направление …
image062

Решение:

Т.к. вектор image064, то вектор image066всегданаправлен в сторону уменьшения image068перпендикулярно эквипотенциальным поверхностям, т.е. по направлению г.

7. Электростатическое поле создано системой точечных зарядов.
image070
Вектор напряженности image072поля в точке А ориентирован в направлении …6

Решение:
Согласно принципу суперпозиции полей напряженность в точке А равна: image035, где image037– векторы напряженности полей, создаваемых точечными зарядами image074, image039, image076, image078в рассматриваемой точке соответственно. На рисунке показаны направления этих векторов.
image080
image082. Учитывая величины зарядов и то, что точка А одинаково удалена от каждого заряда, можно сделать вывод, что image084образует диагональ квадрата со стороной 1. Таким образом, вектор напряженности image072поля в точке А ориентирован в направлении 6.

8. В некоторой области пространства создано электростатическое поле, потенциал которого описывается функцией image086. Вектор напряженности электрического поля в точке пространства, показанной на рисунке, будет иметь направление …
image088Решение:
image090, image092, image094, image096. Следовательно image098, т.е. вектор напряженности направлен по 4.

9. Электростатическое поле образовано двумя параллельными бесконечными плоскостями, заряженными разноименными зарядами с одинаковой по величине поверхностной плотностью заряда. Расстояние между плоскостями равно d.
image099
Распределение напряженности Е такого поля вдоль оси х, перпендикулярной плоскостям, правильно показано на рисунке …

Решение:
Электростатическое поле, в этом случае, сосредоточено между плоскостями и является однородным. Напряженность поля постоянна и не зависит от х, а вне – равна нулю. Таким образом, правильный график image101на рисунке 3.

10. image103Электрическое поле создано двумя параллельными плоскостями, заряженными с поверхностными плотностями 2σ и +σ. На рис. 3.1 показана качественная зависимость проекции напряженности Ех от координаты х вне пластин и между пластинами. Правильно отражает характер изменения потенциала φ этого поля график

1) на рис. 3.2 2) на рис. 3.3
3) на рис. 3.4 4) на рис. 3.5
image105
φ

image106

φ
φ

image107
Рис. 3.4

φ

image108
Рис. 3.5

Решение:

Знак image110позволяет определить направление image066. Т.к. вдоль направления в-ра image066ф-ция image068убывает, то правильный Рис. 3.4

11.Электрическое поле создано двумя параллельными плоскостями, заряженными с поверхностными плотностями +σ и 2σ. Качественная зависимость потенциала поля φ от координаты х вне пластин и между пластинами правильно показана на графике

1) рис. 3.6 2) рис. 3.7
3) рис. 3.8 4) рис. 3.9
φ
image113
image114

image116

image117

φ
image118
image119

image120

φ
–2σ

image121

φ

image120

–2σ

image122

Решение:

12. Эквипотенциальные линии системы зарядов и значения потенциалов на них показаны на рис. 3.10. Вектор напряженности электрического поля в точке А ориентирован в направлении

image125

Решение:

Т.к. вдоль направления в-ра image066ф-ция image068убывает, то правильное напр. 3

13. Электрическое поле создано двумя параллельными плоскостями, заряженными с поверхностными плотностями 2σ и +σ. На рис. 3.11 дана зависимость изменения потенциала φ этого поля от координаты х вне пластин и между пластинами. Правильно отражает качественную зависимость проекции напряженности поля Ех на ось х график

1) на рис. 3.12 2) на рис. 3.13
3) на рис. 3.14 4) на рис. 3.15
image126Рис. 3.12 image127Рис. 3.13
image128Рис. 3.14 image129Рис. 3.15

Решение:

Т.к. вдоль направления в-ра image066ф-ция image068убывает, то определяем направление image066и знак проекции в-ра image066на ось ОХ. Правильный рис.3.13

14. Система точечных зарядов в вакууме и замкнутые поверхности S1, S2 и S3 даны на рис. 3.16. Поток вектора напряженности электрического поля равен нулю через поверхности

image132

Решение:

Поток через произв.замкнутую поверхность равен нулю, если внутри поверхности суммарный заряд равен нулю, т.е. S2, S3.

15.Система точечных зарядов в вакууме и замкнутые поверхности S1, S2 и S3 даны на рис. 3.17. Поток вектора напряженности электрического поля отличен от нуля через поверхности

Решение:

Поток через произв.замкнутую поверхность не равен нулю, если внутри поверхности суммарный заряд не равен нулю, т.е. S1, S2.

16. Точечный заряд + q находится в центре сферической поверхности. Если уменьшить радиус сферической поверхности, то поток вектора напряженности электрического поля через поверхность сферы

1) уменьшится 2) увеличится 3) не изменится

Решение:

17. Точечный заряд + q находится в центре сферической поверхности. Если заряд сместить из центра сферы, оставляя его внутри нее, то поток вектора напряженности электрического поля через поверхность сферы

1) уменьшится 2) увеличится 3) не изменится

Решение:

18. Точечный заряд + q находится в центре сферической поверхности. Если добавить заряд – q внутрь сферы, то поток вектора напряженности электрического поля через поверхность сферы

1) уменьшится 2) увеличится 3) не изменится

Решение:

Поток через замкнутую поверхность зависит только от заряда внутри, а он стал нулевым, т.е. уменьшится( был положительным).

19.Относительно статических электрических полей справедливо утверждение:

1) электростатическое поле действует как на электрические, так и на магнитные заряды
2) электростатическое поле является потенциальным
3) поток вектора напряженности электростатического поля сквозь произвольную замкнутую поверхность всегда равен нулю

Решение:1 и 3 – не верны, 2 – верно.

20. Поле создано равномерно заряженной сферической поверхностью с зарядом – q (рис. 3.20). Укажите направление вектора градиента потенциала в точке А.

image135

Решение:

Направление в-ра градиента потенциала – обратное в-ру image066. Так как заряд отрицательный, то в-р image066в т.А направлен по 4.Следовательно градиент – по 2.

21. Поле создано бесконечной равномерно заряженной плоскостью с поверхностной плотностью заряда σ (рис. 3.21). Укажите направление вектора градиента потенциала в точке А.

Решение:

Направление в-ра градиента потенциала – обратное в-ру image066. Так как заряд отрицательный, то в-р image066в т.А направлен по 4.Следовательно градиент – по 2.

22. Зависимость потенциала электрического поля φот расстояния r между центром равномерно заряженной проводящей сферы радиусом R и точкой, где определяется потенциал, правильно изображена на графике

1) рис. 3.22 2) рис. 3.23
3) рис. 3.24 4) рис. 3.25
φ
image137

Рис. 3.22

φ
image138

Рис. 3.23

φ
image139

Рис. 3.24

φ

image140
Рис. 3.25

Решение: рис. 3.25

23. Зависимость потенциала электрического поля φот расстояния r между центром равномерно заряженного проводящего сплошного шара радиусом R и точкой, где определяется потенциал, правильно изображена на графике

1) рис. 3.22 2) рис. 3.23
3) рис. 3.24 4) рис. 3.25

Решение: рис. 3.25 Между проводящей сферой и сплошным проводящим шаром нет разницы. Но что такое равномерно заряженный шар? По поверхности?

Источник

Adblock
detector