1. Как можно доказать, что электрическое поле обладает энергией?
Чтобы доказать, что электрическое поле обладает энергией, можно рассмотреть работу, которую необходимо затратить для создания этого поля. Например, если перемещать заряд в электрическом поле, нужно приложить работу против силы электрического поля. Эта работа переходит в потенциальную энергию заряда в поле, что указывает на наличие энергии в самом поле. Также, если рассчитать энергию, содержащуюся в однородном электрическом поле между двумя плоскостями с зарядом, эта энергия пропорциональна квадрату напряженности поля и объему, в котором оно существует.
2. Что называется электрическим напряжением?
Электрическое напряжение (или потенциал) – это физическая величина, которая характеризует разность потенциалов между двумя точками в электрическом поле. Оно определяет, сколько работы нужно выполнить, чтобы переместить единичный положительный заряд из одной точки в другую.
3. Как определяется единица напряжения?
Единица напряжения в системе СИ называется вольт. Один вольт равен работе одного джоуля, выполненной при перемещении заряда одного кулона.
1. Что такое электроёмкость?
Электроёмкость – это характеристика конденсатора или другого электрического устройства, показывающая его способность накапливать электрический заряд при определенном напряжении. Электроёмкость определяет, сколько заряда можно накопить при заданном напряжении.
2. В каких единицах выражается электроёмкость?
Электроёмкость выражается в фарадах (Ф). Один фарад – это электроёмкость конденсатора, который при напряжении в один вольт накапливает заряд в один кулон.
Задача 4.2. Для зажигания лампы-вспышки при фотографировании используется конденсатор электроёмкостью 1000 мкФ, заряженный до напряжения 200 В. Вычислите энергию электрического поля конденсатора, освобождающуюся при вспышке лампы.
Чтобы найти энергию электрического поля конденсатора, можно использовать формулу:
E = 1/2 * C * V^2
где:
E — энергия в джоулях, C — электроёмкость конденсатора в фарадах, V — напряжение в вольтах. В данной задаче:
C = 1000 мкФ = 1000 × 10^(-6) Ф = 0.001 Ф, V = 200 В. Сначала вычислим квадрат напряжения:
200 В × 200 В = 40000 В^2
Теперь подставим это значение в формулу:
E = 1/2 × 0.001 Ф × 40000 В^2 E = 0.5 × 0.001 × 40000 E = 20 Дж
Таким образом, энергия электрического поля конденсатора при вспышке лампы составляет 20 джоулей.
1. Как объясняется явление электризации тел при соприкосновении? 1) при соприкосновении тел из разных веществ часть электронов от атомов, слабо удерживающих электроны, переходит к сильнее притягивающим их атомам 2) при соприкосновении тел из разных веществ часть электронов от атомов с большим числом электронов переходит к атомам с малым числом электронов 3) при соприкосновении тел из разных веществ электрические заряды возникают под действием сил трения 2. Как взаимодействуют заряженные тела в случаях А, Б и В (рис. Т1.1)?
1) в случаях А и Б тела притягиваются, в случае В отталкиваются 2) в случаях А и Б тела отталкиваются, в случае В притягиваются 3) в случаях Б и В тела притягиваются, в случае А отталкиваются 4) в случаях А и В тела отталкиваются, в случае Б притягиваются 3. Если два одинаковых полиэтиленовых пакета потереть куском ткани, то в результате электризации пакеты
1) притягиваются друг к другу и к куску ткани 2) притягиваются друг к другу, но отталкиваются от куска ткани 3) отталкиваются друг от друга, но притягиваются к куску ткани 4) отталкиваются друг от друга и от куска ткани 4 . Тело называется электрически нейтральным 1) если в нём больше положительных зарядов, чем отрицательных зарядов 2) если в нём больше отрицательных зарядов, чем положительных зарядов 3) если в нём одинаковое число отрицательных и положительных зарядов или совсем нет электрических зарядов 4) только в том случае, если в нём совсем нет электрических зарядов
5. На рисунке Т1. 2 представлена фотография опыта, в котором отрицательно заряженной палочкой прикоснулись к двум проводящим нитям. Нити до этого были нейтральными. Какие заряды получили концы нитей?
