Розв'язання вправ та завдань до підручника «Фізика» Є.В. Коршак 11 клас - 2011 рік

Вправа 2

1. Дано:

Розв'язання: «

а) згідно з принципом суперпозиції полів:

Оскільки силові лінії спрямовані в один бік, то модуль напруженості результуючого поля: Е = Е1 + Е2

Перевіримо одиниці фізичних величин:

Підставимо числові значення:

б) згідно з принципом суперпозиції полів:

Оскільки силові лінії протилежно спрямовані, то модуль напруженості результуючого поля: Е = Е1 - Е2

Перевіримо одиниці фізичних величин:

Підставимо числові значення:

Знак «-» означає, що силові лінії результуючого поля спрямовані в один бік з силовими: лініями другого поля. Отже,

в) згідно з принципом суперпозиції полів:

Оскільки силові лінії взаємно перпендикулярні, то модуль напруженості результуючого поля знайдемо з паралелограма векторів напруженості

Перевіримо одиниці фізичних величин:

Підставимо числові значення:

Відповідь: а) б) в)

Е — ?

2. Дано

q1= 2 · 10-9 Кл

q2 = -4 · 10-9 Кл

а = 10 см = 0,2 м

Розв’язання:

Згідно з принципом суперпозиції полів:

Оскільки заряди мають протилежні знаки, то силові лінії спрямовані в один бік. Отже, модуль напруженості результуючого поля дорівнює Е= Е12 + Е2.

В точці, що розміщена на відстані від зарядів,

модуль напруженості поля першого заряду:

а модуль напруженості поля другого заряду:

Отже,

Перевіримо одиниці фізичних величин:

Підставимо числові значення:

Відповідь: напруженість поля

Е — ?

3. Дано:

q1 = -3 · 10-6 Кл

q2 = 1,2 · 10-7 Кл

a = 12 cm = 0,12 м

Розв’язання:

Згідно з принципом суперпозиції полів:

Оскільки заряди мають протилежні знаки, то силові лінії спрямовані в один бік. Напруженість результуючого поля буде дорівнювати нулю в точці А, що лежить на лінії, яка проходить через заряди за меншим по модулю зарядом.

Отже, Е1 = г.

Модуль напруженості поля першого заряду в точці А:

а другого заряду:

= х + а; 2х - х = а; х = а: х = 0,12 (м).

Відповідь: на відстані 12 см за першим зарядом.

х — ?

4. Дано:

q1 = 2 · 10-6 Кл

q2 = 1,6 · 10-7Кл

a = 5 см = 0,05 м

b = 3 см = 0,03 м

c = 4 см = 0,04 м

Розв’язання:

Згідно з принципом суперпозиції полів:

В точці А силові лінії взаємно перпендикулярні. Отже, модуль напруженості результуючого поля в цій точці знайдемо з паралелограма векторів напруженості:

Модуль напруженості поля першого заряду в точці А:

а другого заряду:

Отже,

Перевіримо одиниці фізичних величин:

Підставимо числові значення:

Відповідь: напруженість електричного поля

E — ?

5. Дано:

а = 30 см = 0,3 м

q1 = q2 = 2 · 10-7 Кл

Розв’язання:

Оскільки заряди кульок однакові, а точки А і Б знаходяться на однаковій відстані, то ЕА = ЕБ = Е.

Згідно з принципом суперпозиції полів

В точках А і Б силові лінії взаємно перпендикулярні.

Отже, модуль напруженості результуючого поля знайдемо з паралелограма векторів

Модуль напруженості поля першої кульки

а другої Тоді

Перевіримо одиниці фізичних величин:

Підставимо числові значення:

Відповідь: напруженість поля у вершинах квадрата

ЕА— ? ЕБ— ?

6. Дано:

q1 = 16 · 10-6 Кл

q2 = -24 · 10-6 Кл

а = 10 см = 0,1 м

b = 4 см = 0,04 м

Розв’язання:

Точка може знаходитися або між тілами, або за першим тілом.

Згідно з принципом суперпозиції полів:

а) Якщо точка знаходиться між тілами, то силові лінії напрямлені в один бік. Отже, модуль напруженості результуючого поля дорівнює:

Е = Е1 + Е2.

Модуль напруженості поля першого тіла

а другого тіла Тоді

Перевіримо одиниці фізичних величин:

Підставимо числові значення:

б) Якщо точка знаходиться за першим тілом, то силові лінії напрямлені в різні боки. Отже, модуль напруженості результуючого поля дорівнює Е = Е1 + Е2.

Модуль напруженості поля першого тіла а другого

Тоді

Підставимо числові значення:

Відповідь: якщо точка знаходиться між тілами, то напруженість поля а якщо за першим тілом, то

E ?

7. Дано:

q1 = q2 = q3 = q

Розв’язання:

Згідно з принципом суперпозиції полів:

Спроектуємо вектори напруженості полів кожного із зарядів на вісь ОО1:

Знайдемо кут α. Радіус описаного навколо основи кола дорівнює Тоді

Модуль напруженості поля одного заряду:

Оскільки заряди однакові та знаходяться на однаковій відстані, то модуль напруженості результуючого поля в точці А:

ЕА= Е0+ Е0+ Е0=3 Е0

Оскільки

Перевіримо одиниці фізичних величин:

Відповідь: напруженість поля у вершині тетраедра

ЕА?



Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити