№ 8.401.

Точка B находится в середине отрезка AC. Неподвижные точечные заряды –q и −2q (q = 2 нКл) расположены в точках A и C соответственно (см. рис.). Какой положительный заряд надо поместить в точку C взамен заряда −2q, чтобы модуль напряженности электрического поля в точке B увеличился в 4 раза?

Решение:

Ответ:

№ 8.402. 

На рисунке показана схема устройства для предварительного отбора заряженных частиц для последующего детального исследования. Устройство представляет собой конденсатор, пластины которого изогнуты дугой радиуса  R » 50 см. Предположим, что в промежуток между обкладками конденсатора из источника заряженных частиц (и.ч.) влетает электрон, как показано на рисунке. Напряженность электрического поля в конденсаторе по модулю равна 500 В/м. При каком значении скорости электрон пролетит сквозь конденсатор, не коснувшись его пластин? Считать, что расстояние между обкладками конденсатора мало, напряженность электрического поля в конденсаторе всюду одинакова по модулю, а вне конденсатора электрическое поле отсутствует. Влиянием силы тяжести пренебречь.

Решение:

Ответ:

№ 8.403.

Протон влетает в пространство между двумя заряженными пластинами конденсатора параллельно им со скоростью 350 км/с. Длина пластин 5 см, расстояние между пластинами 1 см. При какой напряженности электрического поля протон сможет вылететь из пространства конденсатора? Силой тяжести пренебречь.

Решение:

Ответ:

№ 8.404.

Два шарика с зарядами Q = −1 нКл и q = 5 нКл соответственно, находятся в однородном электрическом поле с напряженностью Е = 18 В/м, на расстоянии r = 1 м друг от друга. Масса большего шарика равна M = 5 г. Определите, какую массу должен иметь маленький шарик, чтобы они двигались с прежним между ними расстоянием и с постоянным по модулю ускорением.

Решение:

Ответ:

№ 8.405.

Плоский конденсатор, заполненный диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε = 7, имеет емкость С = 2800 пФ и присоединен к источнику постоянного напряжения U. Диэлектрическую пластину медленно извлекают из конденсатора, не отсоединяя его от источника и совершая при этом работу A = 1,5 мкДж. Чему равно U? Потерями на трение при удалении пластины из конденсатора можно пренебречь.

Решение:

Ответ:

№ 8.406.  

Маленький шарик массой m = 1 г с зарядом q > 0, подвешенный к потолку на легкой шелковой нитке длиной l = 0,8 м, находится в горизонтальном однородном электростатическом поле с модулем напряженности поля E = 6·10⁵ В/м (см. рис.). Шарик отпускают с нулевой начальной скоростью из положения, в котором нить вертикальна. В момент, когда нить образует с вертикалью угол 30° модуль скорости шарика υ =0,8 м/с. Чему равен заряд шарика q? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Решение:

Ответ:

№ 8.407.

Заряженный железный шарик радиусом r опущен в сосуд с маслом плотностью 900 кг/м³. В масле создали однородное вертикальное электрическое поле напряженностью Е₁ = 30 кВ/см, в результате чего шарик оказался в равновесии, будучи взвешенным в масле. Поле какой напряженностью Е₂ надо создать в масле в данном сосуде, чтобы шарик того же размера и с таким же зарядом, но изготовленный из алюминия, тоже оказался в равновесии?

Решение:

Ответ:

№ 8.412.

Протон влетает в пространство между двумя заряженными пластинами конденсатора параллельно им со скоростью 350 км/с. Напряжение на конденсаторе равно 50 В, расстояние между пластинами 1 см. Какая максимальная длина может быть у пластин, чтобы протон смог вылететь из пространства конденсатора? Силой тяжести пренебречь.

Решение:

Ответ:

№ 8.413.

