Наэлектризованный шар радиусом имеет объемную плотность заряда ρ. Сила, действующая на точечный заряд q, находящийся на расстоянии d от поверхности шара равна F. Определите величину, обозначенную в таблице знаком вопроса, энергию взаимодействия заряда и шара и начертите графики зависимости напряженности и потенциала шара от расстояния до его центра.
Очень длинный тонкостенный металлический цилиндр радиусом имеет заряд, равномерно распределенный по его поверхности с поверхностной плотностью σ. Вдоль оси цилиндра проходит бесконечно тонкая нить, несущая распределенный заряд с линейной плотностью τ. Точка A находится внутри цилиндра (rAR). Определить напряженность поля в точках А и В. Построить график зависимости Е(r).
Плоский воздушный конденсатор, площадь обкладок которого S, расстояние между обкладками d, ёмкость С1, заряжен до разности потенциалов U1. Конденсатор заполнили диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε = 2. При этом энергия конденсатора изменилась на ΔW , силы поля совершили работы А. Е1 – напряженность электрического поля в диэлектрике, U2 - разность потенциалов между обкладками после заполнения диэлектриком.
Конденсатор отключен от источника напряжения.
Две параллельные заряженные плоскости, поверхностные плотности заряда которых σ1 = 2 мкКл/м2 и σ2 = – 0,8 мкКл/м2, находятся на расстоянии d = 0,6 см друг от друга. Определить разность потенциалов U между плоскостями.
Две параллельные заряженные плоскости, поверхностные плотности заряда которых σ1 = 2 мкКл/м2 и σ2 = – 0,8 мкКл/м2, находятся на расстоянии d = 0,6 см друг от друга. Определить разность потенциалов U между плоскостями.
Квадратная рамка со стороной a расположена в одной плоскости с двумя бесконечно длинными проводниками, по которым текут токи I1 и I2, находящиеся на расстоянии l друг от друга. Определить магнитный поток, пронизывающий рамку, а также изменение магнитного потока при условии, что один из токов изменяет свое направление на противоположное. Положение рамки относительно проводника указано на рисунке.
Заряженный конденсатор емкостью С1, обладающий энергией W подсоединяют к незаряженному конденсатору емкостью С2. Количество теплоты Q, выделившееся при перераспределении заряда между ними равно. Определите величину, указанную в таблице знаком вопроса.
Две плоскопараллельные тонкие пластины заряжены, поверхностные плотности электрических зарядов на них равны соответственно σ1 и σ2 В поле, образованное этими пластинами, внесли слой диэлектрика с относительной диэлектрической проницаемостью ε толщиной d1 и слой металла толщиной d2. Расстояние между пластинами равно d = d1 + d2. Найти напряженность и потенциал электростатического поля:
а) в точке A, находящейся между пластинами на расстоянии а1 от первой пластины;
Два точечных электрических заряда q1 и q2 находятся в воздухе на расстоянии d друг от друга и создают в точке A поле, напряженность которого E, потенциал φ. Точка удалена от заряда на расстояние r1, от заряда на расстоянии r2. Определить напряженность в точке A.
Электрон движется по направлению силовых линий однородного электрического поля напряженностью 1,2 В/см. Какое расстояние он пролетит в вакууме до полной потери скорости, если его начальная скорость 103 км/с? Сколько времени будет длиться этот полет?
Потенциал электростатического поля задан выражением: $$\varphi (x,y)=\frac{10}{\sqrt{(x-a)^{2}+(y-b)^{2}+(z-c)^{2}}},$$ где a = b = c = 0,1 м.
Определить напряженность электростатического поля в точке с координатами x = 0,2 м, y = -0,2 м, z = 0,1 м.
В лабораторной системе отсчета удаляются друг от друга две частицы с одинаковыми по модулю скоростями. Их относительная скорость и в той же системе отсчета равна 0,5 с. Определить скорости частиц.
Электрон влетает в плоский горизонтальный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью v0 = 107 м/с. Длина конденсатора l = 0,05 м; напряженность электрического поля конденсатора E = 104 B/м. При вылете из конденсатора, электрон попадает в магнитное поле, силовые линии которого перпендикулярны силовым линиям электрического поля. Индукция магнитного поля B = 10-2 Тл. Найти радиус и шаг винтовой траектории электрона.
Полый шар из диэлектрика (ε2 = 6) несет равномерно распределенный по объему заряд с ρ = 0,1 мкКл/м3. Внутренний радиус шара R1 = 2 см, а наружный – R2 = 6 см. Шар находится в среде с диэлектрической проницаемостью ε3 = 3. Определить электрическое смещение D и напряженность поля E в точках, находящихся на расстоянии: 1) r1 = 1 см, 2) r2 = 3 см, 3) r3 = 6 см, 4) r4 = 10 см. Построить графики зависимости E и D от r.
Соленоид с сердечником из немагнитного материала содержит N = 1200 витков провода, плотно прилегающих друг к другу. При силе тока I = 4 A магнитный поток Ф равен 6 мкВб. Определить индуктивность L соленоида и энергию W магнитного поля соленоида.
Виток радиусом R = 10 см, по которому течет ток силой I = 20 А, свободно установился в однородном магнитном поле напряженностью H = 103 А/м. Виток повернули относительно диаметра на угол φ = 60°. Определить совершенную работу.
Определить напряженность поля, создаваемого зарядом, равномерно распределенным по тонкому прямому стержню длиной L = 10 см в точке с линейной плотностью заряда τ =100 нКл/м, лежащей на продолжении оси стержня на расстоянии а = 10 см от ближайшего конца. Определить также силу, действующую в этой точке на точечный заряд Q = 10 нКл.
