Напряженность и закон Кулона

Закон Кулона 

Закон сохранения электрического заряда

Напряженность

Принцип суперпозиции

Электрическое поле

Потенциал электростатического поля

Разность потенциалов

---

Теория

Совсем чуть−чуть. 

Закон Кулона — сила, с которой два точечных заряда действуют друг на друга. Она обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними и прямо пропорциональна произведению их зарядов.

Заряды с одинаковым знаком отталкиваются, с разными — притягиваются. По III з. Ньютона сила действия одного заряда равна силе действия другого:

Наглядно рассказывается об этом в видео.
А напряженность — силовая характеристика электрического поля. По-простому: электрическое поле действует на заряд, и вот сила, с которой поле действует на заряд, и есть напряженность. 

Напряженность НЕ зависит от величины заряда, помещенного в поле!

Задачи

Задача 1 Два одинаковых маленьких положительно заряженных металлических шарика находятся в вакууме на достаточно большом расстоянии друг от друга. Модуль силы их кулоновского взаимодействия равен F₁. Модули зарядов шариков отличаются в 5 раз. Если эти шарики привести в соприкосновение, а затем расположить на прежнем расстоянии друг от друга, то модуль силы их кулоновского взаимодействия станет равным F₂. Определите отношение F₂ к F₁.

Скажем, что заряд одного шарика q, другого 5q. Тогда сила Кулона между ними:

А если теперь соединить два шарика, то общий заряд разделится пополам (на каждый шарик). Общий заряд 5q + q = 6q, тогда на каждом шарике окажется по 3q. Тогда сила Кулона:

Отношение получится таким:

Ответ: 1,8

Задача 2 Два одинаковых маленьких разноименно заряженных металлических шарика находятся в вакууме на достаточно большом расстоянии друг от друга. Модуль силы их кулоновского взаимодействия равен F₁. Модули зарядов шариков отличаются в 4 раза. Если эти шарики привести в соприкосновение, а затем расположить на прежнем расстоянии друг от друга, то модуль силы их кулоновского взаимодействия станет равным F₂. Определите отношение F₁ к F₂.

Та же самая задача? А вот и нет, одно слово другое: разноименно вместо положительных. Это значит, что один шарик будет заряжен положительно, другой отрицательно. По сравнению с первым случаем сила Кулона никак не изменится по модулю (только по нарпавлению).

А вот после соприкосновения изменится. Общий заряд: 5q − q = 4q или q − 5q = − 4q, тогда на каждый шар пойдет по 2q:

Отношение:

Ответ: 0,8

Задача 3 На нерастяжимой нити висит шарик массой 100 г, имеющий заряд 20 мкКл. Как необходимо зарядить второй шарик, который подносят снизу к первому шарику на расстояние 30 см, чтобы сила натяжения: а) увеличилась в 4 раза; б) рассмотреть случай невесомости?

В начальный момент времени на шарик действуют две силы:

а) Чтобы сила натяжения увеличилась в 4 раза, сила Кулона должна быть направлена вниз, значит, нужно поднести отрицательно заряженный шарик. Запишем также уравнение на ось Y:

б) Невесомость возникает, когда сила натяжения равна нулю. Для этого нужно, чтобы сила Кулона была направлена вверх, значит, подносим положительный заряд:

Ответ: −1,5 мкКл, 500 нКл.

Задача 3 Фотон с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта, выбивает с поверхности пластинки электрон, который попадает в электрическое поле с напряженностью 125 В/м. Найти расстояние, которое он пролетит прежде, чем разгонится до скорости, равной 1% от скорости света. 

В задаче говорится про электрон, значит, его массу m = 9,1×10⁻³¹ кг и заряд q = 1,6 × 10⁻¹⁹ Кл можно посмотреть в справочных данных.

Найдем ускорение электрона в электрическом поле:

Остается найти пройденный путь в равноускоренном движении при нулевой начальной скорости: 

Ответ: 0,2 м

Задача 4 Полый заряженный шарик массой m = 0,4 г. движется в однородном горизонтальном электрическом поле из состояния покоя. Модуль напряженности электрического поля E = 500 кВ/м. Траектория шарика образует с вертикалью угол α = 45°. Чему равен заряд шарика? 

Для начала разберемся, какие силы действуют на заряд:

Заряд движется под углом 45 градусов, значит, отношением сил будет тангенс 45°:

Ответ: 8×10⁻⁹ Кл

Задача 5 При нормальных условиях электрический «пробой» сухого воздуха наступает при напряжённости электрического поля 30 кВ/см. В результате «пробоя» молекулы газа, входящие в состав воздуха, ионизируются и появляются свободные электроны. Какую кинетическую энергию приобретёт такой электрон, пройдя в электрическом поле расстояние 10⁻⁵ см? Ответ выразите в электронвольтах. (ЕГЭ)

Задача кажется весьма тяжелой, но это обманчиво. Воспользуемся знакомой формулой напряженности: 

Домножим на длину обе части, тогда слева получится работа, а работа — это изменение энергии:

Переводить сантиметры не обязательно, они сократятся. Чтобы перевести джоули в электронвольты, нужно разделить на 1,6 × 10⁻¹⁹

Ответ: 0,3 эВ

Задача 6 В вершинах равностороннего треугольника со стороной «а» находятся заряды +q, +q и -q. Найти напряженность поля Е в центре треугольника.