Плоский конденсатор с длинными широкими горизонтальными пластинами подключен к источнику постоянного тока так, как показано на рисунке. Установка располагается в вакууме. Между пластинами находится положительно заряженная пылинка, которая движется вниз, разгоняясь, с ускорением g/2. Каким будет ускорение пылинки, если, не отключая конденсатор от источника, увеличить расстояние между пластинами в 2 раза?

Решение:

Ответ:

№ 8.415.

К крючку на потолке подвесили на легких диэлектрических нитях длиной l = 1 м два одинаковых маленьких шарика массой m = 10 г каждый и сообщили им одинаковые заряды q. После этого шарики оттолкнулись друг от друга, и когда колебания затухли, оказалось, что в положении равновесия угол между нитями равен 60°. Найдите величину и знак зарядов q.

Решение:

Ответ:

№ 8.416. демо 2025

К изолированному заряженному конденсатору с электроёмкостью C = 1 нФ и зарядом q = 12 нКл параллельно подключили незаряженный конденсатор электроёмкостью 2C. Найдите установившееся напряжение на первом конденсаторе.

Решение:

Ответ:

№ 8.417.

Плоский воздушный конденсатор емкостью 10 нФ подключили к источнику постоянного напряжения 10 В и зарядили, а затем отключили от источника. После этого расстояние между обкладками конденсатора уменьшили на 40%. Как и на сколько при этом изменилась энергия электрического поля конденсатора?

Решение:

Ответ:

№ 8.418.

Конденсатор состоят из двух неподвижных, вертикально расположенных, параллельных, разноименно заряженных пластин. Пластины расположены на расстоянии d = 4 см друг от друга. Напряженность поля внутри конденсатора равна 2∙10⁵ В/м. Между пластинами на равном расстоянии от них помещен шарик с зарядом 2∙10^-9 Кл и массой m = 0,1 г. После того как шарик отпустили, он начинает падать и ударяется об одну из пластин. На какую величину  уменьшится высота, на которой находится шарик, к моменту его удара об одну из пластин?

Решение:

Ответ:

№ 8.419.

Заряженный железный шарик радиусом r опущен в сосуд с маслом плотностью 900 кг/м³. В масле создали однородное вертикальное электрическое поле напряженностью Е₁ = 30 кВ/см, в результате чего шарик оказался в равновесии, будучи взвешенным в масле. Поле какой напряженностью Е₂ надо создать в масле в данном сосуде, чтобы шарик того же размера и с таким же зарядом, но изготовленный из латуни плотностью 8500 кг/м³, тоже оказался в равновесии?

Решение:

Ответ:

№ 8.420.

Протон влетает в электрическое поле конденсатора параллельно его пластинам в точке, равноудаленной от пластин. Найти минимальную скорость протона, при которой он еще вылетит из пластин конденсатора, если их длина 5 см, расстояние между пластинами 1 см, а напряженность поля 5000 В/м.

Решение:

Ответ:

№ 8.421.

Маленький шарик массой m с зарядом q = 5 нКл, подвешенный к потолку на легкой шелковой нитке длиной l = 0,8 м, находится в горизонтальном однородном электростатическом поле с модулем напряженности поля E = 6∙10⁵ В/м (см. рис.). Шарик отпускают с нулевой начальной скоростью из положения, в котором нить вертикальна. В момент, когда нить образует с вертикалью угол α = 30°, модуль скорости шарика υ = 0,9 м/с. Чему равна масса шарика m? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Решение:

Ответ:

№ 8.424.

На рисунке показана схема устройства для предварительного отбора заряженных частиц для последующего детального исследования. Устройство представляет собой конденсатор, пластины которого изогнуты дугой радиусом R. Перед попаданием в это пространство молекулы теряют один электрон. Во сколько раз надо увеличить напряжение на обкладках конденсатора, чтобы сквозь него пролетали ионы с вдвое большей кинетической энергией? Влиянием силы тяжести пренебречь.

Решение:

Ответ:

№ 8.425.

Протон влетает в пространство между двумя заряженными пластинами конденсатора параллельно им со скоростью 350 км/с. Напряжение на конденсаторе равно 100 В, расстояние между пластинами 1 см. Какая максимальная длина может быть у пластин, чтобы протон смог вылететь из пространства конденсатора? Силой тяжести пренебречь.

Решение:

Ответ:

№ 8.426.

К крючку на потолке подвесили на легких диэлектрических нитях длиной l = 60 см два одинаковых маленьких шарика и сообщили им одинаковые заряды q = 2,4 мкКл. После этого шарики оттолкнулись друг от друга, и когда колебания затухли, оказалось, что в положении равновесия угол между нитями равен 90°. Найдите массу m одного шарика.

Решение:

Ответ:

№ 8.427.

Плоский воздушный вертикальный конденсатор подключен к источнику с постоянным напряжением. Не отключая конденсатор от источника его погружают в жидкий диэлектрик с диэлектрической проницаемостью равной 4, при этом диэлектрик заполняет треть объема конденсатора. Во сколько раз изменилась энергия электрического поля конденсатора после погружения его в жидкий диэлектрик?

Решение:

Ответ:

№ 8.441.

Около небольшой металлической пластины, укрепленной на изолирующей подставке, подвесили на длинной шелковой нити легкую металлическую незаряженную гильзу. Когда пластину подсоединили к клемме высоковольтного выпрямителя, подав на нее положительный заряд, гильза пришла в движение. Опишите движение гильзы и объясните его, указав, какими физическими явлениями и закономерностями оно вызвано.

Решение:

Ответ:

№ 8.442.

Легкая трубочка из тонкой алюминиевой фольги подвешена к штативу на тонкой шелковой нити. Что произойдет с трубочкой, когда вблизи нее окажется отрицательно заряженный шар? Трубочка не заряжена, длина нити не позволяет трубочке коснуться шара.

Решение:

Ответ:

№ 8.443.

Плоский воздушный конденсатор отключили от источника тока, а затем увеличили расстояние между его пластинами (обкладками). Что произойдет при этом с зарядом на обкладках конденсатора, электроемкостью конденсатора и напряжением на его обкладках? Ответ обоснуйте с помощью известных Вам законов физики и физических закономерностей.

Решение:

Ответ:

№ 8.444.

Между двумя металлическими близко расположенными вертикальными пластинами, укрепленными на изолирующих подставках, подвесили на длинной шелковой нити легкую металлическую незаряженную гильзу (см. рисунок). Когда к пластинам приложили постоянное высокое напряжение, гильза пришла в движение. Опираясь на законы физики, опишите движение гильзы и объясните его.

Решение:

Ответ:

№ 8.445.

Легкий шарик из алюминиевой фольги покоится на поверхности земли. Непосредственно над шариком, на небольшой высоте расположена металлическая пластина большой площади. Пользуясь известными вам физическими закономерностями, опишите поведение шарика после того как пластину подключат к отрицательному полюсу высоковольтного выпрямителя?

Решение:

Ответ:

№ 8.446.

Если потереть шерстью эбонитовую палочку, то она электризуется, приобретая отрицательный заряд, и стрелка электрометра при поднесении палки к его шару отклоняется, а при удалении палки — возвращается к неотклоненному состоянию. Если же в момент поднесения наэлектризованной палки к электрометру коснуться рукой его металлического корпуса и сразу же убрать руку, то после удаления палки отклонение стрелки сохраняется, хотя и меньшее по величине.

Объясните, основываясь на известных физических законах и закономерностях, почему это происходит.

Электрометр (см. рис.) представляет собой металлический цилиндрический корпус, передняя и задняя стенки которого стеклянные. Корпус закреплен на изолирующей подставке. Через изолирующую втулку внутрь корпуса сверху входит металлическая трубка, заканчивающаяся внизу стержнем с установленной на нем легкоподвижной стрелкой, отклонение которой определяется величиной заряда. Стрелка может вращаться вокруг горизонтальной оси. Внутри корпуса установлена шкала электрометра, по которой определяется отклонение стрелки. Снаружи корпуса, наверху трубки прикрепляется металлический шар или тарелка, к которой подносят заряженные тела.

