Искусство
Языки
Языкознание
Вычислительная техника
Информатика
Финансы
Экономика
Биология
Сельское хозяйство
Психология
Ветеринария
Медицина
Юриспруденция
Право
Физика
История
Экология
Промышленность
Энергетика
Этика
Связь
Автоматика
Математика
Электротехника
Философия
Религия
Логика
Химия
Социология
Политология
Геология
Закон Кулона. Напруженість і потенціал електростатичного поля
 Скачать 4.47 Mb.
|
|
РОЗДІЛ 6. Електростатика 6.1 Закон Кулона. Напруженість і потенціал електростатичного поля. 6A1 Взаємодія точкових електричних зарядів описується законом Кулона: А) F=ІВl, Б) F=qE, В) , Г) F=ma, Д) F=kq. 6A2 Що є матеріальним носієм електричної взаємодії зарядів: А) повітря; Б) вакуум; В) магнітне поле; Г) позитронне поле; Д) електричне поле. 6A3 Напруженість електричного поля у деякій точці (за означенням): А) Е=u/2; Б) Е=D/εε0; В) E=F/q0; Г) ; Д) Е=j/σ. 6A4 Яке співвідношення правильно визначає відносну діелектричну проникність (ε) середовища, якщо F0 – сила взаємодії у вакуумі, а F – у речовині? А) ; Б) ; В) ; Г) ; Д) . 6A5 Напруженість електричного поля на відстані r від точкового заряду: А) ; Б) Е=D/εε0; В) E=F/q0; Г) ; Д) E=m/q2. 6A6 Потік вектора напруженості через довільну замкнуту поверхню S: А) ; Б) ; В) ; Г) ; Д) . 6A7 Робота з переміщення заряду в електричному полі: А) A=F·S; Б) ; В) ; Г) ; Д) A=jUt. 6A8 Потенціал електричного поля точкового заряду на певній відстані: А) П=mgh; Б) ; В) ; Г) ; Д) m=kIt. 6A9 Як зміниться сила кулонівської взаємодії двох точкових електричних зарядів, якщо зменшити відстань між ними в 2 рази? А) Збільшиться в 4 рази; Б) Збільшиться в 2 рази; В) Не зміниться; Г) Зменшиться в 4 рази; Д) Зменшиться в 2 рази. 6A10 Як зміниться сила електростатичної взаємодії двох точкових електричних зарядів, якщо перенести їх з вакууму в середовище з діелектричною проникністю = 3, а відстань між зарядами залишити незмінною? А) Зменшиться в 3 рази; Б) Збільшиться в 3 рази; В) Не зміниться; Г) Зменшиться в 9 разів; Д) Збільшиться в 9 разів. 6A11 Як зміниться за модулем напруженість електричного поля точкового заряду, якщо відстань до нього зменшити в 3 рази? А) Не зміниться; Б) Збільшиться в 3 рази; В) Збільшиться в 9 разів; Г) Зменшиться в 3 рази; Д) Зменшиться в 9 разів. 6A12 У кожній вершині квадрата є заряд +q. Якої величини негативний заряд слід помістити в центрі квадрата, щоб загальний заряд системи був рівним нулю? А) 2q; Б) 4q; В) 8q; Г) Будь-якої; Д) правильної відповіді немає. 6A13 Яка з наведених формул визначає потенціал електростатичного поля точкового заряду; А) 1; Б) 2; В) 3; Г) 4; Д) правильної відповіді немає. 6A14 Яка з наведених формул визначає зв'язок напруженості з потенціалом? А) 1; Б) 2; В) 3; Г) 4; Д) правильної відповіді немає. 6A15 Який напрямок має вектор напруженості в точці C електростатичного поля двох однакових точкових електричних зарядів, розташованих щодо точки С так, як це представлено на малюнку? А) 1; Б) 2; В) 3; Г) 4; Д) правильної відповіді немає. 6A16 Який напрямок має вектор напруженості в точці С електростатичного поля двох різнойменних однакових за абсолютним значенням точкових електричних зарядів, розташованих щодо точки С так, як це представлено на малюнку? А) 1; Б) 2; В) 3; Г) 4; Д) правильної відповіді немає. 