Покажем, как направлена напряженность: для двух положительных зарядов — от них (красные стрелочки), для отрицательного заряда — к нему (синяя стрелочка).

Угол между синим вектором и красным составляет 60°. Если продлить красный вектор до стороны, получится прямоугольный треугольник. Тогда, чтобы посчитать результирующую напряженность, спроецируем красные векторы на синий: 

Остается разобрать на каком расстоянии находятся заряды от центра треугольника. Высоту треугольника можно найти по т. Пифагора, равна она а√3/2. А расстояние тогда составит 2/3 от высоты:

Ответ: 6kq/a²

Задача 6 Два шарика с зарядами Q = –1 нКл и q = 5 нКл соответственно, находятся в однородном электрическом поле с напряженностью Е = 18 В/м, на расстоянии r = 1 м друг от друга. Масса первого шарика равна M = 5 г. Определите, какую массу должен иметь второй шарик, чтобы они двигались с прежним между ними расстоянием и с постоянным по модулю ускорением. (ЕГЭ — 2016)

Направим ось X вправо и покажем, какие силы действуют на каждый заряд.

На положительный заряд электрическая сила действует по линиям напряженности, для отрицательного заряда все наоборот. Силы кулона направлены к зарядам, они разноименные. Составим уравнение для каждого заряда:

Сумма всех сила равна ma, потому что в условии сказано, что шарики двигаются с постоянным ускорением, а чтобы расстояние не менялось, двигаться они должны в одном направлении.

Разделим одно уравнение на другое и выразим массу:

Ответ: 8,3 гр.

Задача 7 Четыре маленьких одинаковых шарика, связанных нерастяжимыми нитями одинаковой длины, заряженызарядами q, q, q и 2q. Сила натяжения нити, связывающей первый и второй шарики, равна T. Найти силу натяжения нити, связывающейвторой и третий шарики. (Росатом)

Покажем, каким силам противодействует сила натяжения Т. Воспользуемся принципом суперпозиции и законом Кулона:

Сила натяжения Т удерживает первый шарик, других сил для него нет, значит, больше ничего для первого случая не требуется. 

Как проще это запомнить: проводим линию перпендикулярно той нити, о которой говорим (красная черточка), после записываем только те силы между шариками, которые появляются по разные стороны от проведенной линии:

Теперь также составим уравнения для силы натяжения между вторым и третьим шариком:

Распишим каждое уравнение по закону кулона, скажем, что расстояние между соседними шариками равно «а»:

Второе уравнение с подстановкой выражения из первого:

Ответ: 71T/53

Задача 8 Точечный заряд, расположенный в точке C, создаёт в точках A и B поле с напряжённостью Ea и Eb соответственно (см. рисунок; угол ACB — прямой). Найти напряжённость электрическогополя, создаваемого этим зарядом в точке M, являющейся основанием перпендикуляра, опущенного из точки C на прямую AB. (Росатом)

Запишем, чему равна напряженность в каждой из этих точек, взяв длины отрезков за a; b; h:

Площадь прямоугольного треугольника можно найти как полупроизведение катетов или как полупроизведение высоты и основания:

Возведем в квадрат получившиеся уравнение, а дальше смертельный номер: возводим в −1 степень и домножаем обе части на kq:

Выразим a² и b² через напряженность:

Ответ: Ea+Eb

Задача 9 Частицы с массами M и m, и зарядами q и −q соответственно вращаются с угловой скоростью ω по окружностям вокруг оси, направленной по внешнемуоднородному электрическому полю с напряжённостью E (рис.). Найдите расстояние L между частицами и расстояние H между плоскостями их орбит. (Всеросс. 2008)

Накрест лежащие углы при параллельных прямых (движения частиц) и секущей силы Кулона равны α. Покажем какие силы действуют на каждую частицу:

Запишем уравнения по осям на верхнюю частицу:

На нижнюю частицу:

Построим два треугольника, которые показывают расстояние между частицами и высоту между ними. 

Разделим уравнения друг на друга, а также выразим тангенс угла из этих треугольников:

Сложим два уравнения, чтобы найти расстояние между плоскостями:

Пункт «а» решили, теперь с расстоянием разберемся: выразим из ур-ия (1) длину, а дальше из треугольника выразим синус угла альфа:

Вместо Н подставим то, что мы нашли:

Задача 10 В точке O к стержню привязана непроводящая нить длиной R c зарядом q на конце. Известный эталонный заряд Q₂ и измеряемый заряд Q₁ установлены на расстояниях L₂ и L₁ от точки O. Все заряды одногознака и могут считаться точечными. Найдите величину заряда Q₁, если в состоянии равновесия нить отклонена на угол β от отрезка, соединяющегозаряды Q₂ и Q₁. (Всеросс. 2018)

Проведем оси, подпишем расстояние от Q₁ до q и от Q₂ до q. Запишем ур-ия сил на каждую ось:

Не хочется мучиться с силой натяжения нити, поэтому займемся ур-ем на ось Y:

Из прямоугольных треугольников можно получить такие соотношения, а также из теоремы косинусов выразить S₁ и S₂:

Подставим в ур-ие (1):

В качестве закрепления материала решите несколько похожих задач с ответами. 

