Question

1. Какая сила действует на электрон в точке с напряженностью 2000 В/м?
2. Заряд 5 нКл перемещается на расстояние 20 см в направлении, составляющем угол 300
с силовыми линиями поля. Напряженность поля– 2000 В/м. Найдите работу перемещения заряда.

3. Какова емкость конденсатора, если расстояние между его обкладками 0,2 мм, и при сообщении ему заряда 5 нкКл, средняя напряженность поля между обкладками Е =104
В/м?
4. К заряженному до 10 В и отключенному от источника напряжения конденсатору емкостью 3 мкФ, подключили параллельно
конденсатор емкостью 2 мкФ. Какое напряжение установится
при этом? Какое количество тепла выделяется при их соединении?

Answer 1

N1

F = qE = 1,6 × 10^-19 × 2 × 10^3 = 3,2 × 10^-16 Н

N2

A = qEd cosα = qEd cos300° = qEd cos(-60°) = qEd cos60° = qEd/2 = 5 × 10^-9 × 2 × 10^3 × 2 × 10^-1/2 = 10^4 × 10^-10 = 10^-6 Дж = 1 мкДж

N3

C = q/U

U = Ed

C = q/Ed = 5 × 10^-9/(10^4 × 2 × 10^-4) = 2,5 × 10^-9 Ф = 2,5 нФ

N4

W1 = C1 (U1)^2/2 = 3 × 10^-6 × 100/2 = 1,5 × 10^-4 Дж

W2 = (C1 + C2)(U2)^2/2

W2 = 5 × 10^-6 × (U2)^2/2

W2 = W1

5 × 10^-6 × (U2)^2/2 = 1,5 × 10^-4

(U2)^2 = 3 × 10^-4/5 × 10^-6

(U2)^2 = 60

U2 = 7,75 В

Q = W

Q = 1,5 × 10^-4 Дж

Ответ : 7,75 В ; 1,5 × 10^-4 Дж