Задача 1: в воздухе с диэлектрической проницаемостью равной единице на расстоянии l друг от друга укреплены два точечных заряженных тела с зарядами +q и +4q соответственно. Где нужно поместить заряд –q, чтобы он находился в равновесии.
Задача 2: с какой силой ядро атома водорода притягивает электрон, если радиус орбиты электрона 5*10 в -11 степени м? чему равны скорость электрона и напряженность электрического поля ядра в точках первой орбиты электрона?
Задача 3: расстояние между вертикальными пластинами в плоском воздушном конденсаторе равно 6мм. Его погружают в масло с диэлектрической проницаемость 7. Как изменится емкость конденсатора?
Задача 4: два точечных заряда величиной 4нКл и 3 нКл соответственно удалены друг от друга на расстояние 40 см. с какой силой они притягиваются друг к другу?
Задача 5: между обкладками плоского конденсатора площадью 100 см^2 каждая находится слюда. Обкладки притягиваются друг к другу с силой 0.03 Н. определить напряженность поля конденсатора, если диэлектрическая проницаемость слюды равна 6.

sankasypper2358 sankasypper2358    2   13.05.2020 15:15    62

Ответы
KushnirDasha44 KushnirDasha44  12.01.2024 23:24
Задача 1:

Чтобы заряд -q находился в равновесии, его нужно поместить так, чтобы суммарная сила, действующая на него, была равна нулю. Сила взаимодействия между зарядами определяется законом Кулона:

F = k * |q1 * q2| / r^2,

где F - сила взаимодействия, k - электрическая постоянная, q1 и q2 - заряды точечных тел, r - расстояние между ними.

В данном случае, для того чтобы равновесие было достигнуто, суммарная сила, действующая на заряд -q, должна быть равной нулю:

F1 - F2 = 0,

где F1 - сила, с которой заряд +q притягивает заряд -q, F2 - сила, с которой заряд +4q притягивает заряд -q.

Используя закон Кулона, получаем:

k * |q * (-q)| / (l/2)^2 - k * |4q * (-q)| / (l/2)^2 = 0,

опускаем константы k и делаем приведение подобных:

-q^2 / (l/2)^2 + 4q^2 / (l/2)^2 = 0,

-q^2 + 4q^2 = 0,

3q^2 = 0.

Отсюда следует, что заряд -q должен находиться на расстоянии l/2 от заряда +q.

Задача 2:

Сила, с которой ядро атома водорода притягивает электрон, определяется законом Кулона:

F = k * |q1 * q2| / r^2,

где F - сила взаимодействия, k - электрическая постоянная, q1 и q2 - заряды, r - расстояние между ядром и электроном.

Сила должна быть равна центростремительной силе, которая определяется как:

F = m * v^2 / r,

где m - масса электрона, v - его скорость.

Таким образом, можно записать:

k * |q1 * q2| / r^2 = m * v^2 / r,

Отсюда можно найти силу притяжения ядра к электрону и скорость электрона:

F = k * |q1 * q2| / m * v^2,

v = sqrt(k * |q1 * q2| / m).

Аналогично, чтобы найти напряженность электрического поля ядра в точках первой орбиты электрона, можно использовать формулу:

E = F / q,

где E - напряженность электрического поля, F - сила взаимодействия ядра и электрона, q - заряд электрона.

Задача 3:

Емкость конденсатора в вакууме определяется формулой:

C = ε0 * (S / d),

где C - емкость конденсатора, ε0 - электрическая постоянная, S - площадь пластин конденсатора, d - расстояние между пластинами.

Если поместить конденсатор в масло с диэлектрической проницаемостью ε, то емкость изменится:

C' = ε * ε0 * (S / d).

Задача 4:

Сила взаимодействия между двумя зарядами определяется законом Кулона:

F = k * |q1 * q2| / r^2,

где F - сила взаимодействия, k - электрическая постоянная, q1 и q2 - заряды, r - расстояние между ними.

Подставляя значения в данной задаче:

F = (9 * 10^9 N * m^2 / C^2) * |4 * 10^-9 C * 3 * 10^-9 C| / (0.4 m)^2,

F = 108 N.

Таким образом, два заряда притягиваются друг к другу с силой 108 Н.

Задача 5:

Напряженность поля конденсатора можно найти, используя формулу:

E = F / q,

где E - напряженность электрического поля, F - сила, с которой пластины притягиваются друг к другу, q - заряд пластины.

Поскольку F = 0.03 Н и площадь каждой пластины составляет 100 см^2 = 0.01 м^2, то заряд пластины можно найти, используя формулу:

F = q * E,

q = F / E.

Если диэлектрическая проницаемость слюды равна 6, то электрическая постоянная также изменяется:

ε = ε0 * εr,

где ε0 - электрическая постоянная в вакууме, εr - относительная диэлектрическая проницаемость.

Таким образом, можно найти измененную электрическую постоянную и, зная ее значение и значение напряженности поля, найти заряд пластины.

Надеюсь, этот ответ достаточно подробен и понятен. Если у тебя возникнут вопросы, не стесняйся задавать их!
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика