Сборник задач по физике с примерами решений. Молекулярная физика и термодинамика. Электромагнетизм. Александров В.Н - 57 стр.

                                        q2   q2  d
                                   W              .                 (3)
                                        2C 2 0 S
           Из (3) видно, что при раздвигании пластин конденсатора его энергия
      увеличивается (за счет совершения работы против сил притяжения об-
      кладок конденсатора):         W   A .
           Подставив в (3)соотношения (1)и (2), вычислим энергию конденсато-
      ра до и после раздвижения его пластин:
                q 2  0 SU 12 1  8 ,85  10 12  2  10 2  2 ,5  10 5             5
          W1                                                              1,47  10    Дж ;
               2C1    2d 1                   2  1,5  10 3
                                                                               2
                  0 SU 22  0 SU 12 d 2        d2              5 1,5  10
          W2                              W1      1,47  10              
                                                                                    1,475  10  4 Дж.
                   2d 2         2d12              d1                  1,5  10   3

      Случай 2) предлагается рассмотреть самостоятельно.
     Ответ: 1)W1=14,7мкДж; W2=147,5 мкДж; 2) W1=14,7мкДж; W2=1,47 мкДж.
7.16. Конденсаторы емкостью С1=1мкФ, С2=2мкФ, С3=3мкФ включены в
      цепь с напряжением 1,1кВ. Определить энергию каждого конденсатора
      в случае:1) последовательного и 2) параллельного соединения.
      (Ответ: 1) 0,18Дж; 0,09Дж; 0,06Дж; 2) 0,605Дж; 1,21Дж; 1,82Дж).
7.17. Плоский конденсатор имеет в качестве изолирующего слоя стеклянную
      пластинку (=6) толщиной d=2см и площадью S=300см2. Конденсатор за-
      ряжен до разности потенциалов U=100В, после чего отключен от источ-
      ника напряжения. Определите работу, которую надо совершить, чтобы
      вынуть стеклянную пластинку из конденсатора (трение не учитывается).
      (Ответ:1,99 мкДж).
7.18. Два конденсатора, емкости которых С1=600 пФ и С2=1000пФ, соединены
      последовательно. Батарею заряжают до разности потенциалов U=20кВ. За-
      тем конденсаторы не разряжая, соединяют параллельно. Определите работу
      разряда, происходящего при этом переключении. (Ответ: 4,7·10-3Дж).
7.19. В плоском горизонтально расположенном конденсаторе, расстояние между
      пластинами которого d=1см, находится заряженная капелька массой
      m=5х10-11г. В отсутствие электрического поля капелька вследствие сопро-
      тивления воздуха падает с некоторой постоянной скоростью. Если к пла-
      стинам конденсатора приложена разность потенциалов U=600В, то капелька
      падает вдвое медленнее. Найти заряд q капельки. (Ответ: 4,1·10-18 Кл).
7.20. Электрон движется в плоском горизонтально расположенном конденсаторе
      параллельно его пластинам со скоростью 3,6х107м/с. Напряженность поля
      внутри конденсатора Е=3,7кВ/м. Длина пластин конденсатора L=20см.
      На какое расстояние сместится электрон в вертикальном направлении под
      действием электрического поля за время его движения? (Ответ: 1см).


56