1) оба конца получили положительные заряды 2) один конец получил положительный заряд, другой — отрицательный 3) оба конца получили отрицательные заряды 4) концы нитей не имеют зарядов
6. Если при встрече электрона с электрическим зарядом -е и протона с электрическим зарядом +е образуется нейтральный атом водорода, то 1) закон сохранения электрического заряда выполняется, заряды электрона и протона не исчезают 2) закон сохранения электрического заряда выполняется, заряды электрона и протона в нейтральном атоме водорода исчезают 3) при образовании атома водорода закон сохранения электрического заряда не выполняется
При образовании нейтрального атома водорода из электрона и протона закон сохранения электрического заряда выполняется, так как заряды электрона и протона не исчезают, а взаимно компенсируются, чтобы атом оставался нейтральным. Поэтому правильный ответ: 1) закон сохранения электрического заряда выполняется, заряды электрона и протона не исчезают.
7. Единица электрического заряда в СИ называется 1) кулон 2) ампер 3) вольт 4) ом
Единица электрического заряда в системе СИ называется кулон. Поэтому правильный ответ: 1) кулон.
8. Какие из двух утверждений о свойствах электрических зарядов и электрического поля правильные? А. Каждый электрический заряд создаёт вокруг себя электрическое поле. Б. Электрическое поле одного заряда действует на другие электрические заряды. 1) утверждения А и Б верны 2) утверждения А и Б неверны 3) утверждение А верно, Б неверно 4) утверждение А неверно, Б верно
Оба утверждения о свойствах электрических зарядов и электрического поля правильные. Каждый электрический заряд действительно создаёт вокруг себя электрическое поле, и это поле действует на другие электрические заряды. Поэтому правильный ответ: 1) утверждения А и Б верны.
9. На рисунке Т1.3 представлены две схемы расположения силовых линий электрического поля зарядов. Взаимодействию каких зарядов соответствуют эти схемы?
1) А и Б — взаимодействию одноимённых зарядов 2) А и Б — взаимодействию разноимённых зарядов 3) А — взаимодействию одноимённых зарядов, Б — взаимодействию разноимённых зарядов 4) А — взаимодействию разноимённых зарядов, Б — взаимодействию одноимённых зарядов
10. Что произойдёт при соединении заряженного положительным зарядом электроскопа с другим таким же, но незаряженным электроскопом, если их стержни соединить металлической проволокой? 1) весь заряд перейдёт на второй электроскоп 2) заряд распределится поровну между электроскопами 3) весь заряд останется на первом электроскопе 4) оба электроскопа станут незаряженными
Если соединить стержни двух электроскопов металлической проволокой, заряд распределится поровну между электроскопами. Таким образом, правильный ответ: 2) заряд распределится поровну между электроскопами.
11. Нейтральный стержень из диэлектрика подвешен на нити. При приближении к его концу положительно заряженного стержня 1) наблюдается действие электрических сил притяжения 2) наблюдается действие электрических сил отталкивания 3) не наблюдается действие электрических сил
При приближении положительно заряженного стержня к нейтральному стержню из диэлектрика наблюдается действие электрических сил притяжения. Это происходит из-за того, что заряды в диэлектрике поляризуются под действием внешнего электрического поля. Правильный ответ: 1) наблюдается действие электрических сил притяжения.
12 . Вещество является диэлектриком, если 1) в его атомах нет электрических зарядов 2) все электроны прочно связаны с атомами и не могут перейти от одного атома к другому 3) часть электронов его атомов может переходить от одного атома к другому 4) оно такое прочное, что в него не могут проникнуть электрические заряды
Вещество является диэлектриком, если все электроны прочно связаны с атомами и не могут перейти от одного атома к другому. Это свойство означает, что диэлектрики не проводят электрический ток. Правильный ответ: 2) все электроны прочно связаны с атомами и не могут перейти от одного атома к другому.
13 . Как называется физическая величина, равная отношению работы А электрического поля по перемещению электрического заряда q к этому заряду? 1) сила тока 2) электрическое напряжение. 3) энергия 4) мощность
Физическая величина, равная отношению работы электрического поля по перемещению электрического заряда к этому заряду, называется электрическим напряжением. Правильный ответ: 2) электрическое напряжение.
14. Между двумя точками электрического поля напряжение равно 20 В. Чему равна работа электрических сил по перемещению заряда 0,4 Кл между этими точками? 1) 80 Дж 2) 50 Дж 3) 8 Дж 4) 0,02 Дж
Работа электрических сил (A) при перемещении заряда (q) в электрическом поле определяется по формуле:
A = q * U
где A — работа, q — заряд, U — напряжение.
Подставим значения:
A = 0,4 Кл * 20 В = 8 Дж
Ответ: 3) 8 Дж.