6A17 Позитивно заряджена частинка рухається вздовж силової лінії поля точкового негативного заряду. Який є характер її руху? А) прискорений; Б) рівноприскорений; В) уповільнений; Г) рівномірний; Д) правильної відповіді немає. 6A18 Теорема Остроградського-Гаусса у речовині з діелектричною проникністю ε записується у вигляді : А) ; Б) ; В) ; Г) =0; Д) . 6A19 Напруженість електричного поля, яка створюється нескінченною рівномірно зарядженою площиною: А) Е=u/d; Б) ; В) ; Г) ; Д) . 6A20 Напруженість електричного поля, яка створюється між двома нескінченними, рівномірно і різнойменно зарядженими паралельними площинами: А) ; Б) ; Е=U/d; Г) Е=D/; Д) . 6A21 Напруженість електричного поля, створеного кулею з зарядом Q на відстані r від центра кулі: А); Б) E=F/q; В) E=qE; Г) E=U/d; Д) . 6A22 Напруженість поля, створеного нескінченною рівномірно зарядженою ниткою (τ=q/l): А) Е=F/q; Б) ; В) F=qЕ; Г) ; Д) Е=U/d. 6.2 Провідники і діелектрики в електричному полі. Електроємність. Енергія електростатичного поля. 6A23 Процес поляризації діелектрика полягає А) в зміщенні позитивних зарядів; Б) в зміщенні негативних зарядів; В) в зміщенні позитивних і негативних зарядів в одному напрямі; Г) в зміщенні позитивних і негативних зарядів в протилежних напрямках; Д) в зміщенні атомів і молекул. 6A24 Вектор поляризації записується у вигляді А) Р=IU; Б) ; В) ; Г) Р=А/t; Д) Р=. 6A25 Вектор електричного зміщення або індукції електричного поля визначається формулою: А) ; Б) ; В) D2n=D1n; Г) D2n=σ0; Д) B=μ0·H. 6A26 Дипольний момент диполя визначається формулою: А) p=mv; Б) p=ql; В) P=IU; Г) Р=; Д) . 6A27 Електроємність відокремленого провідника: А) А=ІUt; Б) Р=ІU; В) С=q/φ; Г) С=1/F; Д) Е=U/d. 6A28 Електроємність відокремленої сфери визначається за формулою: А) С=q/σ; Б) С=1/F; В) Р=; Г) С =; Д) F=kq. 6A29 Електроємність плоского конденсатора С: А) 4πε0R; Б) εε0S/d; В) С=q/φ; Г) F=ma; Д) p=mv. 6A30 Ємність послідовного з’єднання конденсаторів визначається за формулою: А) , Б) , В) , Г) , Д) 6A31 Ємність паралельного з’єднання конденсаторів визначається за формулою: А) , Б) , В) , Г) , Д) . 6A32 У електричному полі на електричний заряд діє сила: А) F=ma; Б) F=evB; В) F=qE; Г) F=kq; Д) F=kx. 6A33 Енергія зарядженого конденсатора визначається за формулою: А) q2/2C; Б) IU; В) U2R; Г) IUt; Д) IR. 6A34 Об’ємна густина енергії електричного поля (формула): А) w=jE2; Б) w=A/v; В) w=εε0E2/2; Г) w=P/v; Д) w=N/v. 6A35 Об’ємна густина енергії електричного поля (за означенням): А) w=jE2; Б) w=W/V; В) w=Pt; Г) w=CU2/2; Д) w=q2/(2C). Задачі першого рівня складності 6B1 Визначити діелектричну проникність середовища, в якому два точкові заряди 1 нКл та 20 нКл взаємодіють з силою 2·10-7 Н на відстані 0,3 м (1/4πε0= 9∙109 H∙м2/Кл2). А) 9; Б) 14; В) 13; Г) 10; Д) 12. 