Тема: Потенциал. Работа сил электростатического поля. Составьте выражения (в системе СИ):

Составьте выражения (в системе СИ):

1. Потенциал поля точечного заряда φ =

2. Работа, совершаемая силами электростатического поля над зарядом при прохождении им разности потенциалов Δφ: A=

3. Потенциальная энергия заряда, находящегося в точке поля с потенциалом φ: W=

4. Размерность единицы потенциала: [φ]=

5. Связь вектора напряженности электрического поля с потенциалом: =

6. Как называется единица потенциала в СИ?

7. Чему равна единица энергии и работы, называемая электронвольтом (ЭВ) в системе СИ?

Закончите определения:

8. Потенциал поля, создаваемого системой зарядов, численно равен…

9. Вектор напряженности в каждой точке направлен …………… к эквипотенциальной поверхности, проходящей через эту точку.

10. Зависит ли потенциал электрического поля точечного заряда от свойств среды?

Аудиторные задачи

1. Шарик массой 40 мг, имеющий положительный заряд q = 1 нКл, движется со скоростью υ = 10 cм/c. На какое расстояние r может приблизиться шарик к положительному заряду q ₀ = 1,33 нКл?

2. Найти потенциал точки поля, находящийся на расстоянии r = 1 см от центра заряженного радиусом R = 1 см. Задачу решить, если а) задана поверхностная плотность заряда σ = 0,1 мкКл/м²; б) задан потенциал шара φ_ш = 300В.

3. Восемь заряженных капель воды радиусом 1 мм и зарядом в 10^-10 Кл сливаются в одну общую каплю. Найти потенциал большой капли.

4. Шарик массой 1 г и зарядом 10 нКл перемещается из точки с потенциалом φ₁ = 600 В в точку φ₂ = 0. Найти его скорость в точке 1, если в точке 2 она стала равной υ₂ = 20 см/с.

5. На расстоянии r ₁= 4 см от бесконечно заряженной нити находится точечный заряд q = 0,66·10^-9 Кл. Под действием поля заряд приближается к нити до расстояния r ₂ = 2 см. При этом совершается работа А = 50 эрг (1 эрг = 10^-7Дж). Найти линейную плотность заряда τ нити.

6. Электрическое поле образовано положительно заряженной бесконечно длинной нитью с линейной плотностью заряда τ = 0,2 мКл/м. Какую скорость υ получит электрон под действием поля, приблизившись к нити с расстояния r ₁=1 см до расстояния r ₂ = 0,5 см?

Домашнее задание

Контрольные вопросы

1. Как определяется работа по перемещению заряда в электрическом поле?

2. Что называется циркуляцией вектора напряженности, и каков ее физический смысл?

3. Что называется потенциалом в данной точке электрического поля? Как вычисляется потенциал поля точечного заряда? Что называется разностью потенциалов?

4. Что такое эквипотенциальные поверхности и как они расположены относительно линий напряженности?

5. Какова связь между потенциалом и напряженностью? Что называется градиентом потенциала?

6. Как определяется потенциал электростатического поля, создаваемого системой точечных зарядов?

7. Как определяется разность потенциалов между двумя точками электростатического поля, создаваемого равномерно заряженной плоскостью, двумя разноименно заряженными плоскостями, сферической и цилиндрической поверхностями?

Задачи

1. (В.9.55) До какого расстояния r могут сблизиться два электрона, если они движутся навстречу друг другу с относительной скоростью υ₀=10⁶ м/с. [5,06*10^-10м].

2. (В.9.56) Два шарика с зарядами q ₁ = 6,66нКл и q ₂ = 13,33нКл находятся на расстоянии r ₁ =40cм. Какую работу А надо совершить, чтобы сблизить их до расстояния r ₂ = 25cм? [1,2 мкДж]

3. (В.9.58) Какая работа совершается при перенесении точечного заряда q =20нКл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии r = 1cм от поверхности шара радиусом R = 1cм с поверхностной плотностью заряда σ = 10мкКл/м². [1,13*10^-4Дж].

4. (В.9.61) Электрическое поле образовано положительно заряженной бесконечно длинной нитью. Двигаясь под действием этого поля от точки, находящейся на расстоянии r ₁ = 1см от нити, до точки r ₂ = 4 см, α частица изменила свою скорость от υ₁=2*10⁵м/с до υ₂=3*10⁶м/c. Найти линейную плотность заряда τ на нити. [3,7 мкКл/м]

5. (В.9.63) Около заряженной бесконечно протяженной плоскости находится точечный заряд q = 0,66 нКл. Заряд перемещается по линии напряженности поля на расстояние Δ R = 2см. При этом совершается работа А = 50 эрг. Найти поверхностную плотность заряда σ на плоскости. [6,7 мкКл/м²]