Решение:

Ответ:

№ 8.447.

В нижней половине незаряженного металлического шара находится крупная шарообразная полость, заполненная воздухом. Шар находится в воздухе вдали от других предметов. В центр полости помещен положительный точечный заряд  (см. рис.). Нарисуйте картину силовых линий электростатического поля внутри полости и снаружи шара. Если поле равно нулю, напишите в данной области: Е=0. Если поле отлично от нуля, нарисуйте картину поля в данной области, используя восемь силовых линий.

Решение:

Ответ:

№ 8.448.

Две плоские пластины конденсатора, закрепленные на изолирующих штативах, расположили на небольшом расстоянии друг от друга и соединили одну пластину с заземленным корпусом, а другую — со стержнем электрометра (см. рис.). Затем пластину, соединенную со стержнем электрометра, зарядили. Объясните, опираясь на известные Вам законы, как изменяются показания электрометра при сближении пластин. Отклонение стрелки электрометра пропорционально разности потенциалов между пластинами. Емкость электрометра пренебрежимо мала.

Решение:

Ответ:

№ 8.449.

.Легкий шарик из алюминиевой фольги покоится на диэлектрическом коврике на поверхности земли. Непосредственно над шариком, на небольшой высоте расположена металлическая пластина большой площади. Пользуясь известными вам физическими закономерностями, опишите поведение шарика после того как пластину подключат к отрицательному полюсу высоковольтного выпрямителя?

Решение:

Ответ:

№ 8.451.

Воспользовавшись оборудованием, представленным на рис.1, учитель собрал модель плоского конденсатора (рис.2), зарядил нижнюю пластину положительным зарядом, а корпус электрометра заземлил. Соединенная с корпусом электрометра верхняя пластина конденсатора приобрела отрицательный заряд, равный по модулю заряду нижней пластины. После этого учитель сместил одну пластину относительно другой не изменяя расстояния между ними (рис.3). Как изменились при этом показания электрометра (увеличились, уменьшились, остались прежними)? Ответ поясните, указав, какие явления и закономерности вы использовали для объяснения. Показания электрометра в данном опыте прямо пропорциональны разности потенциалов между пластинами конденсатора.

Решение:

Ответ:

№ 8.452.

Около небольшой металлической пластины, укрепленной на изолирующей подставке, подвесили на шелковой нити легкую металлическую незаряженную гильзу. Когда пластину подсоединили к клемме высоковольтного выпрямителя, подав на нее отрицательный заряд, гильза пришла в движение. Опишите движение гильзы и объясните его.

Решение:

Ответ:

№ 8.453.

В нижней половине незаряженного металлического шара находится крупная шарообразная полость, заполненная воздухом. Шар находится в воздухе вдали от других предметов. В центр полости помещен отрицательный точечный заряд q<0 (см. рис.). Нарисуйте картину силовых линий электростатического поля внутри полости и снаружи шара. Если поле равно нулю, напишите в данной области: Е=0. Если поле отлично от нуля, нарисуйте картину поля в данной области, используя восемь силовых линий.

Решение:

Ответ:

№ 8.454.  

Точечный положительный заряд +q находится в точке A, расположенной посередине между двумя закрепленными точечными электрическими зарядами — положительным +Q и отрицательным –Q. Заряд +q начинают перемещать вдоль прямой AB, которая перпендикулярна линии, проходящей через закрепленные заряды (см.рис.). Как при этом будут изменяться модуль и направление силы, действующей на заряд +q со стороны закрепленных зарядов? Нарисуйте вектор этой силы в тот момент, когда заряд +q будет находиться в положении B. Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

Решение:

Ответ:

№ 8.455.

Во время грозы было видно, как между облаками и землей проскочила длинная молния, а затем, через некоторое время, был слышен удар грома и его раскаты, продолжающиеся в течение довольно длительного времени после молнии. Объясните описанные выше явления, наблюдаемые во время грозы.