Будь в курсе новых статеек, видео и легкого технического юмора.

1.2. Взаимодействие электрических зарядов. Закон Кулона. Применение закона Кулона для расчета сил взаимодействия протяженных заряженных тел.

Закон взаимодействия электрических зарядов был установлен в 1785 г. Шарлем Кулоном (Coulomb Sh., 1736-1806). Кулон измерял силу взаимодействия двух небольших заряженных шариков в зависимости от величины зарядов и расстояния между ними с помощью специально сконструированных им крутильных весов (рис.1.3). В результате своих опытов Кулон установил, что сила взаимодействия двух точечных зарядов прямо пропорциональна величине каждого из зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними, при этом направление действия силы совпадает с прямой, проходящей через оба заряда:

~ , ~ , ||.

Другими словами, можем написать:

Коэффициент пропорциональности k зависит от выбора

единиц измерения входящих в эту формулу величин:

Рис.1.3. Крутильные весы Кулона (схема).

В общепринятой сейчас Международной системе единиц измерения (СИ) закон Кулона записывается, следовательно, в виде:

Необходимо еще раз подчеркнуть, что в таком виде закон Кулона формулируется только для точечных зарядов, то есть таких заряженных тел, размерами которых можно пренебречь по сравнению с расстоянием между ними. Если это условие не выполняется, то закон Кулона должен быть записан в дифференциальной форме для каждой пары элементарных зарядов dq₁и dq₂, на которые «разбиваются» заряженные тела:

.

Тогда полная сила взаимодействия двух макроскопических заряженных тел будет представлена в виде:

Интегрирование в этой формуле производится по всем зарядам каждого тела.

Пример. Найти силу F, действующую на точечный заряд Q со стороны бесконечно протяженной прямолинейной заряженной нити (рис.1.4). Расстояние от заряда до нити a, линейная плотность заряда нити τ.

Рис.1.4. К расчету силы F.

Искомая сила F = F_x= Qτ/(2πε₀a).

1.3. Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции электрических полей.

Взаимодействие электрических зарядов осуществляется через особый вид материи, порождаемой заряженными частицами — электрическое поле. Электрические заряды изменяют свойства окружающего их пространства. Проявляется это в том, что на помещенный вблизи заряженного тела другой заряд (назовем его пробным) действует сила (рис.1.5). По величине этой силы можно судить об «интенсивности» поля, созданного зарядом q. Для того, чтобы сила, действующая на пробный заряд, характеризовала электрическое поле именно в данной точке пространства, пробный заряд, очевидно, должен быть точечным.

Рис.1.5. К определению напряженности электрического поля.

Поместив пробный заряд q_пр на некотором расстоянии r от заряда q (рис.1.5), мы обнаружим, что на него действует сила, величина которой

зависит от величины взятого пробного заряда q_пр. Легко, однако, видеть, что для всех пробных зарядов отношение F/ q_пр будет одно и тоже и зависит лишь от величин q и r , определяющих поле заряда q в данной точке r. Естественно, поэтому, принять это отношение за величину, характеризующую «интенсивность» или, как говорят, напряженность электрического поля (в данном случае поля точечного заряда):

.

Таким образом, напряженность электрического поля является его силовой характеристикой. Численно она равна силе, действующий на пробный заряд q_пр = +1, помещенный в данное поле.

Напряженность поля – вектор. Его направление совпадает с направлением вектора силы, действующей на точечный заряд, помещенный в это поле. Следовательно, если в электрическое поле напряженностью поместить точечный заряд q, то на него будет действовать сила:

Размерность напряженности электрического поля в СИ: .

Электрическое поле удобно изображать с помощью силовых линий. Силовая линия – линия, вектор касательной к которой в каждой точке совпадает с направлением вектора напряженности электрического поля в этой точке. Принято считать, что силовые линии начинаются на положительных зарядах и оканчиваются на отрицательных (или уходят на бесконечность) и нигде не прерываются. Примеры силовых линий некоторых электрических полей приведены на рис.1.6.

Рис.1.6. Примеры изображения электрических полей с помощью силовых линий: точечного заряда (положительного и отрицательного), диполя, однородного электрического поля.

Электрическое поле подчиняется принципу суперпозиции (сложения), который можно сформулировать следующим образом: напряженность электрического поля, созданного в некоторой точке пространства системой зарядов, равна векторной сумме напряженностей электрических полей, созданных в этой же точке пространства каждым из зарядов в отдельности:

Пример. Найти напряженность электрического поля Е диполя (системы двух жестко связанных точечных зарядов противоположного знака) в точке, находящейся на расстоянии r₁ от заряда — q и на расстоянии r₂ от заряда +q (рис.1.7). Расстояние между зарядами (плечо диполя) равно l.

Рис.1.7. К расчету напряженности электрического поля системы двух точечных зарядов.

, где

, .

Угол α определяется по теореме косинусов: .

1.2. Взаимодействие электрических зарядов. Закон Кулона.

В 1785 г. Кулон экспериментально установил зависимость силы взаимодействия зарядов от их величины, знака и расстояния между ними.

Сила взаимодействия двух точечных зарядов, находящихся в вакууме, прямо пропорциональна произведению зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними, направлена вдоль прямой линии, соединяющей эти заряды (рис. 1.1)..

Рис. 1.1

В СИ закон Кулона запишем в виде

, (1.2)

где _о = 8,8510^12 электрическая постоянная;  единичный вектор.

При решении задач удобно использовать величину

= 910⁹.

Согласно третьего закона Ньютона

F₁₂ =F­₂₁= F.

Знак силы взаимодействия зарядов зависит от знака этих зарядов. Притяжению соответствует знак «  », разноименные заряды притягиваются, отталкиванию  « + », одноименные заряды отталкиваются (рис. 1.2, а, б).

По абсолютной величине закон Кулона

. (1.3)

а б

Рис. 1.2

Если заряды находятся в диэлектрической среде, то

, (1.4)

где   диэлектрическая проницаемость среды,

. (1.5)

В СИ заряд измеряют в кулонах (Кл).

На основании экспериментальных данных установлено, что закон Кулона справедлив для расстояний от 10^15 м до нескольких километров, а возможно и до бесконечности.

1.3. Электрическое поле

Взаимодействие между зарядами (согласно современным представлениям) осуществляется посредством электрического поля. Если заряды неподвижны, то поле называют электростатическим.

Любой электрический заряд q создает в окружающем его пространстве электрическое поле (изменяет свойства этого пространства). Электрическое поле проявляет себя в том, что помещенный в любую точку этого поля «пробный» заряд испытывает действие кулоновской силы со стороны этого поля. Основной количественной характеристикой электрического поля является вектор напряженности .

Напряженность электростатического поля  сила, действующая на единичный, положительный точечный неподвижный пробный заряд.

Замечание: пробный заряд q_o должен быть достаточно малым, чтобы его внесение в электрическое поле не вызывало заметного искажения его.

На основании опытов установлено, что напряженность электрического поля и кулоновская сила, действующая на внесенный в это поле пробный заряд, связаны соотношением

, (1.6)

где  вектор напряженности электростатического поля в данной точке.

Напряженность поля неподвижного точечного заряда q в вакууме на расстоянии r от него

(1.7)

или по модулю

, (1.8)

Рис. 1.3

где r  расстояние от заряда q, создающего электрическое поле, до точки пространства, в которой определяется напряженность этого поля (рис. 1.3).

Если заряд находится в безграничной среде с диэлектрической проницаемостью , то

. (1.9)

В электрическом поле, создаваемом неподвижным точечным зарядом, сила, действующая на внесенный пробный заряд, не зависит от того, покоится пробный заряд или движется. Это относится и к системе неподвижных зарядов.

Напряженность в СИ измеряется в вольтах на метр (В/м).

Если мы имеем систему точечных неподвижных зарядов, то можно определить напряженность результирующего электрического поля в произвольной точке этого поля (принцип суперпозиции).

Вектор напряженности поля системы точечных неподвижных зарядов равен векторной сумме напряженности полей, созданной каждым из зарядов в отдельности, т. е.

(1.10)

или , (1.11)

где _i  вектор напряженность поля, созданного i м точечным зарядом на расстоянии r_i от него.

Электрический заряд. Сила взаимодействия двух точечных зарядов. Закон Кулона

Основным понятием электростатики является заряд.

Заряд — физическая величина, свойство частиц или тел, обнаруживающееся при взаимодействии с другими заряженными телами и/или электромагнитными полями.

Остановимся на взаимодействии зарядов. В школьной физике в качестве взаимодействующих зарядов выбираются материальные точки (МТ) или шарообразные тела.

Как уже говорилось ранее, заряды бывают двух видов: положительные и отрицательные. Одноимённые заряды отталкиваются, разноимённые притягиваются. 

Рис. 1. Закон Кулона

Наличие взаимодействия между телами говорит о наличии силы взаимодействия. Данная сила называется силой Кулона или законом Кулона:

(1)

Выражение (1) является векторным, соответственно рассмотрим модуль и направление силы. Модуль силы:

(2)

Направление силы определяется по знаку взаимодействующих зарядов: одноимённые заряды отталкиваются, разноимённые — притягиваются (рис. 1). Силы 

и  — являются силами Кулона, действующие со стороны первого заряда на второй и со стороны второго на первый соответственно.

Пользуясь третьим законом Ньютона, можно заметить, что 

.

Немного слов о постоянной 

. В общем виде, эту постоянную можно записать как:

(3)

В случае воздуха или вакуума,

, тогда   Н*м/Кл.

Поделиться ссылкой:

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

Готовые тесты по физике на 3 аттестацию

136.1. Отношение теплоемкости при постоянном давлении к теплоемкости при постоянном обьеме называется:

A) уравнением Майера.

B) уравнением Пуассона.

C) показателем адиабаты.

D) уравнением Больцмана.

E) показателем функции.

************

137.1. Для одного моля газа верно или это:

A) уравнение Майера.

B) уравнение Пуассона.

C) показателе адиабаты.

D) уравнение Больцмана.

E) показатель функции.

************

137.2. Определить показатель адиабаты для одноатомного газа.

A) 1,33.

B) 1,2.

C) 1,4.

D) 1.

