Энергия заряженного конденсатора. Энергия конденсатора равна работе, которую совершит электрическое поле при сближении

W = = =

Энергия конденсатора равна работе, которую совершит электрическое поле при сближении пластин конденсатора вплотную, или равна работе по разделению положительных и отрицательных зарядов, необходимой при зарядке конденсатора.

 

Обучающие задания.

1(А) При трении пластмассовой линейки о шерсть, шерсть заряжается положительно. Это объясняется тем, что …

1) электроны переходят с линейки на шерсть

2) протоны переходят с линейки на шерсть

3) электроны переходят с шерсти на линейку

4) протоны переходят с шерсти на линейку

2(А) Незаряженная цинковая пластина при освещении потеряла четыре электрона. Каким стал заряд пластины?

1) + 4 Кл 3) + 6,4∙10^-19 Кл

2) – 4 Кл 4) − 6,4∙10^-19 Кл

3(А) От капли, имеющей электрический заряд + 2е,отделилась капля с зарядом + е. Модуль заряда оставшейся части капли …

1) увеличился

2) уменьшился

3) не изменился

4) мог увеличиться или уменьшиться в зависимости от размера отделившейся капли.

Указание: применить закон сохранения электрического заряда.

4(А) Сила кулоновского взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов …

1) прямо пропорциональна расстоянию между ними.

2) обратно пропорциональна расстоянию между ними.

3) прямо пропорциональна квадрату расстояния межу ними.

4) обратно пропорциональна квадрату расстояния межу ними.

5(А) Как изменится сила кулоновского взаимодействия двух точечных электрических зарядов, если расстояние между ними уменьшить в n раз?

1) увеличится в n раз

2) уменьшится в n раз

3) увеличится в n² раз

4) уменьшится в n² раз

Указание: применить закона Кулона.

6(А) С какой силой взаимодействуют два маленьких заряженных шарика, находящиеся в вакууме на расстоянии 9 см друг от друга? Заряд каждого шарика равен 3∙10^-6 Кл.

1) 0,09 Н 3) 10 Н

2) 1 Н 4) 3,3∙10⁶ Н

Указание: применить закона Кулона.

7(А) Силовая линия электрического поля – это …

1) линия, вдоль которой в поле будет двигаться положительный заряд.

2) линия, вдоль которой будет двигаться отрицательный заряд.

3) светящаяся линия в воздухе, которая видна при большой напряженности поля.

4) линия, в каждой точке которой напряженность поля направлена по касательной.

8(А) Как изменится модуль напряженности электрического поля, созданного точечным зарядом, при увеличении расстояния от этого заряда до точки в три раза?

1) увеличится в 3 раза

2) уменьшится в 3 раза

3) увеличится в9 раз

4) уменьшится в 9 раз

Указание: применить формулу напряженности поля точечного заряда.

9(А) В однородном электростатическом поле заряд перемещается по прямой АВС (АВ = ВС). Работа, совершенная полем на участке АВ равна 100 Дж. Работа на участке ВС:

1) 0 2) 100 Дж 3) 200 Дж

4) зависит от взаимного расположения прямой АВС и линий напряженности поля.

10(А) Как изменится абсолютная величина работы электрического поля по перемещению электрона из одной точки поля в другую при увеличении разности потенциалов между точками в три раза?

1) уменьшится в 9 раз

2) уменьшится в 3 раза

3) увеличится в 3 раза

4) не изменится

Указание: применить формулу разности потенциалов.

11(А) Если разность потенциалов между пластинами конденсатора увеличить в три раза, то его электроемкость …

1) увеличится в 3 раза

2) уменьшится в 3 раза

3) не изменится

4) уменьшится в 9 раз

12(А) Емкость конденсатора – это…

1) объём пространства между пластинами

2) суммарный объём его пластин

3) отношение суммарного заряда на пластинах к разности потенциалов между пластинами

4) отношение модуля заряда на одной пластине к разности потенциалов между пластинами

13(А) Плоский воздушный конденсатор зарядили и отключили от источника тока. Как изменится энергия электрического поля внутри конденсатора, если расстояние между пластинами конденсатора уменьшить в 3 раза?

1) увеличится в 3 раза

2) уменьшится в 3 раза

3) увеличится в 9 раз

4) уменьшится в 9 раз

Указание: применить формулу энергии электрического поля конденсатора.

14(В) Между горизонтальными пластинами заряженного конденсатора напряженность которого 49 Н/м находится в равновесии пылинка имеющая заряд 2∙10^-8 Кл. Какова ее масса?

15(С) Горизонтально расположенная положительно заряженная пластина создает вертикально направленное однородное электрическое поле напряженностью 10⁵ В/м. Hа нее с высоты 10 см падает шарик массой 40 г, имеющий отрицательный заряд -10^-6 Кл и начальную скорость 2м/с, направленную вертикально вниз. Какую энергию шарик передаст пластине при абсолютном неупругом ударе? Ответ округлить с точностью до сотых.

Ответы к обучающим заданиям.

А1

А2

А3

А4

А5

А6

А7

А8

А9

А10

А11

А12

А13

В14

С15

10-7 кг

0,13 Дж

14(В) mg - F_т= 0; mg = F; F = qE; m = qE/g; m =10^-7 кг

15(С) Потенциальная энергия тела в поле тяжести: Е_п = mgh

Потенциальная энергия заряда в электрическом поле: Е_п = qЕh

Из закона сохранения энергии: Е = (mg+qЕ)∙h + mυ₀²/2 = 0,13 Дж