§ 55. Применение закона Кулона и принципа суперпозиции полей

ПОВЫШЕННЫЙ УРОВЕНЬ

1. Металлические шарики с зарядами 1 нКл и 5 нКл привели в соприкосновение и затем поместили в диэлектрик. Расстояние между шариками не изменилось. Чему равна диэлектрическая проницаемость диэлектрика, если сила взаимодействия шариков не изменилась?

2. Два одинаковых металлических шарика с равными зарядами подвешены на нитях равной длины в одной точке. При погружении шариков в жидкий диэлектрик угол наклона нитей не изменился. Какова диэлектрическая проницаемость диэлектрика, если плотность материала шариков в 3 раза больше плотности диэлектрика?

3. Три точечных заряда по 10^-9 Кл каждый расположены в вершинах равнобедренного прямоугольного треугольника с катетом 5 см. Чему равна напряжённость созданного этими зарядами поля в середине гипотенузы треугольника?

4. На нитях равной длины, закреплённых в одной точке, висят два одинаковых маленьких проводящих шарика с одинаковыми зарядами. Расстояние между ними 9,5 см, что намного меньше длины нитей. Один из шариков разрядили и привели шарики в соприкосновение. На какое расстояние они разойдутся?

5. Четыре точечных заряда q расположены в вершинах квадрата и удерживаются связывающими их нитями. Сила натяжения нитей 2,7 мН. Чему равна сила, действующая на любой из этих зарядов со стороны ближайшего к нему заряда?

6. В вершинах А и В прямоугольного треугольника АВС со сторонами АВ = 5 см, АС = 4 см, ВС = 3 см расположены точечные заряды, равные соответственно -6 • 10^-8 Кл и 2 • 10^-8 Кл. Чему равна напряжённость поля в вершине С?

7. В вершинах квадрата находятся четыре одинаковых точечных заряда q. Какой точечный заряд Q нужно поместить в центр квадрата, чтобы система зарядов находилась в равновесии? Будет ли это равновесие устойчивым?

8. По тонкому металлическому кольцу радиусом 5 см равномерно распределён заряд 5 нКл. Определите напряжённость поля в точке А, расположенной на оси кольца на расстоянии 30 см от его центра.

ВЫСОКИЙ УРОВЕНЬ

9. Три маленьких одинаково заряженных шарика массой т каждый подвешены на нитях равной длины l, закреплённых в одной точке. Расстояние между любыми двумя шариками равно а, причём а << l. Каков заряд q каждого шарика?

10. Ромб составлен из двух равносторонних треугольников со стороной 20 см. В вершинах при острых углах ромба находятся заряды по 6 • 10^-7 Кл. В вершине при одном из тупых углов находится заряд 8 • 10^-7 Кл. Чему равна напряжённость поля в четвёртой вершине ромба?

11. Три одинаковых положительных заряда q расположены в вершинах равностороннего треугольника со стороной а. Определите величину напряжённости поля Е в точке А, лежащей на расстоянии а от каждого из зарядов.

Ответы >>>