E) 1,67.

************

137.3. Определить показатель адиабаты для двухатомного газа.

A) 1,33.

B) 1,2.

C) 1,67.

D) 1.

E) 1,4.

************

138.1. Укажите правильно записанное уравнение Майера:

A) .

B) .

C) .

D) .

E) .

************

139.1. Процесс, при котором система после ряда изменений возвращается в исходное состояние, называется:

A) необратимым.

B) обратимым.

C) круговым.

D) возвратным.

E) повторным.

************

139.2. Единица давления, в системе СИ – это:

A) Кельвин.

B) Ньютон.

C) Паскаль

D) Джоуль.

E) Ватт.

************

139.3. . Единица объёма, в системе СИ – это:

A) литр.

B) дм³.

C) м

D) м³.

E) мл.

************

140.1. Механическая работа в цикле может совершаться только за счет:

A) внутренней энергии.

B) увеличения температуры.

C) увеличения давления.

D) увеличения обьема.

E) внешних источников тепла.

************

141.1. Газу передано количество теплоты 800 Дж. Какую работу он совершил, если при этом его внутренняя энергия увеличилась на 500 Дж ?

А) 1300 Дж.

В) 300 Дж.

С) –300 Дж.

D) 800 Дж.

Е) 0.

************

141.2. Газу сообщено 600 Дж количества теплоты и он совершил работу 800 Дж. Как изменилась его внутренняя энергия ?

А) Увеличилась на 1400 Дж.

В) Уменьшилась на 1400 Дж.

С) Увеличилась на 200 Дж.

D) Уменьшилась на 200 Дж.

Е) Не изменилась.

************

141.3. Газу сообщено 400 Дж количества теплоты и он совершил работу 100 Дж. Как изменилась его внутренняя энергия ?

А) Уменьшилась на 300 Дж.

В) Увеличилась на 300 Дж.

С) Уменьшилась на 500 Дж.

D) Увеличилась на 500 Дж.

Е) Не изменилась.

************

141.4. Внешние силы совершили над газом работу 300 Дж, внутренняя энергия его при этом увеличилась на 100 Дж. Что нужно сказать о количестве теплоты, полученном (или отданном) газом ?

А) Получено 400 Дж.

В) Отдано 400 Дж.

С) Отдано 200 Дж.

D) Получено 200 Дж.

Е) Нельзя ответить однозначно.

************

141.5. Внешние силы совершили над газом работу 500 Дж и его внутренняя энергия увеличилась на 700 Дж. Что нужно сказать о количестве теплоты, полученном (или отданном) газом?

А) Получено 1200 Дж.

В) Получено 200 Дж.

С) Отдано 1200 Дж.

D) Отдано 200 Дж.

Е) Нельзя ответить однозначно.

************

141.6. Внешние силы совершили над газом работу 200 Дж и его внутренняя энергия уменьшилась на 300 Дж. Что нужно сказать о количестве теплоты, полученном (или отданном) газом ?

А) Отдано 500 Дж.

В) Получено 500 Дж.

С) Отдано 100 Дж.

D) Получено 100 Дж.

Е) Нельзя ответить однозначно.

************

141.7. Внешние силы совершили над газом работу 250 Дж и его внутренняя энергия уменьшилась на 150 Дж. Что нужно сказать о количестве теплоты, полученном (или отданном) газом?

А) Получено 100 Дж.

В) Отдано 100 Дж.

С) Получено 400 Дж.

D) Отдано 400 Дж.

Е) Нельзя ответить однозначно.

************

142.1. Что определяется формулой :

А) Количество тепла переносимой вследствие теплопроводности.

В) Первый закон термодинамики.

С) Коэффициент полезного действия.

D) Цикл Карно.

Е) Изменение энтропии.

************

142.2. Единица измерения энтропии- это:

А) Джоуль

В) Кельвин.

С) Дж/К

D) безразмерная величина

Е) калория.

************

143.1. Фазовый переход сопровождается изменением объема, постоянством температуры, поглощением или выделением теплоты это фазовый переход:

A) I рода.

B) II рода.

C) III рода.

D) IV рода.

E) V рода.

************

144.1. Фазовый переход, характеризующийся изменением теплоемкости, это фазовый переход:

A) I рода.

B) II рода.

C) III рода.

D) IV рода.

E) V рода.

************

144.2. Точка на диаграмме состояний вещества, которая соответствует условиям сосуществования всех трёх фаз вещества, называется

A) точкой кипения

B) двойной

C) кривой фазового равновесия

D) тройной

E) точкой неравновесного состояния

************

144.3. Если происходит испарение с поверхности жидкости, то оставшаяся жидкость:

A) кипит

B) кристаллизуется

C) нагревается

D) её температура остаётся неизменной

E) охлаждается

************

144.4. Если нагревать сосуд с тающим льдом, то возможно ли нагреть кусок льда до температуры выше, чем температуры плавления льда?

A) нет

B) да

C) да, если увеличить количество подаваемой теплоты вдвое

D) да, до температуры кипения воды

E) да, если сосуд поместить в кипяток

************

145.1. Если тела взаимно отталкиваются, то это значит, что они заряжены …

A) нейтрально.

B) разноименно.

C) одноименно.

D) одно положительно, другое — отрицательно.

E) полностью.

************

146.1. Если заряженные тела взаимно притягиваются, значит они заряжены …

A) отрицательно.

B) разноименно.

C) одноименно.

D) положительно.

E) полностью

************

147.1. Стекло потерли о резину. Стекло и резина зарядились …

A) отрицательно.

B) разноименно.

C) одноименно.

D) положительно.

E) полностью

************

148.1. Являются только отрицательно заряженными частицами –.

A) нейтроны.

B) протоны.

C) электроны.

D) ионы.

E) позитроны

************

149.1. Являются только положительно заряженными частицами –

A) нейтроны.

B) протоны.

C) электроны.

D) ионы.

E) фотоны

************

150.1. Являются нейтральными частицами

A) нейтроны.

B) протоны.

C) электроны.

D) ионы.

E) позитроны

************

151.1. Физическая величина, определяющая интенсивность электромагнитного взаимодействия тел называется:

A) зарядом.

B) массой.

C) напряженностью.

D) инвариантностью.

E) индукцией.

************

152.1. Внутри электрически изолированной системы при любых взаимодействиях алгебраическая сумма электрических зарядов:

A) равна нулю.

B) отрицательна.

C) положительна.

D) постоянна.

E) различна в разных системах отсчета.

************

153.1. В соответствии с принципом относительности величина заряда … с увеличением скорости его движения.

A) не изменяется.

B) увеличивается.

C) уменьшается.

D) стремится к нулю.

E) стремится к бесконечности.

************

154.1. Величина электрического заряда в различных инерциальных системах отчета:

A) зависит от скорости.

B) различна.

C) одинакова.

D) все ответы неверны.

E) зависит от системы отсчета.

************

155.1. Величина заряда любого тела кратна:

A) числу Авoгадро.

B) числу Лошмидта.

C) заряду атома углерода 14.

D) заряду ядра атома.

E) элементарному заряду.

************

156.1. Квантование зарядов выражается как:

A) .

B) .

C) .

D) .

E) .

************

157.1. Единицей измерения электрического заряда в СИ является:

А) ампер (А).

В) ньютон (Н).

С) вольт (В).

D) кулон (Кл).

E) Тесла (Тл).

************

158.1. Указать формулу, определяющую объемную плотность заряда:

A) .

B) .

C) .

D) .

E) .

************

159.1. Указать формулу, определяющую поверхностную плотность заряда.

A) .

B) .

C) .

D) .

E) .

************

160.1. Указать формулу, определяющую линейную плотность заряда.

A) .

B) .

C) .

D) .

E) .

************

161.1. Отношение заряда dq к физически бесконечно малому отрезку цилиндра dl, в котором он заключен, называется:

А) линейной плотностью заряда.

В) точечным зарядом.

С) объемной плотностью заряда.

D) поверхностной плотностью заряда.

E) полным зарядом.

************

162.1. Отношение заряда dq к физически бесконечно малому участку поверхности dS, в котором он заключен, называется:

А) поверхностной плотностью заряда.

В) точечным зарядом.

С) объемной плотностью заряда.

D) линейной плотностью заряда.

E) распределенным зарядом.

************

163.1. Какая из формул соответствует математической записи закона Кулона:

A) .

B) .

C) .

D) .

E) .

************

164.1. В каком случае между зарядами действует большая сила, если

заряды +1нКл и –3 нКл разнесены на расстояние 1 метр или если

заряды +3нКл и +9нКл разнесены на 3 метра

A) в первом случае.

B) во втором случае.

C) будет действовать одинаковая по модулю сила.

D) данных для расчета не достаточно.

E) сила действовать не будет.

************

165.1. Два заряженных тела взаимодействуют между собой с некоторой силой F₀. Какой будет сила F взаимодействия между ними, если заряд одного из тел увеличить в 3 раза, а расстояние между ними уменьшить в 2 раза?

A) F=1,5F₀. B) . C) F=6F₀. D) F=12F₀. E) Силы равны.

************

165.2. Два заряженных тела взаимодействуют между собой в вакууме с силой F₀. Какая будет сила F взаимодействия между ними в среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε = 2, если еще заряд одного из тел увеличить в 4 раза?

A) F=8F₀. B) F=2F₀. C) F=0,5F₀. D) F=0,125F₀. E) Среди ответов A-D нет верного.

************

165.3. Два одинаковых металлических шарика с зарядами 9 нКл и 1 нКл, находясь на некотором расстоянии друг от друга, взаимодействуют с силой F₀. С какой силой F будут взаимодействовать эти шарики, если их вначале соединить, а потом развести на прежнее расстояние?

A) F=F_0. B) . C) . D) . E) .

************

165.4. Сила взаимодействия между двумя заряженными телами F₀. Какой будет сила F взаимодействия между ними, если заряд одного из них уменьшить в 2 раза, а расстояние между ними увеличить в 2 раза?

A) F=F₀. B) F=8F₀. C) F=4F₀. D) F=2F₀. E) .

************

165.5. Сила взаимодействия заряженных тел в вакууме равна F₀. Чему будет равна сила взаимодействия между этими же телами в среде с относительной диэлектрической проницаемостью ε = 5 на расстоянии, меньшем прежнего в 2 раза?

A) F=0,8F₀. B) F=0,4F₀. C) F=10F₀. D) F=2,5F₀. E) F=1,25F₀.

************

166.1. Каков заряд материальной частицы массой 9 мг, если под действием электрического поля с напряженностью 18 кВ/м она движется с ускорением 0,1 м/с²?

A) 0,5·10^-10 Кл. B) 2·10 ^-10 Кл. C) 0,5·10⁷ Кл. D) 2·10⁷ Кл. E) Среди ответов A-D нет верного.

************

166.2. Каков заряд материальной частицы массой 18 мг, если под действием электрического поля с напряженностью 18 кВ/м она движется с ускорением 0,2 м/с²?

A) 0,5·10^-10 Кл. B) 2·10 ^-10 Кл. C) 0,5·10⁷ Кл. D) 2·10⁷ Кл. E) Среди ответов A-D нет верного.

************

166.3. Каков заряд материальной частицы массой 90 мг, если под действием электрического поля с напряженностью 180 кВ/м она движется с ускорением 0,1 м/с²?

A) 0,5·10^-10 Кл. B) 2·10 ^-10 Кл. C) 0,5·10⁷ Кл. D) 2·10⁷ Кл. E) Среди ответов A-D нет верного.

************

166.4. С каким ускорением будет двигаться материальная частица массой 18∙10^-8 кг и имеющая заряд 9·10^-9 Кл в электрическом поле с напряженностью 1 В/см?

A) 5 м/с². B) 0,05 м/с². C) 20 м/с². D) 0,2 м/с². E) Среди ответов A-D нет верного.

************

167.1. Пропорциональность силы взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов величине каждого из зарядов и обратную пропорциональность этой силы квадрату расстояния между зарядами установил:

А) Ампер.

В) Фарадей.

С) Ом.

D) Кулон.

E) Ленц.

************

168.1. Сила взаимодействия двух неподвижных зарядов …, если вблизи них поместить другие заряды.

A) не изменится.

B) увеличится, если заряды разноименны.

C) уменьшится, если заряды одноименны.

D) уменьшится, если заряды разноименны.

E) увеличится, если заряды одноименны.

************

169.1. Принцип суперпозиции электрических полей состоит в том, что напряженность поля системы зарядов равна … напряженностей полей, которые создавал бы каждый заряд в отдельности.

A) скалярному произведению.

B) векторному произведению.

C) алгебраической сумме.

D) векторной сумме.

E) разности.

************

170.1. Потенциал поля, создаваемого системой зарядов равен алгебраической сумме потенциалов, создаваемых каждым из зарядов в отдельности. Это:

A) принцип инвариантности.

B) принцип суперпозиции.

C) принцип Даламбера.

D) принцип суммирования.

E) принцип Ферма.

************

171.1. Силовой характеристикой электрического поля является:

A) потенциал.

B) поток.

C) заряд.

D) поляризация.

E) напряженность.

************

172.1. Энергетической характеристикой электрического поля является:

A) потенциал.

B) поток.

C) заряд.

D) поляризация.

E) напряженность.

************

173.1. Чему равна разность потенциалов между этими двумя точками поля, если при перенесении заряда q=1Кл из одной точки в другую была совершена работа в 5Дж?

************

173.2. Чему равна разность потенциалов между этими двумя точками поля, если при перенесении заряда q=2Кл из одной точки в другую была совершена работа в 10Дж?

************

173.3. Чему равна разность потенциалов между этими двумя точками поля, если при перенесении заряда q=3Кл из одной точки в другую была совершена работа в 15Дж?

************

173.4. Найти скорость заряженной частицы, прошедшей разность потенциалов 60В. Масса частицы 30 микрограмм, заряд частицы 4нКл.

************

173.5. Найти скорость заряженной частицы, прошедшей разность потенциалов 30В. Масса частицы 15 микрограмм, заряд частицы 4нКл.

************

173.6. Найти скорость заряженной частицы, прошедшей разность потенциалов 120В. Масса частицы 30 микрограмм, заряд частицы 8нКл.

************

173.7. Чему равна разность потенциалов между этими двумя точками поля, если при перенесении заряда q=1Кл из одной точки в другую была совершена работа в 1Дж?

************

173.8. Чему равна разность потенциалов между этими двумя точками поля, если при перенесении заряда q=1Кл из одной точки в другую была совершена работа в 2Дж?

************

173.9. Чему равна разность потенциалов между этими двумя точками поля, если при перенесении заряда q=2Кл из одной точки в другую была совершена работа в 6Дж?

************

173.10. Чему равна разность потенциалов между этими двумя точками поля, если при перенесении заряда q=1Кл из одной точки в другую была совершена работа в 4Дж?

************

173.11. Чему равна разность потенциалов между этими двумя точками поля, если при перенесении заряда q=1Кл из одной точки в другую была совершена работа в 6Дж?

************

173.12. Чему равна разность потенциалов между этими двумя точками поля, если при перенесении заряда q=1Кл из одной точки в другую была совершена работа в 7Дж?

************

173.13. Чему равна разность потенциалов между этими двумя точками поля, если при перенесении заряда q=1Кл из одной точки в другую была совершена работа в 8Дж?

************

174.1. Линии, обладающие следующими свойствами:

разомкнуты и начинаются на положительных зарядах и заканчиваются в бесконечности.

по густоте линий можно судить об интенсивности поля называются линиями:

A) тока.

B) напряженности электрического поля.

C) индукцией поля.

D) магнитными силовыми линиями.

E) электрическими.

************

175.1. Линии, касательные к которым в каждой точке, через которую они проходят, совпадают с направлением вектора напряженности в той же точке, называются:

А) циркуляцией.

В) линиями магнитной индукции.

С) потоком вектора напряженности.

D) линиями напряженности (силовыми линиями электрического поля).

E) линиями тока.

************

176.1. Отношение потенциальной энергии заряда, помещенного в данную точку поля к величине заряда называется:

A)потенциалом.

B) плотностью энергии.

C) электроемкостью.

D) удельной энергией заряда.

E) не имеет названия.

************

177.1. Заряды, входящие в состав молекул вещества и способные перемещаться только в пределах атомных расстояний называются:

A) скованными.

B) свободными.

C) ковалентными.

D) связанными.

E) парными.

************

178.1. Явление смещения зарядов в веществе, помещенном в электростатическое поле, и образование ими собственного электростатического поля называется:

A) электрическим смещением.

B) током смещения.

C) потенциалом смещения.

D) электростатической индукцией.

E) дипольным смещением.

************

179.1. Если в веществе, помещенном в электрическом поле преобладает движение свободных зарядов, то вещество называется:

A) изолятором.

B) электролитом.

C) проводником.

D) диэлектриком.

E) поляризатором.

************

180.1. Если в веществе, помещенном в электрическое поле проходит его поляризация, то вещество называется:

A) ионизатором.

B) электролитом.

C) проводником.

D) диэлектриком.

E) поляризатором.

************

181.1. Система зарядов, внешнее поле которых аналогично полю двух разноименных зарядов называется:

A) дуплетом.

B) диполем.

C) диподом.

D) дисплеем.

E) не имеет специального названия.

************

182.1. Величина, показывающая во сколько раз ослабляется напряженность поля в диэлектрике по сравнению с вакуумом, называется:

A) ослабленностью.

B) намагниченностью.

C) диэлектрическим моментом.

D) диэлектрической прочностью.

E) диэлектрической проницаемостью.

************

183.1. Напряженность электростатического поля зависит:

A) от свойств среды.

B) от размеров заряженных тел.

C) от материала заряженных тел.

D) от скорости движения заряженных тел.

E) от всех указанных факторов.

************

184.1. Напряженность поля внутри диэлектрика …, чем напряженность поля свободных зарядов:

A) в ( ) раз больше.

B) в ( ) раз меньше.

C) в( ************r) раз больше.

D) в (************r) раз меньше.

E) они равны.

************

185.1. При внесении проводника в электрическое поле и при равновесии зарядов, поле в каждой точке внутри проводника:

A) переменно.

B) постоянно.

C) отсутствует.

D) противоположно внешнему.

E) Такое же как и внешнее.

************

186.1. Электрическое поле внутри заряженного проводника равно:

A) q.

B) 4πεε₀.

C) 0.

D) .

E) .

************

187.1. Коэффициент пропорциональности между электрическим зарядом, сообщаемым телу и потенциалом поля на его поверхности называется:

A) диэлектрической проницаемостью.

B) потоком электростатического смещения.

C) напряженностью поля.

D) электрической емкостью.

E) напряжением.

************

188.1. Устройства, способные при небольшом относительно других тел потенциале накапливать на себе большие по величине заряды, называются:

A) аккумуляторами.

B) гальваническими элементами.

C) преобразователями.

D) конденсаторами.

E) накопителями.

************

189.1. Устройства, состоящие из двух порводников, имеющих такие формы и размеры, что поле, создаваемое накапливаемыми зарядами сосредаточенно в заряде между ними, называются:

A) аккумуляторами.

B) гальваническими элементами.

C) преобразователями.

D) конденсаторами.

E) накопителями.

************

190.1. Напряженность электростатического поля вне объёма, ограниченного двумя бесконечными разноимённо равномерно заряженными плоскостями, равно

A) .

B) .

C) 0.

D) .

E) .

************

191.1. Два проводника, между которыми имеется электрическое поле, все силовые линии которого начинаются на одном проводнике и заканчиваются на другом, называются:

A) конденсатором.

B) индуктивностью.

C) сопротивлением.

D) диполем.

************

192.1. Величина, равная отношению заряда на одном из проводников к разности потенциалов между ними, называется:

А) напряженностью.

B) сопротивлением.

С) электроемкостью.

D) индукцией.

E) моментом.

************

193.1. В каких единицах измеряется емкость конденсатора?

A) Омах.

B) Фарадах.

C) Амперах.

D) Сименсах.

E) Генри.

************

194.1. При параллельном соединении конденсаторов разность потенциалов на обкладках конденсаторов:

A) одинакова.

B) обратнопропорциональна емкости.

C) прямопропорциональна емкости.

D) равна сумме зарядов.

E) равна разности зарядов.

************

195.1. Емкость батареи (С) параллельно соединеных конденсаторов (С₁, С₂, …С_n) равна: