Контрольная работа оп "Физике"

Вариант №15

Задача №1

Четыре одинаковых по величине, но разных по знаку заряда q расположены в вершинах квадрата, как это показано на рисунке. Изменится ли величина напряженности Е и потенциал в центре квадрата, если два заряда поменять местами? Вариант обмена: 3 и 4.

[pic 1]

                            +           1            -            2[pic 2]

                   [pic 3][pic 4]

[pic 5]

[pic 6][pic 7]

•        3            +            4

Решение:

Напряженность электрического поля, создаваемого точечным зарядом, пропорциональна величине этого заряда, обратно пропорциональна квадрату расстояния до заряда, направлена "от" положительного и "к" отрицательному заряду. Поэтому при перемене местами зарядов 3 и 4, напряженность изменится, т.к. заряды перестанут компенсировать друг друга.

Потенциал в центре квадрата равен алгебраической сумме потенциалов, создаваемых всеми зарядами в этой точке, а от перестановки слагаемых сумма не меняется. Поэтому потенциал не изменится.

Ответ: При обмене местами зарядов 3 и 4, Напряженность изменится, Потенциал останется тем же.

Задача №2

Определить величину напряженности электростатического поля в заданной точке r0(x0,y0) по заданной зависимости потенциала от координат φ(x,y). Ответ указать с точностью до трех значащих цифр. Исходные данные: φ= - 10(х+у), r0(2,4) см,

Дано:

φ= - 10(х+у) B.

r0(2,4) см = (0,02;0,04) м.

Найти:

Е=? В.

Решение:

Связь напряженности с потенциалом поля:

E = −gradϕ = ;[pic 8][pic 9]

Выходит, что напряжённость в нашем случае величина постоянная и от координат не зависит.

 =  = = 14,1 B/м[pic 10][pic 11][pic 12]

Ответ: В точке r0(2,4) см, Е=14,1 В/м.

Задача №3

Величина вектора поляризации диэлектрика, помещенного между пластинами плоского конденсатора, равна Р. Чему равна поверхностная плотность некомпенсированного заряда на границе диэлектрика? Исходные данные: Р= 5,1·10-5 Кл·м-2