Зверев В.А. школа 258 Санкт-Петербург 2013

- свойство элементарных частиц характеризующее электромагнитное взаимодействие и являющееся мерой этого взаимодействия.

Существует в природе q min = е =1, Кл. Больший заряд является целым кратным e: q=ze, где z=1,2,3… Сколько электронов нужно удалить с поверхности незаряженного тела, чтобы его заряд стал равным 3,2· Кл? Ответ: 20

Заряды существуют двух видов «+» и «-» и не существуют без частиц Одноименные заряды отталкиваются, разноименные притягиваются Существует в природе q min =е=1, Кл. Больший заряд является целым кратным e: q=ze,где z=1,2,3… (кварки с q=±1/3 е и q=±2/3 е в свободном состоянии не существуют) Заряд не зависит от СО и υ (инвариантен)

Электризуются все тела Электризуются оба тела (контакт, трение, деформация, нагрев, облучение, индукция) Электризация обусловлена разной плотностью заряда и разной работой выхода (энергией связи)

электрон протон нейтрон

протон нейтрон

электрон

Что происходит с массой небольшого куска металла, если его зарядить отрицательно? А. Уменьшается на величину массы отводимых положительных зарядов. Б. Уменьшается на величину массы отводимых отрицательных зарядов. В. Остается неизменной. Г. Увеличивается на величину массы сообщенных отрицательных зарядов.

r1r1 r2r2

q 1 + q 2 + q 3 +… + q n = const В замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов сохраняется

Величину каждого заряда увеличить в 2 раза? Как изменится сила Кулона, если: Расстояние между зарядами уменьшить в 3 раза? Величину каждого заряда увеличить в 4 раза, а расстояние между ними уменьшить в 2 раза? Какова диэлектрическая проницаемость среды, если сила взаимодействия зарядов в ней уменьшилась в 4 раза по сравнению с вакуумом?

– произведение модулей зарядов – расстояние между зарядами – диэлектрическая проницаемость среды (диэлектрика) +

Определить расстояние между двумя одинаковыми точечными зарядами по 3 мк Кл каждый, находящимися в вакууме, если модуль силы взаимодействия между ними равен 100 мН. Дано: F=100 мН q 1 =q 2 =q=3 мк Кл =1

Во сколько раз электрическое притяжение протона и электрона в атоме водорода больше гравитационного? + Частицы взаимодействуют друг с другом силами, имеющими электрическую природу. Гравитационное взаимодействие между частицами пренебрежимо мало. Дано: m e =9,1· кг m р =1,67· кг q е =q р =е=1,6· Кл

Гравитационное 6· Электромагнитное Слабое Сильное (ядерное) 1

Во сколько раз уменьшится сила кулоновского отталкивания двух маленьких бусинок с равными зарядами, если, не изменяя расстояния между ними, перенести две трети заряда с первой бусинки на вторую бусинку? Дано: q 1 =q 2 =q

Два одинаковых металлических шарика, заряд одного из которых первоначально равен -5 мк Кл, соприкасаются и затем снова разводятся. Заряд одного из шариков после разведения равен 3 мк Кл. Определить в микрокулонах заряд второго шарика до соприкосновения. Ответ:11 мк Кл q 1 + q 2 = q 1 + q 2 = 2 q -5+ q 2 =2·3 q 2 = 11 мк Кл

Два одинаковых шарика, имеющих заряды +15·10 -8 Кл и –5·10 -8 Кл, привели в соприкосновение, а затем раздвинули на расстояние 10 см. Определите силу взаимодействия между шариками. Дано: q 1 =+15 ·10 -8 Кл q 1 = –5 ·10 -8 Кл r=10 см F – ? По закону сохранения электрического заряда Ответ: F=2,25·10 -3 Н

На концах отрезка длиной 4 см расположены точечные заряды +6 и +3 мк Кл. Найти модуль силы, действующей на заряд 2 мк Кл, помещенный в середине отрезка. Дано: r=4 см q 1 = 6 мк Кл q 2 = 3 мк Кл q 3 = 2 мк Кл ++ +

+ + Заряды 90 и 10 н Кл расположены на расстоянии 24 см друг от друга. Где надо поместить третий заряд, чтобы он находился в равновесии? +

Два маленьких шарика с одинаковыми массами m висят на нитях равной длины. Какой заряд нужно сообщить шарикам, чтобы натяжение нитей стало равным Т? + +

+ + Два одинаковых маленьких заряженных шарика, подвешенных на нитях равной длины, опускают в керосин. Какова должна быть плотность материала шариков, чтобы угол расхождения нитей в в воздухе и керосине был одинаков?

+ заряд источника поля Будем изменять q в какое либо число раз. Опыт покажет: А В пробный заряд ++

Напряженность электрического поля измеряют с помощью пробного заряда. Как изменится модуль напряженности, если величину пробного заряда увеличить в 2 раза? А) Не изменится. Б) Уменьшится в 2 раза. В) Увеличится в 2 раза. Г) Уменьшится в 2 раз. Д) Увеличится в 2 раз. А) Не изменится.

Электрическое поле создается двумя одинаковыми по величине точечными зарядами q 1 и q 2. Вектор напряженности электрического поля в точке А, равноудаленной от зарядов, направлен, как показано на рисунке. Каковы знаки зарядов? А) q 1 - отрицательный, q 2 - отрицательный. Б) q 1 - положительный, q 2 - отрицательный. В) q 1 – отрицательный, q 2 - положительный. Г) q 1 - положительный, q 2 – положительный. Д) Ответ не однозначен. А + - Б) q 1 - положительный, q 2 - отрицательный.

Вдоль какой стрелки направлен вектор напряженности в точке А? А) 1. Б) 2. В) 3. Г) А А

+

+ +

+ + +

+ В точке А напряженность поля равна 63 Н/Кл, а в точке В – 7 Н/Кл. Найдите напряженность поля в точке С, лежащей посередине между точками А и В

Заряды по 0,1 мк Кл расположены на расстоянии 6 см друг от друга. Найти напряженность в точке, удаленной на 5 см от каждого из зарядов. Решите задачу для двух случаев: а) оба заряда положительные; б) заряды разноименные

_

Какое направление имеет вектор напряженности в точке С электростатического поля двух одинаковых точечных электрических зарядов, расположенных относительно точки С так, как это представлено на рисунке. А. 1 Б. 2 В. 3 Г. 4 С Какое направление имеет вектор кулоновской силы, действующей на отрицательный точечный заряд, помещенный в точку С? А. 1 Б. 2 В. 3 Г. 4 А. 1 В. 3

Два точечных заряда + 4q и - q расположены на некотором расстоянии друг от друга. Где на прямой, проходящей через заряды, находится точка, напряженность электростатического поля в которой равна нулю? А) Слева от заряда +4q Б) Между зарядами В) Справа от заряда -q. Г) Такой точки не существует. Д) Напряженность электростатического поля всюду равна нулю. + В) Справа от заряда -q.

Как изменится по модулю напряженность электрического поля точечного заряда при увеличении расстояния от заряда в 2 раза? А. Увеличится в 4 раза. Б. Увеличится в 2 раза. В. Не изменится. Г. Уменьшится в 4 раза. Д. Уменьшится в 2 раза. Г. Уменьшится в 4 раза

-q-q +2q + -

линии в каждой точке которых вектор напряженности направлен по касательной к ним

+ r r R r r

+ r r R r r

поверхностная плотность электрического заряда R

+ -

B А

Идеализированное представление поля плоского конденсатора: Поле плоского конденсатора:

Дано: q = Кл Q = Кл S = 400 см 2 r = 1 см σ - ? F - ? 2) r 2 =1 см 2

В однородном поле напряженностью 1 кВ/м переместили заряд -25 н Кл в направлении силовой линии на 2 см. Найти работу поля, изменение потенциальной энергии взаимодействия заряда и поля и напряжение между начальной и конечной точками перемещения. Дано: q=-25·10 -9 Кл Е=1 кВ/м S=2 см А - ? ΔW п - ? U - ? -

В однородном поле напряженностью 60 кВ/м переместили заряд 5 н Кл на 20 см под углом 60 0 к силовым линиям. Найти работу поля, изменение потенциальной энергии взаимодействия заряда и поля и напряжение между начальной и конечной точками перемещения. Дано: q=5·10 -9 Кл Е=60 кВ/м S=20 см = 60 0 А - ? ΔW п - ? U - ? +

В однородном поле напряженностью 60 кВ/м переместили заряд 5 н Кл на 20 см под углом 60 0 к силовым линиям. Найти работу поля, изменение потенциальной энергии взаимодействия заряда и поля и напряжение между начальной и конечной точками перемещения. Дано: q=5·10 -9 Кл Е=60 кВ/м S=20 см = 60 0 А - ? ΔW п - ? U - ? _

+ заряд источника поля В А пробный заряд ++ Будем изменять q в какое либо число раз. Опыт покажет:

Заряд 20 Кл, внесенный в некоторую точку эл. поля приобрел потенциальную энергию 80 Дж. Потенциал данной точки поля равен А. 2 В Б. 4 В В. 8 В Г. 16 В

Заряд 4 Кл внесен в электрическое поле в точку с потенциалом 2 В. Его потенциальная энергия равна: А. 2 Дж Б. 4 Дж В. 8 Дж Г. 16 Дж

Эквипотенциальные поверхности - это А. Поверхности наибольшего потенциала Б. Поверхности равного потенциала В. Поверхности наименьшего потенциала Г. Поверхности нулевого потенциала

А. 200 В Б. 100 В В. 50 В Г. 0 В Е А В Потенциал точки А равен 100 В. Чему равен потенциал точки В?

Заряд 1 создает в точке А потенциал 400 В, заряд 2 создает в этой точке потенциал – 300 В. Итоговый потенциал в точке А равен А – В Б 500 В В 100 В Г -100В - + А

V +

А. >100 В Б. 100 В В. 100 В Г. 0 В A B Е Потенциал точки А равен 100 В. Потенциал точки В?

0 В 220 В - напряженность поля пробоя воздуха 1 метр воздуха пробивает 1 км воздуха пробивает 3,2МВ 3,2ГВ

Владимир Маяковский ТУЧКИНЫ ШТУЧКИ Плыли по небу тучки. Тучек - четыре штучки: от первой до третьей - люди; четвертая была верблюдки. К ним, любопытством объятая, по дороге пристала пятая, от нее в небосинем лоне разбежались за слоником слоник. И, не знаю, спугнула шестая ли, тучки взяли все - и растаяли. И следом за ними, гонясь и сжирав, солнце погналось - желтый жираф. _ _ _ _ _ _

Владимир Маяковский ТУЧКИНЫ ШТУЧКИ Плыли по небу тучки. Тучек - четыре штучки: от первой до третьей - люди; четвертая была верблюдки. К ним, любопытством объятая, по дороге пристала пятая… _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ + + +

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _

10 кВ 9 кВ 8 кВ 7 кВ

Чему равен модуль напряженности однородного электрического поля внутри плоского конденсатора, если напряжение на его обкладках 10 В, а расстояние между обкладками 5 мм? Ответ:2000 В однородном электрическом поле с напряженностью 50 В/м находится в равновесии капелька с зарядом 2·10 -7 Кл. Определить в миллиграммах массу капельки. Ответ:1

С 1 = 2 мкФС 2 = 8 мкФ С 3 = 1 мкФ Найти емкость батареи конденсаторов С 1 = 2 мкФС 2 = 1 мкФ С 3 = 2 мкФ

Поляризация полярного диэлектрика.

Поляризация неполярного диэлектрика.

В каких точках напряженность поля равна 0? 2. В каких точках потенциал равен 0? 3. В каких точках напряженность поля min? max? 4. В каких точках потенциал поля min? max?

Задача На одной из пластин плоского конденсатора емкостью С находится заряд +q, а на другой +4q. Определить разность потенциалов между пластинами конденсатора.

Задача Два проводящих шара, заряженных, до потенциалов 10 В и 20 В соответственно, находятся на таком большом расстоянии друг от друга, что их можно считать уединенными. Электрические емкости шаров равны 4 мкФ и 6 мкФ. Каковы будут заряды на шарах, если их соединить тонким проводником. Каким станет потенциал каждого из шаров?

Электростатическая защита Заключается в том, что чувствительные приборы заключают внутрь замкнутого металлического корпуса

Не менее часто экранируют не прибор, а источник поля:

В электронно-лучевой трубке поток электронов с кинетической энергией эВ движется между пластинами плоского конденсатора длиной м. Расстояние между пластинами м. Какое напряжение нужно подать на пластины конденсатора, чтобы смещение электронного пучка на выходе оказалось м. Дано: = м E k = , Дж d= м h= м q=1, Кл U-?

X y +++

Решение: F=q 0 E y : F=ma y q 0 E=ma y т.к. υ 0y =o, то Y X - υ h l FпFп d ma

(1) и (3) (2) Y X - υ h l FпFп d ma

Подставим υ x в формулу (5):

Ответ: U=3200В