Заочная физико-техническая школа МФТИ решение заданий по физике и математике онлайн

Электростатика – решения задач

Репетитор Алексей Э. Султанов – преподаватель ЗФТШ МФТИ

решение заданий по физике и математике онлайн

Заочная физико-техническая школа Московского физико-технического института
Настоящее задание по электростатике с кратким изложением её теоретических основ не претендует на то, чтобы заменить учебник по физике

Изложение теоретических вопросов в нём направлено лишь на то, чтобы нужным образом расставить ударения, отметить тонкие места в курсе, а главное – облегчить читателю решение предлагаемых задач методом Султанова.

Пылинка массой m находится в состоянии безразличного равновесия в промежутке между горизонтальными пластинами плоского конденсатора, заряженного до напряжения U.
Расстояние между пластинами равно h.
Найдите заряд q пылинки.

2. Четыре точечных заряда q, 2q, 3q и 4q расположены в указанном порядке вдоль одной прямой.
Соседние заряды связаны нерастяжимыми не-проводящими нитями одинаковой длины.
Сила натяжения средней нити равна T.
Найдите натяжения крайних нитей.
Внешние силы на систему не действуют.

Решим задачи по физике онлайн

3. Два точечных заряда q массой m каждый подвешены на непроводящих нитях одинаковой длины к одной точке на потолке.
Определите расстояние S между зарядами в положении равновесия, если в этом положении заряды оказались на расстоянии H от потолка.

4. Предположим, что в результате фантастического эксперимента на Солнце остались только протоны, а на Земле – только электроны.
Во сколько раз возникшая сила электростатического взаимодействия будет больше силы их гравитационного взаимодействия до исчезновения других частиц?
Все необходимые численные данные возьмите из справочников

Физика. Электростатика ЗФТШ МФТИ

Задача является оценочной, поэтому можете считать, что количества протонов и нейтронов в среднем одинаковы, а другие элементарные частицы можете вообще не учитывать.

5. Оцените, какой должна быть толщина металлической пластины, чтобы находящихся в пластине свободных электронов, концентрация которых n = 1022 см-3, не хватило для компенсации внешнего поля напряжённостью E =300 В/м, направленного перпендикулярно поверхности пластины.
Можно ли изготовить такую пластину?

6. Плоский конденсатор, обкладки которого имеют площадь S и расположены на расстоянии 5d друг от друга, зарядили и отключили от источника.
После внесения в конденсатор трёх одинаковых металлических пластин площадью S и толщиной d каждая, расположенных параллельно обкладкам, энергия конденсатора стала равна W.
Какую минимальную работу A надо совершить, чтобы извлечь из конденсатора одну из внесённых пластин?
Пластины не соприкасаются друг с другом и с обкладками.

7. Частица массой m и зарядом q влетает со скоростью v в однородное электрическое поле под углом 450 в силовым линиям поля.
Оказалось, что через время t частица изменила направление скорости на 900, сохранив прежней величину скорости.
Какова напряжённость E поля?

8. Шесть одинаковых точечных зарядов q массой m каждый расположены в вершинах правильного шестиугольника со стороной L.
Заряды одновременно отпускают.
Найдите скорости зарядов, которые они приобретут на большом расстоянии друг от друга.

9. Четыре металлические пластины площадью S разместили на небольшом расстоянии d друг от друга и подключили к двум источникам с напряжением 4U и 5U.
Определите заряды на внешних обкладках системы.

10. На концах отрезка AB длиной 2r расположены неподвижные заряды –q,
а в его середине C – заряд +q.
Материальная точка массой m движется с постоянной скоростью v под действием только
электростатических сил со стороны указанных зарядов в плоскости, перпендикулярной отрезку AB, по окружности радиусом r с центром в точке C.
Найдите заряд Q материальной точки.

Имеются две изолированные друг от друга концентрические проводящие сферы радиусами R и 2R с зарядами +Q и (–2Q) соответственно.
Определите потенциалы сфер, считая потенциал на бесконечности равным нулю.

Сферический конденсатор заряжен зарядом q, а его обкладки имеют радиусы r и R, причём r < R.
Определите напряжённость электрического поля внутри конденсатора на расстоянии x от его центра.
Вычислите плотности энергии поля внутри конденсатора вблизи каждой из обкладок.
Сравните их с величиной W/V, где W – полная энергия конденсатора, а V – объём пространства между обкладками.

Точечный заряд Q поднесли к незаряженному проводящему шару радиусом r на расстояние R от его центра (R > r).
Какой заряд q надо сообщить шару, чтобы уменьшить потенциал шара вдвое, считая потенциал на бесконечности равным нулю?

9. Средняя напряжённость электрического поля на поверхности земли E = 130 В/м. Каково напряжение между макушкой и пятками стоящего человека ростом H = 170 см? Почему это напряжение безопасно в отличие от напряжения U = 220 В в бытовой электрической сети?

Могут ли за счёт электростатических сил притягиваться два одноимённо заряженных тела?
Так радуюсь прогрессу учеников!
Сегодня преодолели психологический барьер сложных заданий!
Получая отдачу, хочется сделать в два раза больше!

Дайте определение потенциала, напряжения и напряжённости.

Какие из этих величин являются характеристиками поля, зависящими от рассматриваемой точки?

Что такое силовые линии и эквипотенциальные поверхности?
Как они связаны между собой?

Какая физическая величина может измеряться в единицах Кл2/Дж?

В плоский конденсатор, расстояние между пластинами которого равно d, внесли n = 50 пластин диэлектрической проницаемостью 5 и толщиной 0,01d каждая и расположили их параллельно обкладкам на равном расстоянии друг от друга.
Во сколько раз изменится ёмкость конденсатора?

Во сколько раз изменится ёмкость вакуумного плоского конденсатора, если его пластины разместить на вдвое большем расстоянии друг от друга, заполнить пространство между ними диэлектриком с диэлектрической проницаемостью 5 и уменьшить площадь самих пластин в 5 раз?

1. Мякишев, Буховцев, Сотский. ФИЗИКА – учебник для 10 класса общеобразовательных учреждений: базовый и профильный уровень. Просвещение.
2. Бутиков, Кондратьев. ФИЗИКА Учебное Пособие в 3 книгах. Книга третья. Исход Электродинамика. Оптика. ФИЗМАТ-школа.
3. Павленко. Начала физики. Учебник высшего образования Российской Федерации
4. Московский физико-технический институт (такой государственный университет)
5. Заочная физико-техническая школа МФТИ

ФИЗИКА ДЛЯ УГЛУБЛЕННОГО ИЗУЧЕНИЯ Старшекласснику и абитуриенту Вузы Колледжи Подготовка к ЕГЭ Курсы Обучение онлайн репетитор ЦТ

Как надо заниматься:

– Упорно и дерзко.
Упираясь до упора до поры ЕГЭ в июне!

• И так одолеем законы физики!
• И с тем - закон гравитации!