Решение:

Ответ:

№ 8.456.

На металлической пластинке, которая лежит на земле, лежит очень маленький металлический шарик. Над ним параллельно земле расположена другая пластинка, подключенная к клеммам высоковольтного выпрямителя, на который подают отрицательный заряд. Опираясь на законы механики и электростатики, объясните, как будет двигаться шарик.

Решение:

Ответ:

№ 8.457.

Точечный отрицательный заряд −q находится в точке A, расположенной посередине между двумя закрепленными точечными электрическими зарядами — положительным +Q и отрицательным –Q. Заряд −q начинают перемещать вдоль прямой AB, которая перпендикулярна линии, проходящей через закрепленные заряды (см. рис.). Как при этом будут изменяться модуль и направление силы, действующей на заряд −q со стороны закрепленных зарядов? Нарисуйте вектор этой силы в тот момент, когда заряд −q будет находиться в положении B. Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

Решение:

Ответ:

№ 8.458.

В трех вершинах квадрата ABCD закреплены точечные заряды +q, −q и +2q соответственно (см. рисунок). Опираясь на законы электродинамики, определите, как изменится направление напряжённости результирующего электростатического поля в центре квадрата, если заряд −q переместить из вершины B в вершину D? Сделайте рисунки, на которых постройте векторы напряженности результирующего электростатического поля в центре квадрата для двух случаев расположения зарядов.

Решение:

Ответ:

№ 8.459.

На столе установили два незаряженных электрометра и соединили их металлическим стержнем с изолирующей ручкой (рис. 1). Затем к первому электрометру поднесли, не касаясь его шара, положительно заряженную палочку (рис. 2). Не убирая палочки, сняли стержень, а затем убрали палочку.

Ссылаясь на известные вам законы и явления, объясните, почему электрометры оказались заряженными, и определите знаки заряда каждого из электрометров после того, как палочку убрали.

Решение:

Ответ:

№ 8.460.

Между двумя металлическими близко расположенными вертикальными пластинами, укрепленными на изолирующих подставках, подвесили на длинной шелковой нити легкую металлическую незаряженную гильзу (см. рисунок). Когда к пластинам приложили постоянное высокое напряжение, гильза пришла в движение. Опираясь на законы физики, опишите движение гильзы и объясните его.

Решение:

Ответ:

№ 8.461.

Два незаряженных электрометра соединили проводящим металлическим стержнем с изолирующей ручкой. Затем к первому поднесли отрицательно заряженную палочку, не касаясь шара. После этого сначала убрали стержень, соединяющий электрометры, а только потом убрали заряженную палочку. Объясните наблюдаемые явления и определите знак заряда на электрометрах после того, как убрали стержень и палочку.

Решение:

Ответ:

№ 8.462.

Плоский воздушный конденсатор отключили от источника тока, а затем увеличили расстояние между его пластинами (обкладками). Что произойдет при этом с зарядом на обкладках конденсатора, электроемкостью конденсатора и напряжением на его обкладках? Ответ обоснуйте с помощью известных Вам законов физики и физических закономерностей.

Решение:

Ответ:

№ 8.463.

Во время грозы было видно, как между облаками и землей проскочила длинная молния, а затем, через некоторое время, был слышен удар грома и его раскаты, продолжающиеся в течение довольно длительного времени после молнии. Объясните описанные выше явления, наблюдаемые во время грозы.

Решение:

Ответ:

№ 8.464.

В трех вершинах квадрата ABCD закреплены точечные заряды +q, −q и +2q соответственно (см. рисунок). Опираясь на законы электродинамики, определите, как изменится направление напряжённости результирующего электростатического поля в центре квадрата, если заряд −q переместить из вершины B в вершину D? Сделайте рисунки, на которых постройте векторы напряженности результирующего электростатического поля в центре квадрата для двух случаев расположения зарядов.

