Задачи по теме "Электростатика"

9.8. Электростатическое поле заряженной сферы

1. Металлическая сфера радиусом 10 см равномерно заряжена до 50 нКл. Найдите напряжённость электрического поля на расстоянии 8 см и 15 см от центра сферы.

1. Проводящий шар радиусом 5 см заряжен положительным зарядом 0,3 нКл. Определите значение напряжённости поля на расстоянии 5 см от поверхности шара.

2. Потенциал электрического поля на поверхности металлической за­ряженной сферы радиусом 20 см равен 4 В. Определите потенциал точки электрического поля на расстоянии 10 см от центра сферы.

3. Найдите потенциал проводящего шара радиусом 1 м, если на расстоя­нии 2 м от его поверхности потенциал электрического поля равен 20 В.

4. Заряд металлического шарика 60 нКл. Потенциал электростатиче­ского поля на расстоянии 10 см от его поверхности равен 2,7 кВ. Че­му равен радиус шарика?

5. Металлический шарик радиусом 10 см заряжен до 20 нКл. Опреде­лите разность потенциалов электрического поля между точкой на поверхности шарика и точкой, расположенной от его поверхности на расстоянии 10 см.

6. Рассчитайте электрический потенциал поверхности Земли, если ради­ус планеты 6400 км, а напряжённость на поверхности Земли 130 В/м.

7. Проводящий шар радиусом 5 см заряжен до потенциала 40 В. Опре­делите значение напряжённости поля на расстоянии 3 см от поверх­ности шара.

8. Сфера с центром в точке О равномерно заряжена. В центре сферы потенциал равен 100 В, а в некоторой точке А 50 В. Расстояние от центра сферы до точки А равно 30 см. Определите напряжённость поля в точке А.

9. На каком расстоянии от поверхности заряженной сферы радиусом 0,2 м напряжённость уменьшится в 6,25 раза по сравнению с напряжённо­стью вблизи сферы. На сколько процентов уменьшится потенциал?

10. Проводящий шар радиусом 5 см заряжен до потенциала 80 В. Опреде­лите значение напряжённости поля на расстоянии 4 см от центра шара.

11. При переносе точечного заряда 10 нКл из бесконечности в точку, на­ходящуюся на расстоянии 20 см от поверхности равномерно заря­женного шара, необходимо совершить работу 0,5 мкДж. Радиус ша­ра 4 см. Определите потенциал на поверхности шара.

9.12. Энергия поля конденсатора

1. Конденсатор электроёмкостью 0,02 Ф заряжен до напряжения 30 В. Какой энергией обладает конденсатор?

2. Конденсатору электроёмкостью 4 пФ сообщили заряд 32 мкКл. Ка­кой энергией обладает конденсатор?

3. Площадь пластин плоского конденсатора равна 200 см², а расстояние между ними 8 мм. Определите энергию электрического поля конден­сатора, если ему сообщили заряд 5 нКл и погрузили в машинное масло, диэлектрическая проницаемость которого 2,5.

4. Как изменится энергия электрического поля конденсатора, если на­пряжение на его обкладках увеличить в 2 раза?

5. Как изменится энергия электрического поля конденсатора, если за­ряд на его обкладках уменьшить в 3 раза?

6. Плоский воздушный конденсатор зарядили и отключили от источни­ка тока. Как изменится энергия электрического поля внутри конден­сатора, если расстояние между пластинами конденсатора уменьшить в 3 раза?

1. Плоский конденсатор зарядили и отключили от источника тока. Как изменится энергия электрического поля внутри конденсатора, если увеличить в 2 раза расстояние между обкладками конденсатора?

8. К незаряженному конденсатору ёмкостью С подключили параллель­но заряженный до заряда q конденсатор той же ёмкости. Определите энергию системы из двух конденсаторов после их соединения. Ка­ким будет значение энергии, если конденсатор включить последова­тельно?

9. Заряженный до разности потенциалов 500 В конденсатор электроём­костью 1000 мкФ разряжают на резистор, опущенный в воду массой 10 г. На сколько градусов нагреется вода, если её удельная теплоём­кость 4200 Дж/(кг • К)?