Вправи та задачі до глави 1.

     1.Знайти силу електростатичної взаємодії ядра атома водню з електроном.Радіус атома водню .

     Відповідь: F=92,3 нН.

     2.У вершинах квадрата знаходяться чотири однакових однойменних заряди q.Який заряд Q треба помістити у центр квадрата, щоб система знаходилася у рівноважному стані?Чи буде ця рівновага стійкою?

     Відповідь: рівновага не стійка.

     3.Знайти напруженність Е електричного поля у точці, що лежить посередині між двома точковими зарядами і Відстань між зарядами r=10см, =1.

     Відповідь:Е=50.4 кВ/м.

     4.Яку величину має електричний потік напруженності Е через поверхню іонізованого атома водню?Визначити напруженність Е та потенціал електричного поля на цій поверхні.Радіус атома .

     Відповідь: , .

     5.Точковий заряд , що знаходиться у точці М електричного поля має потенціальну енергію Визначити потенціал цієї точки.

     Відповідь:

     6.Два електрони рухаються назустріч один одному з відповідною швидкістю V= м/с.Визначити їх відносну енергію у джоулях та електрон-вольтах. До якої мінімальної відстані вони можуть зблизитися?

     Відповідь:

     7.Дві нескінченні паралельні площини знаходяться на відстані d=0,5 см одна від одної.На них рівномірно позподілені заряди з поверхневою гучтиною =0,2 та . Визначити розподіл напруженностей у тьох просторах відносно перпендикулярної осі та різницю потенціалів U між потенціалами.

     Відповідь: U=141В.

     8.Між двома вертикальними пластинами , що знаходяться у вакуумі навідстані d=1см одна від одної, на нитці висить заряджена бузинова кулька масою m=0,1г.Після встановлення між пластинами різниці потенціалів U=1кВ нитка з кулькою відхилилась від вертикалі на кут .Знайти заряд q кульки.

     Відповідь:q=1,73 нКл.

     9.На відстані від нескінченно довгої зарядженної нитки знаходиться точковий заряд .Під дією поля заряд наближається до нитки на відстань при цьому виконується робота Знайти лінійну густину заряду на нитці.

     Відповідь:

     10.Тонке кільце радіусу R=10см рівномірно заряджене зарядом Визначити потенціал електричного поля у точці М, що лежить на вісі кільця на відстані d=5 см від центру.

     Відповідь: =160 В.

     11.Визначити напруженність Е електирчного поля кільця попередньої задачі 10 у точці М.

     Відповідь: Е=63 В/м.

     12.Тонкий диск радіусом R=5 см рівномірно заряджений з поверхневою густиною =127 . Визначити потенціал та напруженність електричного поля у точці N, що лежить на вісі диска , на відстані d=5см від центру.

     Відповідь: =144В, Е= В\м.

     13.Диполь з електричним моментом =100пКл/м вілно зорієнтувався вздовж силових ліній однорідного електростатичного поля напруженністю Е=50кВ/м.Визначити зміну ротенціальної енергії диполя у випадку відхилення на кут .

     Відповідь:

     14.Чому не можна утворити електростатичне поле , силові лінії якого однаково спрямовані, але мають змінну густину?

     Відповідь: циркуляція вектора напруженності Е (по спрощенному прямокутному шляху) у такому полі не дорівнює нулю . Таке поле не буде потенціальним, тобто електромтатичним.

     15.Електричне поле у вакуумі створюється циліндром радіусу R=1см з об'ємною густиною заряду =2 Знайти напруженність Е поля у точках 1 та 2, що лежать на відстані та від осі циліндра.

     Відповідь: