Pole elektryczne
Transkrypt
Pole elektryczne
Pole elektryczne - ćwiczenia I. Elektrycznie obojętna metalowa kulka (A) ma promień 2 cm, wykonana jest z materiału o gęstości 6000 kg/m3 i umieszczona została w powietrzu. Na kulkę tę wprowadzono 50 miliardów elektronów, które rozłożyły się równomiernie na jej powierzchni. Przyjmij, że ładunek pojedynczego elektronu wynosi , natomiast jego masa ma wartości . 1. Wartość bezwzględna ładunku elektrycznego wprowadzonych na kulkę elektronów wynosi: A. B. C. D. 2. Masa tej kulki, przed wprowadzeniem na nią ładunku, wynosiła około: A. B. C. D. 3. Po wprowadzeniu elektronów masa kulki: A. nie uległa zmianie, B. wzrosła o około C. wzrosła o około D. wzrosła o około , , 4. W odległości 2 cm od powierzchni tej kulki (na zewnątrz niej) natężenie jej pola elektrostatycznego ma wartość (w N/C): A. B. C. D. 5. Jeżeli wprowadzony ładunek rozmieścił się równomiernie na powierzchni kulki, to na 1 mm 2 jej powierzchni znajdował się ładunek elektryczny o wartości bezwzględnej równej około (w C/mm2): A. B. C. D. 6. Jeżeli w odległości 1 cm od powierzchni kulki, natężenie jej pola elektrostatycznego wynosi , to w odległości 4 cm od jej powierzchni będzie miało wartość (w kN/C): A. B. C. D. 7. Gdyby kulkę tę przeniesiono do ośrodka o względnej przenikalności elektrycznej równej 2, to wartość natężenia tego pola (w tej samej odległości od kulki): A. nie zmieniłaby się, B. wzrosłaby dwa razy, C. zmalałaby cztery razy, D. wszystkie powyższe odpowiedzi są błędne. 8. Jednostką natężenia pola elektrycznego jest N/C. Jednostką o takim samym wymiarze jest: A. B. 9. Gdyby z tej naelektryzowanej kulki odpłynął ładunek C. D. , to wartość natężenia jej pola elektrostatycznego (w tej samej odległości od jej powierzchni): A. zmalałaby cztery razy, B. zmalałaby o 75%, C. stanowiłaby 25% wartości początkowej, D. wszystkie powyższe odpowiedzi są poprawne. 10. Jeżeli punkty A i B znajdują się po przeciwległych stronach tej naelektryzowanej kulki, przy czym pomiędzy odległościami tych punktów od środka kulki zachodzi zależność tych punktach zachodzi zależność: A. Pole elektryczne - ćwiczenia B. C. , to pomiędzy wektorami natężeń pola w D. Strona 1 11. Gdyby tę naelektryzowaną kulkę zetknięto z kulką B o takim samym promieniu i ładunku wypadkowym równym , to: 11.1 po zetknięciu na każdej z kulek znajdowałby się ładunek wypadkowy o wartości: A. B. C. D. 11.2 pomiędzy kulkami przepłynąłby ładunek: A. B. C. D. z kulki B na A, z kulki A na B, z kulki A na B, z kulki B na A. 12. Rozstrzygnij, które z podanych poniżej zdań (dotyczących kulki A) jest nieprawdziwe: A. w tym polu elektrostatycznym nie dwóch różnych punktów o takich samych wektorach jego natężenia, B. jest to pole typu centralnego, a na zewnątrz niej, wartość jego natężenia jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości od jej powierzchni, C. jest to pole typu centralnego, a na zewnątrz niej, wartość jego natężenia jest wprost proporcjonalna do ładunku zgromadzonego na jej powierzchni. D. W dwóch różnych punktach tego pola, leżących na jednej linii sił po tej samej stronie kulki, wektory natężenia mają różne wartości, ale te same zwroty. II. Jeżeli w sytuacji pokazanej poniżej, wektor natężenia pola w punkcie E - wytworzonego przez punktowy ładunek Q został narysowany poprawnie, to (znajdź wszystkie poprawne odpowiedzi): 1. Ładunek Q miał znak dodatni. 2. Pomiędzy wektorami natężenia pola w punktach E i D zachodzi A zależność: . 3. Pomiędzy wektorami natężenia pola w punktach F i E zachodzi zależność: . B 4. Pomiędzy wektorami natężenia pola w punktach F i C zachodzi Q zależność: . C D E F 5. Wektor ma taką samą wartość, jak wektor , a ich kierunki są wzajemnie prostopadłe. 6. Jeżeli wartość wektora wynosiła 16 N/C, to wartość wektora wynosiła 4 N/C. 7. Jeżeli wartość wektora wynosiła 64 N/C, to była ona o 300% większa od wartości wektora . 8. Rozpatrywane pole jest polem centralnym, w którym wartość jego natężenia jest odwrotnie proporcjonalna do odległości od jego źródła. III. Dany jest układ ładunków punktowych (patrz rysunek) odległych od siebie o . Punkty A, B i C rozmieszczone są w sposób pokazany na rysunku. przy czym: A B C 1. Wyprowadź wzory na natężenia wypadkowe pola elektrostatycznego w punktach A, B i C. 2. Znajdź takie położenie punktu D, leżącego pomiędzy ładunkami punktowymi, gdzie natężenia pola pochodzące od obu ładunków będą miały takie same wartości ( ). 3. Czy jest możliwe znalezienie takiego punktu pola, w którym natężenie wypadkowe miałoby wartość równą zero? Jeżeli tak, to wskaż obszar jego możliwych położeń i wyprowadź wzór na jego położenie względem ładunku Pole elektryczne - ćwiczenia . Strona 2