§ 19. Напряжённость электростатического поля. Принцип суперпозиции: Упражнение 14

§ 19. Напряжённость электростатического поля. Принцип суперпозиции

Упражнение 14

1. В некоторую точку электростатического поля, в которой модуль напряжённости $E equals 160 кВ over straight м$ , помещают точечный заряд q = 4,00 нКл. Определите модуль силы, действующей на этот заряд со стороны электростатического поля.

2. Определите модуль точечного заряда, находящегося в воздухе, если на расстоянии r = 1,0 см от заряда модуль напряжённости поля $E equals 3 comma 6 кВ over straight м.$

3. Два положительных точечных заряда находятся на расстоянии r₀ = 10 см друг от друга. В точке, расположенной на прямой, соединяющей заряды, на расстоянии r₁ = 8,0 см от первого заряда модуль напряжённости результирующего электростатического поля равен нулю. Определите отношение зарядов $Q subscript 1 over Q subscript 2$ .

4. Электростатическое поле в точке создано неподвижными точечными зарядами Q₁ = –4Q и Q₂ = Q (рис. 110).

а) Изобразите в выбранном вами масштабе напряжённости $E with rightwards arrow on top subscript 1 A end subscript$ и $E with rightwards arrow on top subscript 2 A end subscript$ полей, созданных каждым зарядом в точке А.

б) Обозначьте на рисунке направление результирующей напряжённости $E with rightwards arrow on top subscript A$ .

в) Определите модуль результирующей напряжённости E_A поля, если |Q| = 8,0 нКл.

5. Пылинка массой m = 2,5 · 10^–8 г имеет заряд q = 5,0 · 10^–12 Кл. Напряжённость поля в точке, где находится пылинка, направлена вертикально вверх. Определите модуль напряжённости электростатического поля, если пылинка находится в равновесии.

Материал повышенного уровня

6. Три одинаковых отрицательных точечных заряда, модули которых $open vertical bar Q close vertical bar equals 2 comma 0 space нКл$ , расположены в вершинах равнобедренного прямоугольного треугольника. Определите напряжённость электростатического поля в точке пространства, находящейся на середине гипотенузы, длина которой а = 8,0 см.

7. Частица массой m = 2,0 мг и зарядом q = 9,5 пКл начинает двигаться в вакууме в электростатическом поле, модуль напряжённости которого $E equals 8 comma 0 times 10 to the power of 5 space straight В over straight м$ . Напряжённость поля одинакова во всех его точках и направлена горизонтально. Определите модуль ускорения этой частицы и путь, пройденный ею за первую секунду движения.

8. Заряд находящейся в воздухе уединённой металлической сферы Q = 0,20 мкКл. Определите максимальное значение напряжённости электростатического поля, создаваемого зарядом этой сферы, если её диаметр d = 0,80 м.

9. Бесконечную равномерно заряженную плоскую пластину поместили в однородное электрическое поле, напряжённость которого перпендикулярна её поверхности. Модули результирующих напряжённостей полей слева и справа от пластины $E subscript 1 equals 1 comma 0 space кВ over straight м$ и $E subscript 2 equals 3 comma 0 space кВ over straight м$ соответственно (рис. 110.1). Определите модуль силы, действующей на единицу площади S = 1,0 м² пластины.