Главная | Обратная связь

Взаємодія зарядів. Закон Кулона

5.1.Два однакових за модулем і знаком точкових заряди, розміщених на відстані 3 м один від одного, відштовхуються з силою 0,4 Н. Визначити кожен заряд.

5.2.З якою силою взаємодіють два заряди 0,66·10^-7 і 1,1·10^-5 Кл у воді на відстані 3,3 см? На якій відстані їх слід розмістити в вакуумі, щоб сила взаємодії залишилась такою ж.

5.3.Два заряди, один з яких у три рази більший від другого, знаходячись у вакуумі на відстані 0,3 м, взаємодіють з силою 30 Н. Визначити ці заряди. На якій відстані у воді заряди будуть взаємодіяти з силою, в три рази більшою?

5.4.Визначити абсолютну діелектричну проникність трансформаторного масла, якщо два однакових заряди у вакуумі на відстані 20 см взаємодіють з тією ж силою, що і в маслі на відстані 0,14 м. Вважаючи силу взаємодії в вакуумі рівною 90 Н, визначити заряди.

5.5. Обчислити значення кожного з двох однакових зарядів, якщо в маслі на відстані 6 см один від одного вони взаємодіють із силою 0,4 мН.

5.6. У скільки разів треба змінити значення кожного з двох однакових зарядів, щоб під час занурення їх у воду сила взаємодії на тій самій відстані між ними була така сама, як і в повітрі?

5.7.У скільки разів треба змінити відстань між двома зарядами, щоб при зануренні їх у гас сила взаємодії на тій самій відстані між ними була така сама, як і в повітрі?

5.8.У скільки разів треба змінити відстань між зарядами при збільшенні одного з них у 4 рази, щоб сила взаємодії між ними не змінилася?

5.9.У скільки разів сила електричного відштовхування між двома електронами більша, ніж сила їх гравітаційного протягування один до одного?

5.10.Однакові кульки масою по 0,2 г підвісили на нитці так, як зображено на мал.82. Відстань між кульками |ВС| = 3 см. Визначити силу натягу нитки на ділянках АВ і ВС, якщо кулькам надали однакових зарядів по 10 нКл. Розглянути випадки: а) заряди однойменні; б) заряди різнойменні.

5.11.Кулька масою 150 мг висить на електронейтральній нитці і має заряд 10·10^-9 Кл. На відстані 32 см знизу від неї знаходиться друга маленька кулька. Яким повинен бути за модулем і знаком її заряд, щоб натяг нитки збільшився вдвічі?

5.12. Тонка шовкова нитка витримує силу натягу 9,8·10^-3 Н. Підвішена на цій нитці кулька масою 0,67 г має заряд q₁ = 1,1·10^-9 Кл. Знизу в напрямку лінії підвісу на відстані 1,8 см до неї підносять іншу кульку з зарядом q₂ протилежного знаку. При якому заряді q₂ нитка може розірватись?

5.13.Дві кульки, розташовані на відстані 10 см одна від одної, мають однакові негативні заряди й взаємодіють із силою 0,23 мН. Визначити кількість «надлишкових» електронів на кожній кульці.

5.14.Дві однакові металеві кульки зарядили так, що заряд однієї з них у 5 раз більший, ніж заряд іншої. Кульки доторкнули одну до одної і розсунули на ту ж саму відстань. Як змінилася (за модулем) сила взаємодії, якщо кульки мали однойменні заряди? різнойменні заряди?

5.15.Однакові металеві кульки заряджені однойменно зарядами q і 4q, розташовані на відстані r одна від одної. Кульки доторкнули одна до одної. На яку відстань x їх треба розвести, щоб сила взаємодії не змінилася?

5.16.Заряди 10 і 16 нКл розташовані на відстані 7 мм один від одного. Яка сила діятиме на заряд 2 нКл, розміщений у точці, що віддалена на 3 мм від меншого заряду і на 4 мм від більшого?

5.17.У полі зарядів +q і – q (мал.83) помістили заряд q/2 спочатку в точку С, а потім – у точку D. Порівняти сили (за модулем), які діють на цей заряд, якщо |DA| = |АС| =|СВ| .

5.18.Заряди 90 і 10 нКл розташовані на відстані 4 см один від одного. Де треба розмістити третій заряд, щоб він перебував у рівновазі?

5.19. Заряди 40 і – 10 нКл розташували на відстані 10 см один від одного. Який треба взяти третій заряд і де його треба розташувати, щоб система перебувала у рівновазі? Якою буде рівновага – стійкою чи нестійкою?

5.20. Два позитивно заряджені тіла заряди яких 1,67 і 3,33 нКл знаходяться на відстані 20 см один від одного. В якій точці на прямій, що сполучає ці тіла, необхідно розмістити третє тіло з зарядом - 0,67 нКл, щоб воно було у рівновазі? Масами тіл знехтувати.

5.21. У вершинах правильного шестикутника, сторона якого дорівнює а, розташували один за одним заряди +q, +q, +q, – q, – q, – q. Визначити силу, що діє на заряд +q, який міститься в центрі шестикутника.

5.22. У вершинах квадрата зі стороною a розмістили маленькі кульки з зарядом q = 1·10^-8 Кл. Який заряд потрібно помістити в центрі квадрату, щоб вся система знаходилась в рівновазі?

5.23. Два заряди по 25 нКл кожний, розташовані на відстані 24 см один від одного, утворюють електростатичне поле. З якою силою це поле діє на заряд 2 нКл, розташований у точці, віддаленій на 15 см від кожного із зарядів, якщо заряди, які утворюють поле однойменні? різнойменні?

5.24. На двох нитках однакової довжини, закріплених в одній точці, підвісили дві кульки. Порівняти кути відхилень ниток від вертикалі, якщо: а) кульки, маючи однакові маси, заряджено однойменно, і заряд першої кульки більший, ніж заряд другої; б) заряди кульок однакові, а маса першої кульки більша від маси другої.

5.25. Коли дві однакові кульки масою по 400 мг, підвішені на закріплених в одній точці нитках однакової довжини, зарядили однойменними зарядами. Ці кульки розійшлися на 15 см одна від одної, причому нитки утворили прямий кут, обчислити заряд кожної кульки.

5.26. Дві маленькі кульки масою m підвішені поряд на тонких шовкових нитках довжиною l = 2 м. Після того, як кульки зарядили рівними однойменними зарядами q₁ = q₂ = 1·10^-8 Кл, вони відштовхнулись одна від одної на відстань r = 16 см. Визначити натяг ниток.

5.27. Дві однакові невеликі кульки масою 0,1 г кожна, підвішені на нитках довжиною 25 см. Після того як кулькам було надано однакові заряди, вони розійшлись на відстань 5 см. Визначити заряди кульок.

5.28. Однакові кульки, підвішені на закріплених в одній точці нитках однакової довжини, зарядили однаковими за модулем однойменними зарядами. Кульки відштовхнулися, і кут між нитками став дорівнювати α = 60°. Після занурення кульок у рідкий діелектрик кут між нитками зменшився до α = 50°. Визначте діелектричну проникність середовища. Виштовхувальною силою знехтувати.