Задачи 1 класса трудности
1. Определить поверхностную плотность заряда металлического шара с площадью поверхности 2 м2, если заряд шара равен 0,04 Кл. Ответ дать в единицах СИ.
2. Две капли с зарядами 32 мкКл и минус 8 мкКл сливаются в одну каплю. Чему равен заряд этой капли? Ответ дать в микрокулонах.
3. Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами в вакууме равна 1 Н. После размещения этих зарядов на таком же расстоянии друг от друга в жидкой среде сила взаимодействия между ними составила 0,5 Н. Чему равна диэлектрическая проницаемость среды?
4. Электрическое поле действует на точечный заряд величиной 0,1 Кл с силой 111. Чему равна напряженность этого поля в точке нахождения
заряда? Ответ дать в единицах СИ.
5. Потенциальная энергия тела, заряженного до 0,125 Кл, в некоторой точке электростатического поля равна 25 Дж. Чему равен потенциал данной точки? Ответ дать в единицах СИ.
6. При перемещении заряда величиной 0,1 Кл между двумя точками электростатическое поле совершило работу, равную 2 Дж. Чему равен модуль разности потенциалов между этими точками? Ответ дать в единицах СИ.
7. Потенциал некоторой точки поля, созданною положительным точечным зарядом, равен 50 В. Чему будет равен потенциал этой точки поля, если величину заряда, создающего поле, уменьшить в два раза? Ответ дать в единицах СИ.
8. Металлическому полому цилиндру сообщили заряд 5 мкКл. Определить потенциал его внутренней поверхности, если на внешней он равен 50 В. Ответ дать в единицах СИ.
9. Уединенному металлическому проводнику сообщили заряд 5 мкКл. Определить величину электроемкости этого проводника, если потенциал его поверхности равен 10 В. Ответ дать в микрофарадах.
10. Между пластинами заряженного плоского конденсатора разность потенциалов равна 8 В. Заряд конденсатора равен 40 нКл. Чему равна емкость этого конденсатора? Ответ дать в нанофарадах.
Задачи 2 класса трудности
11. Два одинаковых металлических шарика, заряды которых, соответственно, равны -9 нКл и +3 нКл, привели в соприкосновение и снова раздвинули. Найти суммарный заряд шариков после их разведения. Ответ дать в нанокулонах.
12. Два точечных заряда взаимодействуют друг с другом в вакууме с силой 036 Н. С какой силой будут действовать эти заряды друг на друга, если их поместить в среду с диэлектрической проницаемостью, равной 9? Ответ дать в единицах СИ.
13. Точечный заряд величиной 0,4 мкКл помещен в жидкую среду, диэлектрическая проницаемость которой равна 5. Чему равна напряженность поля в точке, отстоящей от заряда на расстоянии 3 м? Ответ дать в единицах СИ.
14. Электрическое поле создано двумя одинаковыми по знаку и величине точечными зарядами по 0,01 Кл каждый. Расстояние между зарядами I м. Чему равна напряженность поля в точке, лежащей на середине линии, соединяющей эти заряды? Ответ дать в единицах СИ.
15. Какую работу совершает электрическое поле при перемещении положительного заряда 20 нКл из точки с потенциалом +100 В в точку с потенциалом - '00 В? Ответ дать в микроджоулях.
16. Заряд, равный 0,01 Кл, перемещаясь вдоль силовой линии однородного электрического поля, прошел расстояние 0,1 м. Напряженность поля равна 200 В/м. Какую работу совершило электрическое поле по перемещению данного заряда? Ответ дать в единицах СИ.
17. Один из зарядов создает электростатическое поле, потенциал которого в некоторой точке пространства равен 12 В. Потенциал поля, созданного другим зарядом, в этой же точке пространства равен 4 В. Чему равен потенциал этой точки при наличии обоих зарядов? Ответ дать в единицах СИ.
18. Разность потенциалов между двумя точками на силовой линии однородного электрического поля равна 40 В. Расстояние между точками 0,08 м. Чему равна напряженность электрического поля? Ответ дать в единицах СИ.
19. Во сколько раз увеличится емкость воздушного плоского конденсатора, если между его пластинами поместить диэлектрик с диэлектрической проницаемостью, равной 2, уменьшив при этом расстояние между пластин" ми в 4 раза?
20. Чему равна энергия электрического поля конденсатора емкостью 0,01 Ф при разности потенциалов на обкладках 300 В? Ответ дать в единицах СИ.
Задачи 3 класса трудности
21. Поверхностная плотность заряда проводящей сферы радиусом 0,5 м равна 2,5 нКл/м2. Определить заряд сферы. Ответ дать в нанокулонах.
22. Два точечных положительно заряженных тела, находящиеся *на расстоянии 3 м друг от друга, взаимодействуют с силой 150 Н. Диэлектрическая проницаемость среды равна 5. Определить заряд первого тела, если второе тело имеет заряд в 3 раза больше первого. Ответ дать в милликулонах.
23. Напряженность электрического поля точечного заряда 0,75 нКл на расстоянии 6 см от него равна 250 В/м. Найти диэлектрическую проницаемость среды, в которую помещен заряд.
24. Точка А находится в поле двух одноименных зарядов. Каждый из зарядов создает свое электрическое поле. Векторы напряженностей этих полей в точке А перпендикулярны, а модули этих векторов, соответственно, равны 3 В/м и 4 В/м. Определить результирующую напряженность электрического поля в точке А. Ответ дать в единицах СИ.
25. Точка А находится в поле двух разноименных зарядов. Каждый из зарядов создает свое электрическое поле. Векторы напряженностей
этих полей в точке А параллельны, а модули этих векторов, соответственно, равны 60 В/м и 40 В/м. Определить результирующую напряженность электрического поля в точке А. Ответ дать в единицах СИ.
26. Потенциальная энергия двух положительно заряженных небольших шариков, помешенных в вакуум, равна 4 Дж. На каком расстоянии находятся эти шарики, если их заряды равны 6 мкКл и 8 мкКл? Ответ дать в единицах СИ.
27. В однородном электростатическом поле, напряженность которого равна 10 В'м, электрон пролетел вдоль силовой линии расстояние, равное 0,5 М. Какую работу совершило поле по перемещению электрона? Ответ дать в электронвольтах.
28. Какую кинетическую энергию приобретет положительно заряженная частица, пройдя в электрическом поле воздушного конденсатора от положительно заряженной пластины до отрицательно заряженной? Разность потенциалов между пластинами 100 В, заряд частицы 2 мкКл, начальная скорость ее равна нулю. Ответ дать в единицах мкДж
29. Точечный заряд, помешенный в жидкую среду, создает потенциал 15 В в точке, отстоящей от заряда на расстоянии 0,4 м. Заряд равен 5 нКл. Чему равна диэлектрическая проницаемость среды?
30. Напряженность однородного электрического поля равна 50 В/м. Разность потенциалов между двумя точками А и В на одной силовой линии равна 5 В. Найти расстояние между этими точками. Ответ дать в единицах СИ.
31. Емкость проводящей сферы в вакууме равна 20 пФ. Определить радиус сферы. Ответ дать в единицах СИ.
32. Площадь каждой из обкладок плоского конденсатора равна 0,01 м2, а расстояние между ними 1мм. Пространство между пластинами заполнено средой с диэлектрической проницаемостью, равной 10. Определить величину электроемкости данного конденсатора. Ответ дать в пикофарадах.
33. Заряд конденсатора равен 50 мкКл, разность потенциалов между его обкладками 1 кВ. Чему равна энергия электростатического поля в этом конденсаторе? Ответ дать в миллиджоулях.
34. Батарея двух параллельно соединенных конденсаторов имеет емкость 10 мкФ. Найти емкость первого конденсатора, если емкость которого равна 7 мкФ. Ответ дать в микрофарадах.
35. Сколько конденсаторов емкостью 500 пФ каждый следует соединить последовательно в батарею, чтобы общая емкость батареи стала равной 0,1 нФ?
Задачи 4 класса трудности
36. Определить, во сколько раз нужно изменить расстояние между двумя взаимодействующими заряженными телами, чтобы сила этого взаимодействия не изменилась при погружении зарядов из вакуума в воду, диэлектрическая проницаемость которой равна 81.
37. Два точечных заряда +16 пКл и +64 нКл находятся на расстоянии 0,12 м друг от друга в вакууме. На каком конечном расстоянии от меньшего заряда следует поместить третий заряд, равный 8 нКл, чтобы он под действием электрических сил оставался в равновесии? Ответ дать в единицах СИ.
38. Два одинаковых заряженных шарика погрузили в жидкость, изменив расстояние между ними вдвое. Определить диэлектрическую проницаемость жидкости, если сила, действующая на каждый шарик, не изменилась.
39. Электрон движется под действием однородного электрического поля в вакууме с ускорением 0,8 Тм/с2. Определить напряженность электрического поля. Ответ дать в единицах СИ.
40. Определить электрическую силу, действующую на электрон в плоском конденсаторе, если разность потенциалов между пластинами 10 кВ, а расстояние между ними 1,6 мм. Ответ дать в пиконыотонах.
41. Какая работа совершается однородным электрическим полем напряженностью 100 В/м при перемещении заряда 2 мкКл на 2 см в направлении, составляющем угол 60° с направлением силовых линий? Ответ дать в микроджоулях.
42. Проводящий шар имеет поверхностную плотность заряда 2 нКл/м2. Определить напряженность электрического поля в точке, удаленной от поверхности шара на расстояние, равное пяти радиусам шара. Ответ дать в единицах СИ.
43. При внесении заряда 200 нКл в электрическое поле совершена работа 0,4 мкДж. Найти потенциал поля в точке, в которой находится заряд. Ответ дать в единицах СИ.
44. Под действием электрического поля электрон перемещается от одной пластины вакуумного конденсатора к другой, при этом он получает кинетическую энергию 0,0032 пДж. Найти разность потенциалов между пластинами. Ответ дать в киловольтах.
45. Найти радиус проводящей сферы, если при сообщении ей заряда в 20 нКл ее потенциал стал равен 6 кВ. Ответ дать в сантиметрах.
46. На большом расстоянии друг от друга находятся два металлических шара: заряженный шар А радиусом 1 м и незаряженный шар В. После электрического соединения шаров длинным проводником заряд шара В стал равен 0,02 мкКл, а потенциал 100 В. Найти потенциал шара А до соединения. Ответ дать в единицах СИ.
47. Два конденсатора соединены параллельно. Емкость первого равна 1000 пФ, второго - 5000 пФ. Найти заряд первого конденсатора, если заряд второго 10 мкКл. Ответ дать в микрокулонах.
48. Несколько одинаковых конденсаторов емкостью по 60 нФ каждый соединили последовательно, так что общая емкость стала равной 15 нФ. Какова будет общая емкость этих конденсаторов, если их соединить параллельно? Ответ дать в нанофарадах.
49. Найти заряд, который нужно сообщить двум последовательно соединенным конденсаторам с емкостями 2 пФ и 3 пФ, чтобы зарядить их до разности потенциалов 10 кВ. Ответ дать в пикокулонах.
50. Два одинаковых конденсатора соединили параллельно и зарядили до напряжения 10 В, при этом заряд батареи конденсаторов 100мкКл. Определить емкость каждого конденсатора. Ответ дать в микрофарадах.
51. Три конденсатора соединены последовательно. Емкость первого конденсатора равна емкости второго и равна 4 мкФ, емкость батареи конденсаторов 1 мкФ. Найти емкость третьего конденсатора. Ответ дать в микрофарадах.
52. Определить энергию наэлектризованного проводящего шара с поверхностной плотностью заряда 10 мкКл/м2, если его потенциал равен 4 кВ. Площадь поверхности шара 12,5 м2. Ответ дать в единицах СИ.
53. Энергия электрического поля в конденсаторе равна 20 мДж. Определить заряд конденсатора, если его электроемкость равна 10 нФ. Ответ дать в микрокулонах.
54. Энергия плоского воздушного конденсатора равна 4 мкДж, а емкость 200 пФ. Найти разность потенциалов между обкладками конденсатора. Ответ дать в единицах СИ.
55. Конденсатор емкостью 1000 пФ зарядили до разности потенциалов 10 В. Определить плотность энергии электрического поля, если площадь обкладки 1 см2, расстояние между обкладками I мм. Ответ дать в единицах СИ.
Задачи 5 класса трудности
56. Два точечных тела, находящиеся в вакууме, имеют отрицательные заряды -2 пКл и -0,667 пКл. Масса одного тела 0,01 кг. Какова должна быть масса другого тепа, чтобы электрическая сила взаимодействия уравновесилась гравитационной силой притяжения? Гравитационная постоянная равна 66.7 пН м2/кг2. Ответ дать в единицах СИ.
57. В двух противоположных вершинах квадрата находятся два одинаковых положительных заряда величиной 800 нКл. взаимодействующие с силой 0,4 Н. Определить напряженность поля в центре квадрата, если в одну »1з свободных вершин квадрата поместить еще один положительный заряд величиной 0,08 .нКл. Ответ дать в единицах СИ.
53. Точечные заряды 100 мкКл и 200 мкКл находятся в вакууме. На прямой, соединяющей заряды, на одинаковом расстоянии 0,1 м от каждого из них помещен пробный заряд величиной -30 нКл. Найти модуль силы, действующей на пробный заряд. Ответ дать в единицах СИ.
59. Заряженная капелька жидкости находится в равновесии в направленном вертикально вверх однородном электрическом поле напряженностью 100 В/м. Определить массу капельки, если ее заряд равен 19,6 нКл. Ответ дать в миллиграммах.
60. Два заряженных шарика, связанные нитью, лежат на горизонтальной гладкой поверхности. Заряды шаров равны. Во сколько раз изменится сила натяжения нити, если заряд каждого шарика увеличить в три раза? Трением пренебречь.
61. Два одинаковых металлических шарика с зарядами I нКл и 3 нКл находятся на определенном расстоянии друг--от друга. Их приводят в соприкосновение и разводят на расстояние, которое в 2 раза больше первоначального. Во сколько раз уменьшится сила взаимодействия ?
62. Два одинаковых одноименно заряженных металлических шарика, заряды которых различаются в 5 раз, находятся на определенном расстоянии друг от друга. Их приводят в соприкосновение и разводят на прежнее расстояние. Определить во сколько раз увеличится сила взаимодействия.
63. Точечные заряды 2 нКл и -4 нКл находятся на расстоянии 0,2 м друг от друга р. вакууме. Найти напряженность электрического поля в точке, находящейся посредине между зарядами. Ответ дать в единицах СИ.
64. Два точечных положительных заряда 16 нКл и 9 нКл расположены на расстоянии 6 м друг- от друга в среде с диэлектрической проницаемостью, равной 3,5. Найти напряженность электрического поля посередине между зарядами. Ответ дать в единицах СИ.
65. Два точечных заряда величиной +9 нКл и +1 нКл расположены на расстоянии I м друг- от друга. На каком расстоянии от большего заряда на прямой, соединяющей эти заряды, напряженность электрического поля равна нулю? Ответ дать в единицах СИ.
66. Два точечных заряда величиной +8 нКл и -8 нКл расположены в вакууме в двух вершинах равностороннего треугольника. Сторона треугольника 2 м. Определить напряженность электрического поля в третьей вершине. Ответ дать в единицах СИ.
67. Во сколько раз уменьшится напряженность электрического поля в воздушном конденсаторе, заряженном и отключенном от источника тока, если расстояние между пластинами уменьшить вдвое, а пространство между ними заполнить диэлектриком с диэлектрической проницаемостью, равной 4?
68. Пылинка, находящаяся в электрическом поле и несущая на себе электрический заряд, переместилась в направлении силовых линий из точки с потенциалом 30 В в точку с потенциалом 10 В. Кинетическая энергия пылинки изменилась при этом на 0,1 мкДж. Найти заряд пылинки. Ответ дать в нанокулонах.
69. Между обкладками плоского конденсатора, разность потенциалов между которыми 300 В, а расстояние 3 см, движется заряженная частица, масса которой 20 мкг, заряд 10 мкКл. С каким ускорением движется частица? Ответ дать в км/с2. Поле тяжести не учитывать.
70. Электрон пролетает промежуток с электрическим полем, при этом его кинетическая энергия возрастает вдвое. Во сколько раз возрастет энергия электрона при пересечении им промежутка, если разность потенциалов на его концах увеличить в три раза при той же начальной энергии, что и в первом случае ?
71. Два одинаковых конденсатора соединены последовательно и подключены к источнику с ЭДС 20 В. Заряд на обкладках конденсаторов I нКл. Определить емкость каждого конденсатора. Ответ дать в пикофарадах.
72. Два одинаковых конденсатора емкостью 1 мкФ каждый соединены параллельно и подключены к источнику с ЭДС 1 В. Определить заряд батареи конденсаторов. Ответ дать в микрокулонах.
73. Два заряженных, отключенных от источников напряжения конденсатора емкостью 4 пФ и I пФ соединили между собой параллельно разноименно заряженными обкладками. Определить напряжение полученной батареи конденсаторов, если до соединения первый конденсатор имел заряд 1 нКл, второй 0,5 нКл. Ответ дать в единицах СИ.
74. Разность потенциалов между пластинами плоского воздушного конденсатора равна 20 В. Площадь пластин конденсатора равна 0,2 м2, а расстояние между ними равно 8.85 мм. Найти энергию конденсатора. Ответ дать в микроджоулях.
75. Два конденсатора емкостью 10 пФ каждый соединили последовательно и подключили к источнику с ЭДС 20 В. Определить энергию электрического поля системы конденсаторов. Ответ дать в наноджоу лях.
Задачи 6 класса трудности
76. Напряженность электрического поля между обкладками плоского вакуумного конденсатора, находящимися на расстоянии 9,1 см друг от друга равна 320 В/м. Электрон из состояния покоя проходит путь от отрицательной обкладки до положительной. Какую скорость он будет иметь в конце пути? Ответ дать в км/с.
77. Шарик массой 0,4 г и зарядом 0,5 м Кл подвешен на нити в однородном электрическом поле, силовые линии которого горизонтальны. Определить напряженность электрического поля, если угол отклонения нити от вертикали составляет 45°. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2. Ответ дать в единицах СИ.
78. Во сколько раз увеличится емкость плоского воздушного конденсатора, пластины которого расположены вертикально, если конденсатор погрузить до половины в жидкий диэлектрик с диэлектрической проницаемостью, равной 5 ?
79. Конденсатор состоит из нескольких латунных листов, проложенных стеклянными прокладками толщиной 2 мм. Площадь листа 200 см2, диэлектрическая проницаемость стекла 7. Определить количество листов, если емкость конденсатора 17,7 пФ.
80. Пластины воздушного конденсатора отсоединили от источника тока, раздвинули вдеое и зазор заполнили диэлектриком с диэлектрической проницаемостью, равной 4. Во столько раз уменьшилась энергия электростатического поля?
81. Заряженный шарик движется из точки с потенциалом 1400 В в точку, потенциал которой равен нулю. Найти начальную скорость шарика, если его конечная скорость 0,4 м/с. Заряд шарика 40 нКл, масса 1,6 г. Ответ дать в единицах СИ.
82. Два одинаковых конденсатора соединили последовательно, батарею зарядили от источника с ЭДС 360 В и затем отключили. Заряженные конденсаторы с помощью переключателя соединили параллельно одноименно заряженными обкладками. Определить напряжение на конденсаторах. Ответ дать в единицах СИ.
83. Воздушный плоский конденсатор заряжен до разности потенциалов 20 кВ. Площадь пластины 40 см2, расстояние между пластинами 1,77 мм. Определить количество теплоты, выделившееся при разрядке конденсатора, если 10 % энергии конденсатора рассеивается в виде электромагнитных волн. Ответ дать в миллиджоулях
84. Электрон с начальной кинетической энергией 100 эВ пролетает ускоряющую разность потенциалов 100 В. Определить отношение конечной скорости к начальной.
85. В трех вершинах квадрата находятся одинаковые положительные заряды 5 нКл. Напряженность поля в четвертой вершине 955 В/м. Найти длину стороны квадрата. Ответ дать в единицах СИ.
Задачи 7 класса трудности
86. Десять одинаковых конденсаторов, соединенных последовательно, зарядили так, что разность потенциалов между крайними клеммами равна 10 В, и отключили от источника тока. Затем с помощью переключателя их соединили параллельно одноименно заряженными пластинами. Во сколько раз изменилась запасенная энергия системы?
87. Электрон пролетает плоский конденсатор против силовых линий, при этом его скорость возрастает вдвое. Во сколько раз надо увеличить напряжение на пластинах конденсатора, чтобы при повторном движении скорость электрона возрастала в 4 раза? Начальная скорость та же самая, что и в первом случае.
88. Определить, во сколько раз возрастет емкость конденсатора, если в среднюю часть зазора вставить пластмассовую пластину с диэлектрической проницаемостью, равной 4, и толщиной, раиной половине расстояния между обкладками.
89. Пластины воздушного конденсатора отсоединили от источника тока, раздвинули вдвое и зазор заполнили диэлектриком с диэлектрической проницаемостью, равной 4. Во сколько раз уменьшилась плотность энергии электрического поля?
90. К заряженному конденсатору емкостью 5 мкФ подключают параллельно систему из двух последовательно соединенных незаряженных конденсаторов, емкости которых равны 10 мкФ и 20 мкФ. При этом по проводам протекает заряд 0,2 мКл. Определить, до какого напряжения был заряжен конденсатор. Ответ дать в единицах СИ.
№
ответ
1
0,02
19
48
37
0,04
55
0,5
73
100
2
24
20
450
38
4
56
0,018
74
3
21
7,85
39
4,55
57
200
75
10
22
40
58
2,7
76
3200
5
23
7,5
41
59
0,2
77
8
6
42
6,28
60
0
78
7
25
43
61
79
36
50
26
0,108
44
62
1,8
80
9
27
45
63
5400
81
0,3
28
46
280
64
82
180
11
-6
29
47
65
0,75
83
3,6
12
30
0,1
240
66
18
84
1,41
13
31
0,18
49
12000
67
85
14
32
885
68
86
15
33
51
69
5000
87
16
34
52
0,25
70
88
1,6
17
35
53
71
89
500
54
72
90