6B2 Два точкових заряди взаємодіють у вакуумі на відстані 1м з силою 6·10-9 Н. Величина одного заряду дорівнює 1/9 нКл. Визначити величину другого заряду (1/4πε0=9∙109 H∙м2/Кл2). А) 3 нКл; Б) 6 нКл; В) 5 нКл; Г) 7 нКл; Д) 10 нКл. 6B3 При зміні відстані між двома точковими зарядами сила взаємодії зменшилась в 9 разів. У скільки разів змінилась при цьому відстань між зарядами? А) збільшилась у 3 рази, Б) зменшилась у 2 рази, В) збільшилась у 5 раз, Г) зменшилась у 3 рази, Д) не зміниться. 6B4 У скільки разів зміниться сила взаємодії між двома точковими зарядами, якщо величину кожного з них збільшити в 4 рази? А) зменшиться у 16 разів, Б) збільшиться у 6 разів, В) збільшиться у 16 разів, Г) зменшиться у 6 разів, Д) без змін. 6B5 Яка напруженість однорідного електричного поля, в якому на точковий заряд 10 нКл діє сила 10 мкН? А) 1000 В/м; Б) 2000 В/м; В) 1500 В/м; Г) 2500 В/м; Д) 3000 В/м. 6B6 Визначити діелектричну проникність середовища, в якому на віддалі 0,07 м від точкового заряду 49 нКл напруженість електричного поля дорівнює 2·104 В/м (1/4πε0= 9·109 м/Ф). А) 2; Б) 3,5; В) 4,5; Г) 5,5; Д) 3. 6B7 Знайти напруженість електричного поля в точці, яка знаходиться посередині між точковими зарядами 8·10-9Кл і – 6·10-9Кл Кл. Відстань між зарядами 10 см, ε=1. А) 5·104 В/м; Б) 3·105 В/м; В) 1·106 В/м; Г) 3·107 В/м; Д) 2·106 В/м. 6B8 Визначити напруженість електричного поля на поверхні Землі, якщо заряд Землі 5,7·105 Кл, а її радіус 6371 км. А) 154 Н/Кл; Б) 208 Н/Кл; В) 126 Н/Кл; Г) 75 Н/Кл; Д) 90 Н/Кл. 6B9 В електричному полі напруженістю 1000В/м знаходиться заряд 5нКл. Визначити силу, яка діє на цей заряд. А) 5мкН; Б) 7мкН; В) 13мкН; Г) 20мкН; Д) 35мкН. 6B10 Яка напруженість однорідного електричного поля, в якому на точковий заряд 10нКл діє сила 10мкН? А) 950 В/м; Б) 700 В/м; В) 500 В/м; Г) 1000 В/м; Д) 200 В/м. 6B11 Електрон знаходиться в однорідному електричному полі з напруженістю 200кВ/м. Який шлях пройде електрон за час 1нс, якщо його початкова швидкість дорівнює 0 (е=1,6 10-19Кл; m=9,1 10-31кг). А) 1,76 см; Б) 2,6 см; В) 3,4 см; Г) 5,2 см; Д) 5,3 см. 6B12 Яку роботу виконує електричне поле під час переміщення позитивного заряду 20нКл з точки, потенціал якої 1000В, в точку, потенціал якої 200В? А) 5мкДж; Б) 10мкДж; В) 12мкДж; Г) 14мкДж; Д) 16мкДж. 6B13 Під час переміщення заряду між точками з різницею потенціалів 400В поле виконало роботу 40мкДж. Знайти величину заряду. А) 0,7мкКл; Б) 0,1мкКл; В) 3мкКл; Г) 7мкКл; Д) 10мкКл. 6B14 Поле створене точковим зарядом 1нКл. Знайти потенціал поля в точці, віддаленій від заряду на 20 см. А) 45В; Б) 50В; В) 57В; Г) 60В; Д) 32,5В. 6B15 Точкові заряди =1мкКл і = 0,1мкКл знаходяться на відстані 10см один від одного. Яку роботу виконує поле, якщо другий заряд віддалиться від першого на відстань 20см? А) 2,7мДж; Б) 3,4мДж; В) 8,7мДж; Г) 9,8мДж; Д) 4,5мДж. 6B16 Порошинка масою 0,1г і зарядом 10-4Кл переміщується з точки А, потенціал якої 600В, в точку В з потенціалом 200В. Якої швидкості набуде частинка в точці В, якщо в точці А вона мала кінетичну енергію 20мДж? А) 27,3м/с; Б) 34,6м/с; В) 21,1м/с; Г) 43,7м/с; Д) 28м/с. 6B17 Яка прискорююча різниця потенціалів необхідна для надання електрону швидкості 30 Мм/с? (е=1,6 10-19Кл; m=9,1 10-31кг) А) 3,5кВ; Б) 4,8кВ; В) 2,56кВ; Г) 7,3кВ; Д) 8,1кВ. 6B18 Порошинка із зарядом 8·10-19Кл пройшла у вакуумі прискорюючу різницю потенціалів 3 МВ. Знайти кінетичну енергію порошинки. А) 1,4·10-12Дж; Б) 2,4·10-12Дж; В) 3,4·10-12Дж; Г) 4,4·10-12Дж; Д) 5,4·10-12Дж. 6B19 На рисунках а, б у вершинах квадрата розміщено чотири рівні за значенням, але різні за знаком точкові заряди. Визначити, який із пронумерованих векторів збігається з напрямком вектора напруженості в центрі квадрата. А) 3; 4. Б) 1; 2. В) 2; 3. Г) 1; 4. Д) 2; 3; 4. 