Работа при перемещении электрического заряда. Движение заряженной частицы в однородном электрическом поле, вакууме; движение потока частиц; сила тока; плотность тока. Ток в металлах. Закон Ома для замкнутой цепи. Законы Кирхгофа. Виды соединения проводников, страница 29

1 Докажите, что напряженность элек­трического поля внутри заряженной прово­дящей сферы равна нулю.

2 Вокруг Земли имеется электрическое поле, напряженность которого 100 В/м. С какой силой это поле действует на электрон?

3 Электрон движется вдоль линии на­пряженности однородного электрического поля напряженностью 100 В/см. Определите скорость, которую приобретет электрон на участке длиной 9,1 мм.

4  Какова общая емкость двух конден­саторов, соединенных параллельно, если C₁ = 1 2 мкФ, С₂= 40 мкФ?

5 К обкладкам плоского воздушного конденсатора подведено напряжение 6000 В. Определите напряженность поля между обкладками, если расстояние между ними 4 см.

6 Энергия, полученная электроном на участке траектории, между концами которого имеется разность потенциалов 1 В, из­меряется электронвольтом (эВ). Выразите 1 эВ в джоулях. Заряд электрона е = 1,6×10^-19 Кл.

7 Пылинка массой 10^{-8 г находится в однородном электрическом поле между пластинками. Напряженность поля 104} В/м. Каким зарядом обладает пылинка, если дей­ствующая на нее сила тяжести уравнове­шивается силой, с которой на нее действует электрическое поле?

8 Два одинаковых положительных то­чечных заряда расположены на расстоянии Rдруг от друга в однородной среде с отно­сительной электрической проницаемостью Е_г. Найдите напряженность электрического поля в точке, расположенной на одинаковом расстоянии ℓ как от одного, так и от другого заряда.

9 Заряд плоского конденсатора со слю­дяным диэлектриком равен 1,4×10^-9 Кл. Площадь каждой пластины 20 см². Диэлектрическая проницаемость слюды равна 7. Найдите напряженность поля в диэлектрике.

10 В плоский конденсатор влетает элек­трон со скоростью 5-10⁷ м/с, направлен­ной параллельно обкладкам конденсатора. На какое расстояние по направлению к об­кладке сместится электрон за время его движения между обкладками? Расстояние между пластинами 0,02 м, длина конден­сатора 0,05 м и разность потенциалов между пластинами 400 В. Отношение e/m заряда электрона к его массе равно 1,76×10¹¹ Кл/кг.

11 Конденсатор электроемкостью 100 мкФ заряжен до разности потенциалов 500 В. Определите энергию конденсатора.

Шахмаев Н.М.

Упражнение  6

1  Начертите схему включения приборов для измерения мощности электрического тока на участке цепи с помощью амперметра, вольтметра.

2  К аккумулятору с ЭДС 6 В подклю­чили потребитель сопротивлением 1 Ом. При этом сила тока в цепи оказалась равной 5,8 А. Когда тот же потребитель подключили к батарее гальванических элементов с ЭДС 60 В, сила тока оказалась равной 0,05А. Не опровергает ли этот факт закон Ома для полной цели?

3  Источник тока с ЭДС ε = 6 В и внут­ренним сопротивлением r = 0,1 Ом питает внешнюю цепь сопротивлением R= 12,4 Ом. Какое количество теплоты Q выделится за время t = 10 мин на внешнем участке и во всей цепи?

4  Цепь питается от источника с ЭДС 16 В и внутренним сопротивлением 0,2 Ом. Постройте графики зависимости силы тока в цепи и напряжения на полюсах источника от внешнего сопротивления.

5  Когда к источнику тока был присое­динен резистор сопротивлением 1,65 Ом, на­пряжение на полюсах было 3,30 В. Когда же к этому источнику присоединили другой ре­зистор сопротивлением 3,50 Ом, напряжение на полюсах стало 3,50 В. Определите ЭДС и внутреннее сопротивление источника.

6  К источнику с ЭДС 40 В присоединили лампу сопротивлением 8 Ом. Определите внутреннее сопротивление источника, если сила тока в цепи 4 А.

7  Из однородной проволоки изгото­вили каркас, изображенный на рисунке 1. Найдите общее сопротивление каркаса, если он подключен в цепь через точки А и B. Сопротивление всех участков каркаса оди­наково и равно r.

8  Из однородной проволоки изго­товили каркас куба (рис. 2). Найдите сопротивление каркаса в случае, когда ток подключен к точкам А и В. Соп­ротивление всех ребер каркаса одинаково и равно r.