Вариант 6. Два точечных заряда q1 и q2 находятся на расстоянии a = 3см друг от друга

  • ID: 51154 
  • 8 страниц

Фрагмент работы:

Вариант 6. Два точечных заряда q1 и q2 находятся на расстоянии a =…

ЗАДАЧА 6

Два точечных заряда q1 и q2 находятся на расстоянии a = 3см друг от друга. В точке, находящейся между зарядами, на расстоянии 1 см от первого заряда и 2 см от второго заряда, напряженность поля равна нулю. Сила взаимодействия между зарядами 10-7 Н. Определить величину зарядов.

РЕШЕНИЕ:

Напряженность электрического поля точечного заряда

Где... - константа... - расстояние, на котором измеряется напряженность.

Результирующая напряженность поля от нескольких зарядов равна векторной сумме напряженностей от каждого. Так как точка с нулевой напряженностью находится на линии, соединяющей заряды, векторная сумма совпадает с алгебраической:

(*)

Знак минус означает, что направления полей в этой точки противоположны, а заряды имеют одинаковый знак.

Сила взаимодействия зарядов

(**)

Решив полученную систему уравнений (*) и (**), получим

ОТВЕТ:......

ЗАДАЧА 16

Электрон влетает в электрическое поле со скоростью 2000... и движется вдоль силовых линий поля, которое тормозит его движение. Напряженность поля 100.... Определить, какую разность потенциалов в поле пройдет электрон до остановки.

РЕШЕНИЕ:

Из закона сохранения энергии, электрон будет двигаться до тех пор, пока его кинетическая энергия не поглотится электрическим полем:

Где... - масса электрона... - заряд электрона.

Отсюда

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 26

Имеются два конденсатора емкостью 200 пФ и 100 пФ. Первый конденсатор заряжен до разности потенциалов 300 В, второй - незаряженный. Конденсаторы соединили между собой, образовав замкнутую цепь. Определить разность потенциалов каждого конденсатора.

РЕШЕНИЕ:

В заряженном конденсаторе запасен заряд

При замыкании конденсаторов заряд перераспределится таким образом, что разности потенциалов будут одинаковы...

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 36

Из куска проволоки сопротивлением 100 Ом сделано кольцо. Определить, в каких точках кольца следует присоединить провода подводящие ток, чтобы сопротивление между ними равнялось 9 Ом.

РЕШЕНИЕ:

Сопротивление сектора кольца

Откуда размер сектора в градусах

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 46

Определить магнитную индукцию магнитного поля, создаваемого током 5 А, текущим по проводнику, согнутому в виде правильного треугольника со стороной а = 0,3 м в точке на пересечении высот треугольника.

РЕШЕНИЕ:

Так как магнитная индукция определяется в точке пересечения высот равностороннего треугольника, расстояние от этой точки до сторон треугольника равно радиусу вписанной окружности, равной

Магнитная индукция прямого проводника с током

Где... - магнитная постоянная... - углы между отрезком проводника и линией, соединяющей концы отрезка и точкой поля. Как видно из рисунка..., так как в равностороннем треугольнике высота является и биссектрисой. Так как направление магнитного поля от каждой из сторон совпадает

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 56

В магнитном поле с индукцией 100 мкТл движется электрон по спирали. Определить скорость электрона, если шаг спирали равен 20 см, а радиус 5 см.

РЕШЕНИЕ:

При движении заряженной частицы в магнитном поле на неё действует сила Лоренца, при этом частица движется по спирали, параметры которой определяются выражениями

Поделив второе выражение на первое

Из выражения для радиуса спирали

Так как...

Заряд электрона..., масса -....

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 66

Виток по которому течет ток 20 А, свободно установился в магнитном поле с индукцией 0,016 Тл. Диаметр витка 0,1 м. Определить, какую работу надо совершить по перемещению витка в область без магнитного поля.

РЕШЕНИЕ:

Виток с током обладает магнитным моментом

Потенциальная энергия витка

В области без поля энергия витка равна нулю, следовательно

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 76

По длинному соленоиду без сердечника сечением 5 см2 и числом витков 1000 течет ток силой тока 1 А. Плотность энергии в центре соленоида 10.... Определить индуктивность соленоида.

РЕШЕНИЕ:

Плотность энергии соленоида

Где... - объем соленоида... - его длина.

Индуктивность соленоида

Где... - магнитная постоянная. Откуда

ОТВЕТ:...