Электростатика

9.1.Два одинаковых по размеру металлических шарика несут заряды 7 мкКл и -3 мкКл. Шарики привели в соприкосновение и развели ни некоторое расстояние, после чего сила их взаимодействия оказалась равна 40 Н. Определите это расстояние (в см). Коэффициент в законе Кулона k = 9*10⁹м/Ф.

9.2. Два одинаковых шарика висят на непроводящих нитях равной дли ны, закрепленных в одной точке. Шарики заряжены одноименными зарядами и, отталкиваясь, расходятся на некоторый у гол. Найдите плотность материала шариков, если угол расхождения нитей не меняется после погружения шариков в жидкость с плотностью 800 кг/м³ и диэлектрической проницаемостью 9.

9.3. Два одинаковых положительных заряда находятся на некотором рас­стоянии друг от друга. Во сколько раз увеличивается сила, дейст­вующая на один из зарядов, если на середине прямой, соединяющей заряды, поместить третий, такой же по знаку, но вдвое больший по величине заряд?

9.4. Два одинаковых отрицательных точечных заряда по 100 нКл массой 0,3 г каждый движутся по окружности радиусом 10 см вокруг поло­жительного заряда 100 нКл. При этом отрицательные заряды на­ходятся на концах одного диаметра. Найдите угловую скорость вра­щения зарядов, k = 9*10⁹ м/Ф.

9.5. В однородном электрическом поле напряженностью 20 кВ/м, вектор которой направлен вертикально вниз, на шелковой нити висит ша­рик массой 0,1 кг с зарядом 0,2 мКл. Найдите силу натяжения нити, g = 10м/с².

9.6. Электрон влетел в однородное электрическое поле напряженностью 60 кВ/м со скоростью 8 Мм/с перпендикулярно линиям напряженно­сти. Вычислите величину его скорости (в Мм/с) в момент времени

5/9 нc. Удельный заряд электрона 1,8*10¹¹ Кл/кг.

9.7. Имеются два разноименных точечных заряда, причем величина по­ложительного в 2,25раза больше величины отрицательного. Во сколь­ко раз расстояние между зарядами меньше, чем расстояние от отрицательного заряда до той точки, где напряженность поля равна нулю?

9.8. Расстояние между двумя точечными зарядами 64 нКл и —48 нКл рав­но 10 см. Определите напряженность поля (в кВ/м) в точке, удален­ной на 8 см от первого и на 6 см от второго зарядов, k = 9*10⁹ м/Ф.

9.9. Между пластинами плоского конденсатора, расположенного горизон­тально, на расстоянии 10 см от нижней пластины «висит» заряжен­ный шарик. Разность потенциалов между пластинами 400 В. Через какое время (в мс) шарик упадет на нижнюю пластину, если разность потенциалов мгновенно уменьшить до 200 В? g = 10м/с².

9.10. Электроны, получившие свою скорость в результате прохождения разности потенциалов 5 кВ, влетают в середину между пластина­ми плоского конденсатора (параллельно пластинам). Какое наимень­шее напряжение должно быть приложено к конденсатору, чтобы электроны не вылетали из него? Длина конденсатора 5 см, расстоя­ние между пластинами 1 см.

9.11. Шарик массой 5 г с зарядом 2 мКл подвешен на нити длиной 1 м в горизонтальном электрическом поле с напряженностью 20 В/м. Ша­рик сначала удерживают в нижнем положении, а затем отпускают. Найдите силу натяжения нити (в мН) в тот момент, когда шарик поднимется на 20 см выше начального положения, g = 10м/с².

9.12. В двух противоположных вершинах квадрата со стороной 30 см находятся заряды 200 нКл каждый. Найдите потенциал (в кВ) в двух других вершинах квадрата, k = 9*10⁹ м/Ф.

9.13. По поверхности сферы радиусом 30 см распределен заряд 4 нКл. Чему равен потенциал в центре сферы? k = 9*1О⁹ м/Ф.