Сборник задач по физике с примерами решений. Молекулярная физика и термодинамика. Электромагнетизм. Александров В.Н - 46 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МПГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

45
.мВ101,730sin
1085,82
2,014,3102
sin
2
r
Ф
30
12
2
6
0
2
Е
Ответ: Ф
Е
=7,1·10
3
В·м.
6.11. Определить поток Ф
Е
вектора напряженности электростатического по-
ля через сферическую поверхность, охватывающую точечные заряды
q
1
=5 нКл и q
2
=-4нКл и q
3
=2 нКл . (Ответ: 339 В·м).
6.12. К заряженной бесконечной вертикальной плоскости с поверхностной
плотностью заряда
=40мкКл/м
2
подвешен на нити одноименно заряжен-
ный шарик массой m=1г и зарядом Q=1нКл. Какой угол
с плоскостью
образует нить, на которой подвешен шарик? (Ответ: 13
0
).
6.13. Электростатическое поле создано двумя бесконечными парал-
лельными плоскостями в вакууме, заряженными равномерно с поверх-
ностными плотностями
1
= 1 нКл/м
2
и
2
= 3 нКл/м
2
. 1) Определить на-
пряженность электростатического поля между плоскостями и за пре-
делами плоскостей. 2) Построить график изменения напряженности
электростатического поля вдоль линии, перпендикулярной плоскостям.
Дано:
1
=1 нКл/м
2
=1·10
-9
Кл/м
2
;
2
= 3 нКл/м
2
=3·10
-9
Кл/м
2
;
0
=8,85·10
-12
Ф/м.
Найти: Е
I
; Е
II
; Е
III
; Е=f(х).
Решение
Плоскости делят все пространство на три области (рис.6.13а): I, II
и III. Каждая из заряженных плоскостей создает электрическое поле не-
зависимо от присутствия другой заряженной плоскости. С помощью си-
ловых линий напряженности изобразим поля, создаваемые обеими заря-
женным плоскостями. На рисунке сплошные линии соответствуют полю,
созданному плоскостью, имеющей поверхностную плотность заряда
1
, а
штриховые – полю, созданному плоскостью поверхностной плотностью
заряда
2
.
Напряженности полей, создаваемых первой и второй плоскостями,
согласно (6.8), соответственно равны:
0
1
1
2
E
и
0
2
2
2
E
. (1)
Рис.6.13
E
х
-(E
1
+E
2
)
x
I
III
E
1
+E
2
E
1
-E
2
б)
1
III
I
2
Е
1
Е
а) 
                 r2           2  10 6  3,14  0 ,2 2
         ФЕ             sin                      
                                                               sin 300  7 ,1  10 3 В  м.
                2 0                  2  8 ,85  10   12

      Ответ: ФЕ=7,1·103В·м.
6.11. Определить поток ФЕ вектора напряженности электростатического по-
      ля через сферическую поверхность, охватывающую точечные заряды
      q1=5 нКл и q2=-4нКл и q3=2 нКл . (Ответ: 339 В·м).
6.12. К заряженной бесконечной вертикальной плоскости с поверхностной
      плотностью заряда =40мкКл/м2 подвешен на нити одноименно заряжен-
      ный шарик массой m=1г и зарядом Q=1нКл. Какой угол  с плоскостью
      образует нить, на которой подвешен шарик? (Ответ: 130).
6.13. Электростатическое поле создано двумя бесконечными парал-
      лельными плоскостями в вакууме, заряженными равномерно с поверх-
      ностными плотностями 1= 1 нКл/м2 и 2= 3 нКл/м2. 1) Определить на-
      пряженность электростатического поля между плоскостями и за пре-
      делами плоскостей. 2) Построить график изменения напряженности
      электростатического поля вдоль линии, перпендикулярной плоскостям.
      Дано: 1=1 нКл/м2=1·10-9Кл/м2; 2= 3 нКл/м2=3·10-9Кл/м2; 0=8,85·10-12Ф/м.
      Найти: ЕI ; ЕII ; ЕIII ; Е=f(х).
                                        Решение
          Плоскости делят все пространство на три области (рис.6.13а): I, II
    и III. Каждая из заряженных плоскостей создает электрическое поле не-
    зависимо от присутствия другой заряженной плоскости. С помощью си-
    ловых линий напряженности изобразим поля, создаваемые обеими заря-
    женным плоскостями. На рисунке сплошные линии соответствуют полю,
    созданному плоскостью, имеющей поверхностную плотность заряда 1 , а
    штриховые – полю, созданному плоскостью поверхностной плотностью
    заряда 2.
                                                           Eх
                 I       II       III                                  I        II        III
                                        Е   1
                                                Е2                                        E1+E2

                                                                                                  x
                                                                            E1-E2
                 1              2                              -(E1+E2)
                        а)                                                           б)
                                                Рис.6.13

        Напряженности полей, создаваемых первой и второй плоскостями,
    согласно (6.8), соответственно равны:
                                            1                         2
                                E1                  и          E2         .                         (1)
                                            2 0                       2 0

                                                                                                            45

Страницы