Электростатика

Маленький полый шарик массой m = 0,4 г, подвешенный на упругой невесомой нити с жёсткостью k = 1 Н/м, находится между вертикальными пластинами плоского воздушного конденсатора. Линейные размеры пластин много больше расстояния между пластинами. К конденсатору приложено напряжение U = 100 кВ, расстояние между его обкладками d = 20 см. Каков заряд шарика q, если нить растянута на Δl = 5 мм?

Найти потенциальную энергию системы трех точечных зарядов 10 нКл, 20 нКл и -30 нКл, расположенных в вершинах равностороннего треугольника со стороной 10 см.

Плоский воздушный конденсатор заполнили керосином с диэлектрической проницаемостью, равной 2. и зарядили, сообщив ему энергию 20 мкДж. Затем конденсатор отключили от источника питания. Определить, какая энергия будет запасена в конденсаторе, если керосин слить. Ответ выразить в микроджоулях.

Какое количество теплоты выделится в проводнике при разряде через него плоского конденсатора заряженного до напряжения 2 кB, если площадь каждой пластины 0,2 м², расстояние между пластинами 2 мм, а пространство между пластинами заполнено диэлектриком с диэлектрической проницаемостью, равной 10? Ответ выразить в миллиджоулях с точностью до десятых.

Определять величину S отклонения луча на экране электронного осциллографа, если ускоряющее (анодное) напряжение U_a = 1 кB, напряжение на отклоняющих пластинах U = 150 B, длина их L = 4 см, расстояние между ними d = 1 см, а расстояние от отклоняющих пластин до экрана b = 16 см.

Протон и α- частица, двигаясь с одинаковой скоростью, влетают в плоский конденсатор параллельно пластинам. Во сколько paз отклонение протона полем конденсатора будет больше отклонения α- частицы? α - частица - это двукратно ионизированный атом гелия. Масса α - частица в четыре раза больше массы протона: m = 4m_p.

Электрон, находящийся в однородном электрическом поле E получает ускорение a = 10¹² м/c². Найти: I) напряженность электрического поля E, 2) скорость v, которую получит электрон за время t = 10^-6 c своего движения, если начальная его скорость v₀ = 0, 3) работу сил электрического поля A за это время, 4) разность потенциалов Δφ, созданную на отрезке пути, пройденном электроном.

Определить разность потенциалов φ₁ - φ₂ между точками A и B в схеме, изображенной на рисунке.

Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено двумя слоями диэлектриков: слоем стекла толщиной d₁ = 1 см и диэлектрической проницаемостью ε₁ = 7 и слоем парафина толщиной d₂ = 2 см и диэлектрической проницаемостью ε₂ = 2. Напряжение на конденсаторе U = 3 кВ. Определить напряженность поля E₁, E₂ и напряжение U₁, U₂ на каждом из слоев. Найти емкость конденсатора C, если площадь пластин S = 100 см² , и поверхностную плотность заряда σ на пластинах.