Маленький заряженный шарик «парит» в состоянии безразличного равновесия на высоте H над горизонтальной равномерно заряженной диэлектрической плоскостью (рис.). С каким ускорением и в какую сторону начнет двигаться этот шарик сразу после того, как из плоскости строго под ним будет быстро удален диск такого радиуса r, что 100r = H?
(Задача Всероссийской олимпиады заключительного этапа 1999 г. в 10 классе).
Плоский конденсатор имеет емкость С. На одну из пластин конденсатора поместили заряд +q, а на другую — заряд +4q. Определите разность потенциалов между пластинами конденсатора.
«Плоская Земля». Древние греки считали, что Земли является плоским диском, вращающимся вокруг своей оси. Примем и мы, что Земля является плоским диском достаточно большого радиуса (скажем, более 40 000 км).
Будем также считать, что период обращения диска вокруг своей оси равен одним суткам. Среднюю плотность материала диска примем равной средней плотности Земли ρ = 5,5×103 кг/м3.
Познакомимся с «географией» плоской Земли. Она напоминает обычную карту земного шара с северным полюсом N. Далее аналогично: любую радиальную прямую, выходящую из северного полюса будем называть меридианом. Легко догадаться, что южного полюса нет — его роль играют все точки края диска. Соответственно, окружности, точки которых находятся на равном расстоянии от полюса, назовем параллелями. Движение по параллелям в направлении вращения Земли будет соответствовать движению на восток (E), а в противоположном направлении — на запад (W). Пусть Афины находятся в точке A, расположенной на расстоянии ro = 4,0×103 км от северного полюса N.
5.1. Какой должна быть толщина h этого диска, чтобы ускорение свободного падения на северном полюсе N было g = 9,8 м/с2?
5.2. Для связи с жителями «другой стороны» плоской Земли вдоль оси ее вращения пробурена сквозная тонкая шахта. Если без начальной скорости в шахту опустить камешек, то он пройдя сквозь шахту, окажется на другой стороне Земли. Найдите максимальную скорость vmax камешка при таком движении. Силой сопротивления воздуха пренебречь.
5.3. Для связи с жителями «своей стороны» плоской Земли из Афин с помощью суперкатапульты производится выстрел «снарядом» с начальной скоростью vo = 100 м/с под углом α = 45° к горизонту. Силой сопротивления воздуха пренебречь.
найдите величину и направление смещения ΔS снаряда от меридиана за время его полета при выстреле вдоль меридиана (рассмотрите два случая).
найдите величину и направление смещения ΔS снаряда от параллели за время его полета при выстреле вдоль параллели (рассмотрите два случая).
Гравитационная постоянная G = 6,67×10−11 Н • м2/кг2.
Текст задачи: на рисунке схематично показаны силовые линии поля двух одинаковых по модулю разноименных точечных зарядов. Расстояние между зарядами равно a. На какое наибольшее расстояние удаляется от оси симметрии системы (AB) силовая линия, выходящая из положительного заряда перпендикулярно AB?
Рисунок к задаче не представляет никакого интереса: просто два заряда и несколько силовых линий по обе стороны от оси симметрии (поле диполя). Такой рисунок можно встретить в любом учебнике по физике за 10 класс.
По П-образному проводнику постоянного сечения со скоростью
V = 1 м/с, скользит проводящая перемычка ab такого же сечения длиной L. Проводники помещены в однородное магнитное поле, вектор индукции B которого направлен перпендикулярно плоскости проводников (В = 0.1 Тл). Определите напряженность E электрического поля в перемычке в тот момент, когда ac = ab. Сопротивление между проводниками в точках контакта пренебрежимо мало. Ответ представьте в единицах СИ. [Ответ: E = 0.075 Н/Кл]
(Банк задач по физике для поступающих в ТПУ. 2007 год)
B3. Проекция напряженности электростатического поля двух точечных зарядов q1 и q2 в т. A (см. рис.) составляет Ex= 60,0 В/м и Ey= −70,0 В/м. Потенциал φ электростатического поля этих зарядов в т. A равен ... B.
Две одинаковые круглые пластины площадью S = 400 см2 каждая расположены параллельно друг другу. Заряд одной пластины Q1 = 400 нКл, другой — Q2 = 200 нКл. Определить плотность энергии электрического поля в точках, расположенных: а) между пластинами, б) вне пластин.
По тонкому проволочному кольцу равномерно распределен заряд с линейной плотностью τ = 100 пКл/м. Определить потенциал Φ электрического поля в центре кольца.
Какой минимальной скоростью vmin должен обладать протон, чтобы он смог достигнуть поверхности положительно заряженного металлического шара, имеющего потенциал ? = 400 В. Начальное расстояние протона от поверхности шара r = 3R, где R — радиус шара.
Железный шар обьемом V = 1,27 см3 заряжают зарядом q = 100 нКл и помещают в сосуд с подсолнечным маслом. Узнать, при какой напряженности электрического поля, линии которого направлены против силы тяжести, шар начнет всплывать.
Задача взята из контрольной работы для заочников Одесской академии связи.
Во время решения задачи меня заинтересовал вопрос по поводу напряженности в вольфрамовой нити и подводящих проводах к самой лампе. Удельная тепловая мощность в вольфрамовой нити вычисляется по формуле: W = yE2, где E — я так понимаю, напряженность, но какая??? Можно ли брать вместо этой E разность напряженностей в подводящем проводе и в самой вольфрамовой нити????
По П-образному проводнику постоянного сечения со скоростью
V = 1 м/с, скользит проводящая перемычка ab такого же сечения длиной L. Проводники помещены в однородное магнитное поле, вектор индукции B которого направлен перпендикулярно плоскости проводников (В = 0.1 Тл). Определите напряженность E электрического поля в перемычке в тот момент, когда ac = ab. Сопротивление между проводниками в точках контакта пренебрежимо мало. Ответ представьте в единицах СИ. [Ответ: E = 0.075 Н/Кл]
