Домашнее задание. 1. Какой заряд появится у каждого из трех одинаковых ша­риков после того, как их приведут в соприкосновение и раздви­нут

1. Какой заряд появится у каждого из трех одинаковых ша­риков после того, как их приведут в соприкосновение и раздви­нут, если начальные заряды шариков были равны соответственно 6 нКл, -4 нКл и 7 нКл?

2. Электрическое поле сообщает протону ускорение, равное ускорению свободного падения. Определите напряженность это­го поля. Удельный заряд протона равен q/т =9,6·10⁷ Кл/кг. (Ответ: 1,02·10^-7 Н/Кл)

3. Электрон, имеющий скорость 10⁶ м/с, начинает разго­няться электрическим полем, напряженность которого параллельна скорости и равна по модулю 2·10³ Н/Кл. Сколько времени нужно электрону, чтобы увеличить в этом поле свою скорость в 8 раз? (Ответ: 2·10^-8 с)

4. Какое расстояние пролетит электрон за 10 нс в ускоряю­щем электрическом поле напряженностью 2·10³ Н/Кл? Началь­ная скорость электрона равна нулю.

(Ответ: 1,76 см)

5. Электрон, имеющий скорость υ₀, влетает в середину между пластинами плоского конденсатора параллельно им. Ка­кое наименьшее значение должна иметь напряженность элект­рического поля в конденсаторе, чтобы электрон не вылетел из него? Длина конденсатора равна ℓ, расстояние между его плас­тинами d. (Ответ: )

6. Между двумя заряженными горизонтальными пластина­ми в вакууме находится в равновесии отрицательно заряженная капелька масла. Сколько избыточных электронов находится на капельке, если напряженность электрического поля в конденсато­ре равна 2·10⁵ Н/кл, радиус капельки 1,38· 10^-3 см, плотность масла 0,9 г/см³? (Ответ: )

7. Капелька масла с 2000 избыточных электронов удержи­вается в равновесии между двумя горизонтальными пластинами плоского конденсатора. Масса капельки 16 нг. Чему равна напря­женность электрического поля в конденсаторе? (Ответ: 50кН/Кл)

8. Электрон влетает в середину плоского конденсатора со скоростью υ₀, направленной параллельно его пластинам (рис). Напряжённость поля внутри конденсатора равна Е, длина пластин равна ℓ. Определите координаты и скорость электрона в момент его выхода из конденсатора. Под каким углом к пластинам будет лететь при этом электрон?

9. В однородном электрическом поле пробный заряд сна­чала перемещается по траектории 1—2, а затем по траекто­рии 1—3. Сравните работы электрического поля на этих траекто­риях (рис.).

10. Три одинаковых заряда q₁=q₂= q₃ > 0 расположены на одной прямой на расстоянии а друг от друга (рис). Какую ра­боту надо совершить, чтобы расположить эти заряды в вершинах равностороннего тре­угольника со стороной а? Какую работу со­вершает при этом электрическое поле?

11. Заряды q₁ = 3 нКл и q₂ = -2 нКл находятся на расстоя­нии 20 см друг от друга. В какой точке на прямой, соединяющей заряды, потенциал поля равен нулю? На каком расстоянии х от заряда q₁ находится эта точка? Чему равна напряженность поля в этой точке?

12. Потенциал поля точечного заряда на расстоянии 40 см от него равен 200 В. С какой силой это поле будет действовать на пробный заряд 1 нКл, помещенный в данную точку?

13. Первоначально покоящийся электрон разгоняется элект­рическим полем с разностью потенциалов U. Определите конеч­ную скорость электрона. Какой знак должен быть у напряже­ния U, чтобы электрон в поле действительно разгонялся?

14. Найдите минимальное расстояние, на которое может приблизиться альфа-частица к покоящемуся ядру атома свинца, испытав лобовое столкновение с ним. Заряд ядра q₁ = 82е, заряд альфа-частицы q₂ = 2е, начальная кинетическая энергия аль­фа-частицы (на бесконечности) равна 0,4 МэВ.

15. Тысяча одинаковых шарообразных капелек ртути заря­жена до одного и того же потенциала φ₁. Определите потенциал φ большой сферической капли, образовавшейся в результате слия­ния всех этих капелек. (Ответ: φ=100φ₁

16. Расстояние между двумя металлическими шарами вели­ко по сравнению с их радиусами. Радиус первого шара R₁ и он за­ряжен до потенциала φ₁; радиус второго - R₂, и он заряжен до потенциала φ₂. Каким будет потенциал шаров, если их соединить проволокой? Какой заряд при этом перейдет с одного шара на другой (Δq)? (Ответ: )

17. Заряженный до потенциала φ₁=20 В металлический шар радиусом R₁=5 см помещают внутрь полого металлического шара радиусом R₂ = 10 см, заряженного до потенциала φ₂= 30 В. Определите потенциал шаров после их соприкосновения.

(Ответ: )