6B20 На рисунку зображено силову лінію електростатичного однорідного поля. В якій точці потенціал буде найбільшим? А) у точці А; Б) у точці B; В) у точці С; Г) потенціали в усіх точках є однаковими; Д) правильної відповіді немає. 6B21 На рисунках а, б зображено дві еквіпотенціальні поверхні з потенціалами і поля точкового заряду q , який помістили в точку О. Визначити, який із пронумерованих векторів збігається з напрямком напруженості поля Ав точці А для позитивного і негативного зарядів. А) 3; 4. Б) 1; 2. В) 2; 3. Г) 1; 4. Д) правильної відповіді немає. 6B22 Металева пластинка рівномірно заряджена. Поверхнева густина заряду 10нКл/м2. На малій відстані від пластини знаходиться точковий заряд q=100нКл. Знайти силу, яка діє на заряд. А) 35мкН; Б) 43мкН; В) 36мкН; Г) 46,3мкН; Д) 56,5мкН. 6B23 Точковий заряд q=1мкКл знаходиться поблизу рівномірно зарядженої площини. Знайти поверхневу густину заряду, якщо відомо, що на заряд діє сила F=60мН. А) 1,06 мкКл/м2; Б) 2 мкКл/м2; В) 3 мкКл/м2; Г) 3,2 мкКл/м2; Д) 4,1 мкКл/м2. 6B24 Відстань між двома точковими зарядами і дорівнює 40 см. Знайти напруженість поля в точці, яка знаходиться посередині між зарядами. А) 3кВ/м; Б) 4кВ/м; В) 5кВ/м; Г) 3,2кВ/м; Д) 2,3кВ/м. 6B25 На якій відстані від нескінченної рівномірно зарядженої дротини напруженість електричного поля дорівнює 3·10-2 В/м? Лінійна густина заряду 15·10-9Кл/м, ε=2. А) 5,5·103м; Б) 4,5·102м; В) 3,2·103м; Г) 1,5·102м; Д) 2,1·102м. 6B26 На рисунках а, б, в зображено силові лінії електростатичного поля. Визначити знак потоку вектора через замкнену поверхню в кожному з випадків. А) а-+;б-–; в-0. Б) а-–; б-+; в-0. В) а-0; б-–; в-0. Г) а-–; б-–; в-0. Д) правильної відповіді немає. 6B27 В яких випадках (рис. а, б, в, г) потік вектора напруженості електростатичного поля через замкнену поверхню не буде дорівнювати нулю. А) а; Б) в; В) г; Г) б. Д) правильної відповіді немає. 6B28 Пластинкам конденсатора ємністю 5мкФ надали заряд 0,01Кл. Визначити різницю потенціалів між пластинами конденсатора. А) 2кВ; Б) 3кВ; В) 5кВ; Г) 7кВ; Д) 10 кВ. 6B29 У скільки разів зміниться ємність плоского конденсатора, якщо він спочатку знаходиться в гасі, а потім в гліцерині? Діелектрична проникність гасу ε1 = 2, а гліцерину ε1 = 43. А) зменшиться у 6 разів; Б) зменшиться у 3 рази; В) збільшиться у 5 разів; Г) збільшиться у 10 разів, Д) збільшиться у 21,5 рази. 6B30 Плоский конденсатор складається з двох пластин площею 500 см2 кожна, розташованих на відстані 3,54 мм. Простір між пластинами заповнений діелектриком з ε=4. Визначити ємність такого конденсатора (ε0 = 8,85·10-12 Ф/м). А) 500пФ; Б) 400пФ; В) 350пФ; Г) 210пФ; Д) 280пФ. 6B31 Конденсатор якої ємності треба під΄єднати послідовно до конденсатора ємністю 800 пФ, щоб ємність батареї була 160 пФ. А) 300пФ; Б) 150пФ; В) 200пФ; Г) 250пФ; Д) 140мкФ. 6B32 У скільки разів зміниться енергія зарядженого конденсатора, якщо напругу між його пластинами збільшити в 4 рази? А) збільшиться у 16 разів; Б) зменшиться у 16 разів; В) збільшиться у 8 разів; Г) зменшиться у 8 разів; Д) зменшиться у 4 рази. 6B33 При сталій напрузі між пластинами конденсатора площу його пластин збільшили в 4 рази. У скільки разів при цьому змінилася енергія зарядженого конденсатора? А) зменшиться у 4 рази; Б) збільшиться у 8 разів; В) збільшиться у 4 разів; Г) зменшиться у 8 разів; Д) не зміниться. 6B34 При якій напруженості електричного поля об’ємна густина енергії буде рівною 4,425Дж/м3 (ε0 = 8,85·10-12 Ф/м, ε = 1). А) 1 МВ/м; Б) 3 МВ/м; В) 5 МВ/м; Г) 7 МВ/м; Д) 10 МВ/м. 6B35 Конденсатору електроємністю 10 пФ надали заряд 1нКл. Знайти енергію конденсатора. А) 5·10-6Дж; Б) 3·10-7Дж; В) 5·10-8Дж; Г) 3·10-9Дж; Д) 7·10-8Дж. 6B36 Як зміниться енергія від’єднаного від джерела живлення зарядженого конденсатора, якщо розсунути пластини конденсатора; А) збільшиться; Б) зменшиться; В) не зміниться; Г) спочатку збільшиться, а потім зменшиться; Д) правильної відповіді немає. 6B37 Як зміниться енергія від’єднаного від джерела живлення зарядженого конденсатора, в якому діелектриком є скло, якщо вийняти діелектрик? А) збільшиться; Б) зменшиться; В) не зміниться; Г) спочатку збільшиться, а потім зменшиться; Г) правильної відповіді немає. Задачі другого рівня складності 6C1 Однакові металеві кульки, що мають заряд +8q і -6q приводять в контакт і знову розводять на попередню відстань. У скільки разів при цьому зміниться сила взаємодії між кульками? А) зменшиться у 48 раз; Б) збільшиться у 45 раз; В) збільшиться у 24 рази; Г) без змін; Д) зменшиться у 24 рази. 6C2 Заряди 90 нКл і 10 нКл розташовані на відстані 40 мм один від одного. Де треба розташувати третій заряд, щоб він був у рівновазі? А) 10 мм від першого; Б) 30 мм від першого; В) 30 мм від другого; Г) 20 мм від першого; Д) 40 мм від другого. 6C3 В однорідне електричне поле, утворене двома паралельними вертикальними пластинками, помістили кульку масою 2 г, підвішену на тонкій шовковій нитці. Кульці надали заряду 10-6 Кл. Визначити напруженість поля, якщо нитка відхилилась на 30˚. А) 7·106Н/Кл; Б) 5·105Н/Кл; В) 3·105Н/Кл; Г) 1,1·104Н/Кл; Д) 2,1·104Н/Кл. 6C4 Електрон, початкова швидкість якого дорівнює нулю, починає рухатись в однорідному електричному полі напруженістю 1,5 В/м. На якій відстані його швидкість зросте до 20 км/с? (е=1,6 10-19 Кл; m=9,1 10-31 кг). А) 5,3·10-4 м; Б) 7,6·10-4 м; В) 4,8·10-4 м; Г) 2,1·10-4 м; Д) 3·10-5 м. 6C5 Краплина оливи діаметром 0,1 мм піднімається із сталим прискоренням 0,2 м/с2 в однорідному вертикальному електричному полі. Якою є напруженість поля (В/м), якщо заряд краплини 10-12 Кл, а густина оливи 800 кг/м3? А) 3,2·103; Б) 1,2·103; В) 4,2·103; Г) 5,2·103; Д) 7,2·104. 6C6 Два точкові заряди -3 10-7 і 1,2 10-6 Кл віддалені на 12 см один від одного. У якій точці напруженість електричного поля, утвореного зарядами, дорівнює нулю? |