1. Два одинаковых шарика обладают зарядами – 8 нКл и 4 нКл. Шарики были приведены в соприкосновение и затем разведены на прежние места. Как изменилась сила их взаимодействия?
1) увеличилась в 2 раза; 2) увеличилась в 8 раз; 3) уменьшилась в 4 раза; 4)
уменьшилась в 8 раз.

2.
Разность потенциалов между двумя протяжёнными горизонтальными пластинами 500 В. Расстояние между пластинами 20 см. Между пластинами в равновесии находится пылинка массой 10–3 г. Определите модуль заряда этой пылинки.

3. Плоский конденсатор ёмкостью 200 мкФ подключили к источнику тока с ЭДС 500 В, а затем отключили. На сколько изменится энергия конденсатора, если его обкладки развести на расстояние, большее первоначального в 2 раза?

4. К источнику тока подключили резистор сопротивлением 4 Ом, при этом сила тока в цепи составила 2 А. Когда к тому же источнику подключили резистор сопротивлением 8 Ом, сила тока в цепи стала равна 1,2 А. Определите ток
короткого замыкания.

1. Для решения этой задачи нам потребуется использовать закон Кулона, который устанавливает, что сила взаимодействия двух зарядов пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Дано: у первого шарика заряд Q1 = 8 нКл, у второго шарика заряд Q2 = 4 нКл.

Так как шарики обладают одинаковыми зарядами после соприкосновения, обозначим этот заряд как Q_new.

Когда шарики приводятся в соприкосновение, происходит перенос заряда с одного шарика на другой до тех пор, пока они не достигнут равновесия и не оба станут заряженными одинаково.

Так как у нас нет информации о том, какой лад единицы заряда был перенесен между шариками, мы можем воспользоваться законом сохранения заряда, согласно которому сумма зарядов до и после соприкосновения должна оставаться неизменной.

Используя данное знание, мы можем записать уравнение:

Q1 + Q2 = 2 * Q_new

8 нКл + 4 нКл = 2 * Q_new

12 нКл = 2 * Q_new

Q_new = 6 нКл

Теперь мы можем вычислить отношение силы взаимодействия до и после разведения шариков.

Для шариков с зарядами Q1 и Q2 расстояние между ними не изменяется. Обозначим силу взаимодействия как F_old.

Тогда, воспользовавшись законом Кулона, мы можем записать:

F_old = k * (|Q1| * |Q2|) / r^2

где k - постоянная Кулона, r - расстояние между шариками.

Аналогично, для шариков с зарядом Q_new сила взаимодействия будет обозначена как F_new:

F_new = k * (|Q_new| * |Q_new|) / r^2

F_new = k * (|6 нКл| * |6 нКл|) / r^2

Так как k и r остаются неизменными, мы можем выразить отношение сил:

F_new / F_old = (k * (|6 нКл| * |6 нКл|) / r^2) / (k * (|Q1| * |Q2|) / r^2)

F_new / F_old = (6 нКл * 6 нКл) / (8 нКл * 4 нКл)

F_new / F_old = 36 нКл^2 / 32 нКл^2

F_new / F_old = 1.125

Ответ: Сила взаимодействия уменьшилась в 8 раз.

2. Для решения этой задачи нам потребуется использовать формулу для электрического поля между пластинами конденсатора:

E = V / d,

где E - электрическое поле, V - разность потенциалов, d - расстояние между пластинами.

Дано: V = 500 В, d = 20 см = 0.2 м.

Теперь мы можем вычислить значение электрического поля:

E = 500 В / 0.2 м = 2500 В/м.

Далее, для решения задачи мы можем использовать формулу для силы взаимодействия в электрическом поле:

F = q * E,

где F - сила, q - заряд частицы, на которую действует поле, E - электрическое поле.

Дано: m = 10^-3 г = 10^-6 кг.

Мы хотим найти модуль заряда q.

Используя второй закон Ньютона и формулу для силы, мы можем записать:

F = m * a,

где m - масса частицы, a - ускорение частицы.

Так как частица находится в равновесии, то ускорение a равно нулю.

F = m * a = 0.

Таким образом, сила взаимодействия должна быть равна нулю, чтобы сохранить равновесие.

Используя формулу для силы взаимодействия, мы можем записать:

F = q * E = 0.

Отсюда следует, что заряд q равен нулю.

Ответ: Модуль заряда пылинки равен нулю.

3. Для решения данной задачи нам потребуется использовать формулу для расчёта энергии конденсатора:

W = (1/2) * C * V^2,

где W - энергия конденсатора, C - ёмкость конденсатора, V - напряжение на конденсаторе.

Дано: C = 200 мкФ = 200 * 10^-6 Ф, V = 500 В.

Теперь мы можем вычислить значение энергии конденсатора до разведения обкладок:

W_before = (1/2) * 200 * 10^-6 Ф * (500 В)^2 = 25 Дж.

Затем, нам нужно вычислить значение энергии конденсатора после разведения обкладок.

Дано: новое расстояние между обкладками равно 2 * начальное расстояние.

Обратите внимание, что ёмкость конденсатора меняется при изменении расстояния между обкладками.

C_new = (ε * S) / (d_new),

где ε - диэлектрическая проницаемость, S - площадь перекрытия обкладок конденсатора, d_new - новое расстояние между обкладками.

Мы не знаем диэлектрическую проницаемость и площадь перекрытия обкладок, поэтому нам необходимы дополнительные данные для решения данной задачи.

Ответ: Необходимы дополнительные данные для решения задачи.

4. Для решения данной задачи нам потребуется использовать закон Ома:

I = U / R,

где I - сила тока, U - напряжение, R - сопротивление.

Дано: R1 = 4 Ом, I1 = 2 А, R2 = 8 Ом, I2 = 1.2 А.

Мы хотим найти ток короткого замыкания.

Ток короткого замыкания обозначается как I_short.

Найдем напряжение U по напряжению и первому сопротивлению:

U = I1 * R1 = 2 А * 4 Ом = 8 В.

Затем найдем ток короткого замыкания по второму сопротивлению и напряжению:

I_short = U / R2 = 8 В / 8 Ом = 1 А.

Ответ: Ток короткого замыкания равен 1 А.