Решение:

Ответ:

№ 8.465.

Две плоские пластины конденсатора, закрепленные на изолирующих штативах, расположили на небольшом расстоянии друг от друга и соединили одну пластину с заземленным корпусом, а другую — со стержнем электрометра (см. рис.). Затем пластину, соединенную со стержнем электрометра, зарядили. Объясните, опираясь на известные Вам законы, как изменяются показания электрометра при увеличении расстояния между пластинами. Отклонение стрелки электрометра пропорционально разности потенциалов между пластинами. Емкость электрометра пренебрежимо мала.

Решение:

Ответ:

№ 8.466.

Воспользовавшись оборудованием, представленным на рис.1, учитель собрал модель плоского конденсатора (рис.2), зарядил нижнюю пластину положительным зарядом, а корпус электрометра заземлил. Соединенная с корпусом электрометра верхняя пластина конденсатора приобрела отрицательный заряд, равный по модулю заряду нижней пластины. После этого учитель приподнял верхнюю пластину не смещая в бок относительно нижней (рис.3). Как изменились при этом показания электрометра (увеличились, уменьшились, остались прежними)? Ответ поясните, указав, какие явления и закономерности вы использовали для объяснения. Показания электрометра в данном опыте прямо пропорциональны разности потенциалов между пластинами конденсатора.

Решение:

Ответ:

№ 8.467.

На металлической пластинке, которая лежит на земле, лежит металлический шарик. Над ним параллельно земле расположена другая пластинка, подключенная к клеммам высоковольтного выпрямителя, на который подают отрицательный заряд. Опираясь на законы механики и электростатики, объясните, как будет двигаться шарик.

Решение:

Ответ:

№ 8.468.

Если потереть стеклянную палочку шелком, то она электризуется, приобретая положительный заряд, и стрелка электрометра при поднесении палки к его шару отклоняется, а при удалении палки — возвращается к неотклоненному состоянию. Если же в момент поднесения наэлектризованной палки к электрометру коснуться рукой его металлического корпуса и сразу же убрать руку, то после удаления палки отклонение стрелки сохраняется, хотя и меньшее по величине. Объясните, основываясь на известных физических законах и закономерностях, почему это происходит.

Электрометр (см. рис.) представляет собой металлический цилиндрический корпус, передняя и задняя стенки которого стеклянные. Корпус закреплен на изолирующей подставке. Через изолирующую втулку внутрь корпуса сверху входит металлическая трубка, заканчивающаяся внизу стержнем с установленной на нем легкоподвижной стрелкой, отклонение которой определяется величиной заряда. Стрелка может вращаться вокруг горизонтальной оси. Внутри корпуса установлена шкала электрометра, по которой определяется отклонение стрелки. Снаружи корпуса, наверху трубки прикрепляется металлический шар или тарелка, к которой подносят заряженные тела.

Решение:

Ответ:

№ 8.469.

Точечный положительный заряд +q находится в точке A, расположенной посередине между двумя закрепленными точечными электрическими зарядами — положительным +Q и отрицательным –Q. Заряд +q начинают перемещать вдоль прямой AB, которая перпендикулярна линии, проходящей через закрепленные заряды (см.рис.). Как при этом будут изменяться модуль и направление силы, действующей на заряд +q со стороны закрепленных зарядов? Нарисуйте вектор этой силы в тот момент, когда заряд +q будет находиться в положении B. Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

Решение:

Ответ:

№ 8.470.

На столе установили два незаряженных электрометра и соединили их металлическим стержнем с изолирующей ручкой (рис. 1). Затем к первому электрометру поднесли, не касаясь его шара, положительно заряженную палочку (рис. 2). Не убирая палочки, сняли стержень, а затем убрали палочку.

Ссылаясь на известные вам законы и явления, объясните, почему электрометры оказались заряженными, и определите знаки заряда каждого из электрометров после того, как палочку убрали.

Решение:

Ответ:

№ 8.471.

Решение:

Ответ: