Электромагнетизм. Вычислить отношение силы электрического отталкивания двух протонов к силе их гравитационного притяжения

ЗАДАЧИ

Задача 1

Вычислить отношение силы электрического отталкивания двух протонов к силе их гравитационного притяжения.

Ответ: .

Задача 2

С какой силой будут взаимодействовать два одинаковых золотых шарика массой m =1 г, расположенных на расстоянии R= 1 м, если у каждого атома золота одного шарика отнять по одному электрону и перенести на другой шарик? Атомный вес золота А= 197 а.е.м.

Ответ: Н.

Задача 3

Два точечных отрицательных заряда Q₁ и Q₂ находятся на расстоянии S друг от друга. Куда необходимо поместить третий заряд Q₀, чтобы всё заряды оказались в равновесии?

Ответ: ; .

Задача 4

Два одинаковых шарика с одноимёнными зарядами подвешены на нитях в одной точке и находятся на некотором расстоянии друг от друга. Какова должна быть плотность ρ₀ материала, их которого сделаны шарики, чтобы при их погружении в масло с плотностью ρ= 900 кг/м³, с относительной диэлектрической проницаемостью ε = 5, угол между нитями не изменился?

При решении задачи использовать рисунок 2.9.

Рис. 2.9

Ответ: кг/м³.

Задача 5

В вершинах при острых углах ромба, составленного из двух равносторонних треугольников со стороной l, помещены положительные заряды q. В вершине при одном из тупых углов ромба помещён также положительный заряд Q. Определить напряжённость электростатического поля в четвёртой вершине ромба.

Ответ: .

Задача 6

Два одинаковых положительных заряда q находятся на расстоянии 2 а друг от друга. В какой точке на прямой, перпендикулярной к отрезку, соединяющему эти заряды, и проходящей через середину этого отрезка, напряжённость электрического поля имеет наибольшую величину? При решении задачи использовать рисунок 2.10.

Ответ: .

Задача 7

Определить напряжённость поля электрического диполя (системы из двух точечных зарядов + q и –q, находящихся на расстоянии l друг от друга) в точке М, отстоящей от центра диполя на расстоянии R >>l, если: 1) точка M ₁лежит на прямой, проходящей через ось диполя; 2) точка M₂ лежит на прямой, перпендикулярной к оси диполя.

При решении задачи использовать рисунок 2.11.

Рис. 2.11  

Ответ: ; .

Задача 8

Определить напряжённость электрического поля внутри заряженной с поверхностной плотностью заряда σ сферы радиуса R.

При решении задачи использовать рисунок 2.12.

Рис. 2.12

Ответ: E=0.

Задача 9

Определить напряжённость поля, создаваемого двумя параллельными равномерно заряженными бесконечными плоскостями, если поверхностная плотность заряда на одной плоскости равна (+ σ), на другой - (- σ).

Ответ: между пластинами , вне плоскостей .

Задача 10

Определить напряженность электростатического поля внутри и вне однородного шара, заряженного с объёмной плотностью ρ.

При решении задачи использовать рисунок 2.13.

Рис. 2.13

Ответ: внутри шара ; вне шара .

Задача 11

Определить поле внутри и вне изолированной незаряженной сферической проводящей оболочки (R₁ <R₂), внутри которой находится точечный заряд + q. Рассмотреть случаи, когда заряд находится в центре сферы на расстоянии d<R₁ (рис. 2.14(а)).

Рис. 2.14(а)

При решении задачи использовать рисунки 2.14(а) и 2.14(б).

Рис. 2.14(б)

Ответ: при (R₁<x<R₂) электростатическое поле E(x) =0, а при x>R₂ поле .

Задача 12

Определить максимальную дальность полёта и максимальную высоту подъёма заряженного тела массы m, брошенного под углом α к горизонту с начальной скоростью v₀. Движение тела происходит одновременно в поле тяготения и однородном электростатическом поле с напряженностью Е, силовые линии которого направлены под углом β к вертикали. Заряд тела q.

При решении задачи использовать рисунок 2.15.

Рис. 2.15

Ответ: , .

Пензенский государственный педагогический университет

имени В. Г. Белинского

Дата добавления: 2015-03-29