Контрольная работа по "Физике"
Автор: Дмитрий Булдаков • Ноябрь 15, 2019 • Контрольная работа • 1,271 Слов (6 Страниц) • 307 Просмотры
3. Два заряда 1,7 нКл и -2,5 нКл находятся на расстоянии 3,2 см друг от друга. Где нужно поместить заряд 3,4 нКл, чтобы заряд не испытывал действия силы?
Q1 = 180·10–9 Кл Q2 = 720·10–9 Кл d = 0,6 м | Знак заряда Q3 отрицательный. Полученное равновесие неустойчивое. [pic 1] |
Q3 ― ? |
На заряд Q1 действуют силы [pic 2] со стороны заряда Q2 и [pic 3] со стороны заряда Q3.
На заряд Q2 действуют силы [pic 4] со стороны заряда Q1 и [pic 5] со стороны заряда Q3.
Запишем силы, действующие на заряды Q1 и Q2:
[pic 6] [pic 7] [pic 8] [pic 9]
Силы, действующие на каждый из зарядов, уравновешены:
F12 = F13; F21 = F23.
[pic 10] [pic 11]
Q2х2 = Q3d2; Q1(d–х)2 = Q3d2. (1)
Так как правые части равенств (1) равны между собой, то можно приравнять и левые их части.
Q2х2 = Q1(d–х)2
(Q2 –Q1)х2+2Q1dх–Q1d2 = 0.
Решаем квадратное уравнение относительно х:
D = 4Q12d2+4(Q2–Q1)Q1d2 = 4Q1Q2d2.
[pic 12]
Чтобы заряд Q3 оказался между зарядами Q1 и Q2, должно быть 0<x<d. Так будет, если выбрать знак "плюс".
[pic 13]
[pic 14]
13. Два одинаковых плоских воздушных конденсатора соединены последовательно и подключены к источнику тока. Во сколько раз изменится напряженность электрического поля в одном из них, если другой заполнить диэлектриком с диэлектрической проницаемостью 4.
[pic 15]
U, ε | |
n1 — ? n2 — ? |
Вначале напряженность поля в каждом из конденсаторов равна
[pic 16]
где d — расстояние между пластинами конденсатора.
Начальная емкость каждого конденсатора равна
[pic 17]
где ε0 — электрическая постоянная,
S — площадь пластины конденсатора.
После того, как один из конденсаторов заполнили диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε, его емкость стала равной
[pic 18]
Рассмотрим вторую схему. При последовательном соединении заряды конденсаторов одинаковы:
[pic 19]
Суммарное напряжение на двух конденсаторах равно U:
[pic 20]
Напряженность поля внутри конденсаторов
[pic 21]
Изменение напряженностей:
[pic 22]
Так как ε > 1, то n1 < 1, n2 > 1. Напряженность внутри конденсатора, который заполнили диэлектриком, уменьшится и составит долю n1 от первоначального значения. Напряженность второго конденсатора возрастет в n2 раз.
...