Закон Кулона. Напряженность электростатического поля

Содержание

Слайд 2

1.(9.13) Два точечных заряда q1=7,5 нКл и q2=–14,7 нКл расположены на

1.(9.13) Два точечных заряда q1=7,5 нКл и q2=–14,7 нКл расположены на расстоянии

r=5 см друг от друга. Найти напряженность E электрического поля в точке, находящейся на расстоянии a=3 см от положительного заряда и b=4 см от отрицательного заряда.

q1=7,5 нКл
q2=–14,7 нКл
r=5 см
a=3 см
b=4 см
E=?

Дано

Слайд 3

T=98 мН l=10 см, m=5 г. Q=? 2.(9.15) Два металлических шарика

T=98 мН
l=10 см, m=5 г.
Q=?

2.(9.15) Два металлических шарика одинакового радиуса и массы

подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины так, что их поверхности соприкасаются. Какой заряд Q нужно сообщить шарикам, чтобы сила натяжения нитей стала равной T=98 мН? Расстояние от центра шарика до точки подвеса равно l=10 см, масса каждого шарика m=5 г.

Дано

Слайд 4

Ответ: Q=1,1 мкКл.

Ответ: Q=1,1 мкКл.

Слайд 5

m=40 мг q=31,8 нКл T=0,5 мН ε=6 g=10 м/с2 σ =?

m=40 мг q=31,8 нКл T=0,5 мН
ε=6
g=10 м/с2
σ =?

3.(9.19) К вертикально расположенной

бесконечной однородно заряженной плоскости прикреплена нить, на другом конце которой расположен одноименно заряженный шарик массой m=40 мг и зарядом q=31,8 нКл. Сила натяжения нити, на которой висит шарик, T=0,5 мН. Найти поверхностную плотность заряда σ на плоскости. Диэлектрическая проницаемость среды, в которой находится заряд ε=6. Ускорение свободного падения g=10 м/с2.

Дано

Слайд 6

Fэл = qE Ответ: σ=1⋅10-6 Кл/м2.

Fэл = qE

Ответ: σ=1⋅10-6 Кл/м2.

Слайд 7

а) q=0,66 нКл r1=2 см τ=0,2 мкКл/м ε=6 4.(9.20) Найти силу

а)
q=0,66 нКл
r1=2 см
τ=0,2 мкКл/м
ε=6

4.(9.20) Найти силу F, действующую на заряд

q=0,66 нКл, если заряд помещен: а) на расстоянии r1=2 см от длинной однородно заряженной нити с линейной плотностью заряда τ=0,2 мкКл/м; б) в поле однородно заряженной плоскости с поверхностной плотностью заряда σ=20 мкКл/м2; в) на расстоянии r2=2 см от поверхности однородно заряженного шара радиусом R=2 см и поверхностной плотностью заряда σ=20 мкКл/м2. Диэлектрическая проницаемость среды ε=6.

Дано

F=?

Слайд 8

б) q=0,66 нКл σ=20 мкКл/м2 ε=6 Дано F=?

б)
q=0,66 нКл
σ=20 мкКл/м2 ε=6

Дано

F=?

Слайд 9

в) q=0,66 нКл σ=20 мкКл/м2 r2=2 см R=2 см ε=6 Дано

в)
q=0,66 нКл
σ=20 мкКл/м2 r2=2 см
R=2 см
ε=6

Дано

F=?

Ответ: а) F1=20мкН; б)

F2=126мкН; в) F3=62,8 мкН.
Слайд 10

5.(9.23) С какой силой Fl электрическое поле бесконечной однородно заряженной плоскости

5.(9.23) С какой силой Fl электрическое поле бесконечной однородно заряженной плоскости действует

на единицу длины однородно заряженной бесконечно длинной нити, помещенной в это поле? Линейная плотность заряда на нити τ=3 мкКл/м и поверхностная плотность заряда на плоскости σ=20 мкКл/м2.

Дано

τ=3 мкКл/м σ=20 мкКл/м2.

F=?

Ответ: Fl=3,4 Н/м.

Слайд 11

6.(9.26) С какой силой Fs на единицу площади отталкиваются две одноименные

6.(9.26) С какой силой Fs на единицу площади отталкиваются две одноименные однородно

заряженные бесконечно протяженные плоскости. Поверхностная плотность заряда на плоскостях σ=0,3 мкКл/м2.

Дано

σ=0,3 мкКл/м2

F=?


Ответ: Fs=5,1 кН/м2.

Слайд 12

7.(9.29) Показать, что электрическое поле, образованное однородно заряженной нитью конечной длины,

7.(9.29) Показать, что электрическое поле, образованное однородно заряженной нитью конечной длины, в

предельных случаях переходит в электрическое поле: а) бесконечно длинной заряженной нити; б) точечного заряда.
Слайд 13

Слайд 14

7.(9.29) Показать, что электрическое поле, образованное однородно заряженной нитью конечной длины,

7.(9.29) Показать, что электрическое поле, образованное однородно заряженной нитью конечной длины, в

предельных случаях переходит в электрическое поле: а) бесконечно длинной заряженной нити; б) точечного заряда.


Слайд 15

8.(9.30) Длина однородно заряженной нити l=25 см. При каком предельном расстоянии

8.(9.30) Длина однородно заряженной нити l=25 см. При каком предельном расстоянии a от

нити по нормали к ее середине возбуждаемое ею электрическое поле можно рассматривать как поле бесконечно длинной заряженной нити? Ошибка δ при таком допущении не должна превышать 0,05. Указание: допускаемая ошибка δ равна (E2–E1)/E2, где E2 – напряженность электрического поля бесконечно длинной нити, E1 – напряженность поля нити конечной длины.

Дано

l=25 см
δ = 0,05

a=?

Слайд 16

Ответ: a=4,1 см.




Ответ: a=4,1 см.

Слайд 17

9.(9.33) Напряженность электрического поля на оси однородно заряженного кольца имеет максимальное

9.(9.33) Напряженность электрического поля на оси однородно заряженного кольца имеет максимальное значение

на некотором расстоянии от центра кольца. Во сколько раз напряженность электрического поля в точке, расположенной на половине этого расстояния, будет меньше максимального значения напряженности?

Дано

Слайд 18

Слайд 19

10. По четверти кольца радиусом r=6,1 см однородно распределен положительный заряд

10. По четверти кольца радиусом r=6,1 см однородно распределен положительный заряд с

линейной плотностью τ=64 нКл/м. Найти силу F, действующую на заряд q=12 нКл, расположенный в центре кольца.

Дано

r=6,1 см τ=64 нКл/м q=12 нКл

F=?

Слайд 20

Ответ: F = 161 мкН.

Ответ: F = 161 мкН.

Слайд 21

вне сферы (r>R): Напряженность поля заряженной сферы 11. Напряженность электрического поля,

вне сферы (r>R):

Напряженность поля заряженной сферы
11. Напряженность электрического поля, создаваемого металлической

сферой радиусом R, несущей заряд Q, на расстоянии r от центра сферы:
внутри сферы (rна поверхности сферы (r=R):

Получите данные соотношения.

.

Слайд 22

Заряженная равномерно по поверхности сфера. r Поверхность сферы разделяет все пространство

Заряженная равномерно по поверхности сфера.

r < R

Поверхность сферы разделяет все пространство

на две части: внутреннюю (r < R) и внешнюю (r ≥ R ).

Применение теоремы О.-Г. к расчету полей заряженных тел.