C1 + C1 e1eоS/d1 + e2eоS/d2 e1d2 + d1e2
6 ∙2,6∙ 8,85 ∙10-12∙ 2∙ 10-4
= ---------------------------------- = 2,26∙10-12 Ф = 2,26 пФ.
6 ∙1,5∙ 10-3 + 2,6∙ 2∙ 10-3
При последовательном соединении конденсаторов заряд q и разность потенциалов ∆φ на внешних обкладках конденсатора связаны с зарядами и разностями потенциалов на обкладках гипотетических конденсаторов соотношениями: q 1 = q2 = q , ∆φ = ∆φ1+ ∆φ2, где
∆φ = q /C, ∆φ1 = q /C1, ∆φ2 = q /C2.
Используя последние соотношения, найдем
C ∆φ C ∆φ d1 2,26∙ 10-12∙800∙2∙10-3
∆φ1 = -------- = ------------ = ---------------------------- = 340 (В).
C1 e1eоS 6∙8,85 ∙10-12∙2∙10-4
Тогда
∆φ2 = ∆φ - ∆φ1 = 800 – 340 = 460 (В).
Объемную плотность энергии w электрического поля конденсатора определим по формуле (1.71):
W С ∆φ2 2,26∙ 10-12∙8002
w = ------ = -------------- = -------------------------- = 0,97 (Дж/м3).
V 2S(d1 + d2) 2∙2∙10-4(2 + 1,5) 10-3
НИЖЕ ПРИВЕДЕНЫ ТИПОВЫЕ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ЭЛЕКТРОСТАТИКЕ
1. Потенциал электрического поля (обозначение, ед. измерения).
2. Линейная (поверхностная, объемная) плотность заряда (обозначение, ед. измерения).
3. Электроемкость (обозначение, ед. измерения).
4. Напряженность электрического поля (обозначение, ед. измерения).
5. Электрическая постоянная (обозначение, ед. измерения).
6. Единицы измерения градиента потенциала.
7. Воздействуя электрическим полем, можно изменить направление движения
А) протона Б) нейтрона В) электрона Г) ядра атома гелия. Указать все правильные ответы.
8. Какая физическая величина измеряется в Кл/м ?
9. Два одинаковых металлических шарика с зарядами 0,5 мкКл и 700 нКл привели в соприкосновение. Каким станет заряд второго шарика? Ответ дать в нКл.
10. Изобразить с помощью линий напряженности однородные электростатические поля с напряженностями Е и 3Е.
11. Можно ли на реальном физическим объекте поместить заряд
а) 5·10-19 Кл ; б) 8·10-18 Кл ; в) 1·10-19 Кл ; г) 0,32 Кл?
12. Электрон движется прямолинейно. Каким образом можно изменить направление его движения?
13. Однородное электростатическое поле можно создать с помощью …… .
14. Электрическое поле создается зарядами, расположенными в углах равностороннего треугольника (см.рис.). Указать направление вектора напряженности в точке А.
15. Есть два точечных заряда +q и -5 q. Положительный заряд действует на отрицательный с силой, численно равной 10 Н. С какой силой действует отрицательный заряд на положительный?
16.
Два точечных заряда расположены
так, как показано на рисунке. Векторами показать силы Кулона, действующие на
каждый из зарядов.
17. Как изменится сила электростатического взаимодействия двух электрических зарядов при перемещении их из вакуума в среду с диэлектрической проницаемостью 10?
18. Во сколько раз изменится сила кулоновского взаимодействия двух точечных зарядов, если величины зарядов одновременно уменьшить в 3 раза?
19. Четыре точечных заряда (два положительных и два отрицательных) расположить по углам прямоугольника так, чтобы напряженность электростатического поля в его центре была максимальна (минимальна).
20. Каждый из 4-х одинаковых по величине и знаку зарядов, расположенных в вершинах квадрата, создает в его центре электрическое поле, напряженность которого равна 100 В/м. Какова напряженность результирующего поля в этой точке?
21. 
Указать
направление вектора Е в точке А для случая, приведенного на
рисунке.
22. Электростатическое поле создается двумя точечными зарядами +q и +2q. Указать направление вектора Е в точке А для случая, приведенного на рисунке.
23. Два точечных заряда -1·10-9 Кл и +9·10-9 Кл расположены на расстоянии 1 м друг от друга. Найти напряженность электрического поля этих зарядов в точке, расположенной на середине прямой, соединяющей эти заряды.
24. Два точечных заряда по 2·10-9 Кл расположены на расстоянии 1 м друг от друга. Найти напряженность электрического поля этих зарядов в точке, расположенной на середине прямой, соединяющей эти заряды.
25.
Указать направление вектора
напряженности электростатического поля в точке А для случая, приведенного
на рисунке.
26. Заряженная пылинка массой 10 мг, помещенная между горизонтальными пластинами конденсатора, находится в равновесии. Действующая на нее сила Кулона равна … .
27.
Электрическое поле создается
зарядами, расположенными в углах равностороннего треугольника (см.рис.).
Указать направление вектора напряженности в точке А.
28.
Сила кулоновского взаимодействия
зарядов +q и -q
(рис.1) составляет 5 мкН. Какая сила действует на заряд -q в ситуации, приведенной на рис.2?
29. Альфа - частица (протон, электрон, бета- частица), внесенная в изображенное электростатическое поле Е будет двигаться в направлении … .
30. Определить направление движения заряда +q0, помещенного в центр правильного шестиугольника для случая, приведенного на рисунке. Заряды в углах шестиугольника неподвижно закреплены.
31. Два точечных заряда q1 = +5 пКл и q2 = -15 пКл (1000 альфа-частиц) находятся внутри закрытого ящика. Вычислить поток вектора напряженности электростатического поля через стенки ящика.
32. Внутри замкнутой поверхности находится заряд +q. Если добавить заряд -q/2 внутрь этой поверхности, поток вектора Е через нее
А) не изменится Б) увеличится В) уменьшится.
33. Потенциальная энергия взаимодействия двух точечных зарядов (формула).
34. Определить потенциальную энергию взаимодействия двух протонов в воздухе на расстоянии 10 см друг от друга.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.