Закон Кулона
1
Как с помощью отрицательно заряженного проводника, не изменяя его заряда, зарядить другой проводник положительно? Зарядить два проводника: один положительно, другой отрицательно?
Ответ
Ответ:
Заземленный проводник поднести к отрицательно заряженному проводнику так, чтобы они не касались друг друга, затем удалить заземление. Таким образом, получим положительно заряженный проводник. Применив к нему указанный способ, можно получить отрицательно заряженный проводник.
2
Как получить на двух произвольных полых изолированных проводниках заряды, равные по величине и знаку?
Ответ
Ответ:
Заряженный пробный шарик внести, не касаясь, внутрь полого проводника, затем проводник кратковременно заземлить (дотронуться пальцем на несколько секунд), затем удалить шарик. Точно также следует поступить со вторым проводником.
3
К шарику заряженного электроскопа подносят, не касаясь его, незаряженное металлическое тело. Как изменяется отклонение листочков? Что будет, если поднести к заряженному шарику кусок стекла?
Ответ
Ответ:
В обоих случаях отклонение листочков уменьшится: вследствие электростатической индукции в первом и поляризации диэлектрика во втором.
4
Положительно заряженное тело притягивает подвешенный на нити легкий шаровой проводник. Можно ли заключить отсюда, что проводник заряжен отрицательно?
Ответ
Ответ:
Нет. Проводник может не обладать зарядом, но будет притягиваться вследствие электростатической индукции.
5
Положительно заряженная стеклянная палочка отталкивает подвешенное на нити тело. Следует ли отсюда, что тело заряжено положительно?
Ответ
Ответ:
Да.
6
Почему два разноименно заряженных металлических шара взаимодействуют друг с другом с большей силой, нежели заряженные одноименно (при всех прочих одинаковых условиях)? Решение поясните чертежами. Возможно ли чтобы два одноименно заряженных проводника притягивались?
Ответ
Ответ:
Электростатическая индукция приводит к такому перераспределению зарядов на шарах, при котором одноименные заряды оказываются на большем расстоянии, чем разноименные. При определенных условиях одноименно заряженные металлические шарики могут притягиваться. Это возможно, если заряд одного из шариков много больше заряда другого.
7
Два разноименно заряженных шарика находятся на некотором расстоянии друг от друга. Между ними вносят стеклянный стержень. Как изменится сила их взаимодействия?
Ответ
Ответ:
Увеличится в результате поляризации стеклянного стержня.
8
Какое численное значение будет иметь коэффициент пропорциональности в законе Кулона, если количество электричества выражать в кулонах, силу взаимодействия — в ньютонах, а расстояние — в метрах?
Ответ
Ответ:
9·109 Н·м2/Кл2.
9
Заряженные шарики, находящиеся на расстоянии l = 2 м друг от друга, отталкиваются с силой F = 1 Н. Общий заряд шариков Q = 5·10-5 Кл. Как распределен этот заряд между шариками?
Ответ
Ответ:
q1 ≈ 3,8·10-5 Кл; q2 ≈ 1,2·10-5 Кл.
10
Два маленьких, одинаковых по размеру заряженных шарика, находящихся на расстоянии 0,2 м, притягиваются с силой F = 4·10-3 Н. После того как шарики были приведены в соприкосновение и затем разведены на прежнее расстояние, они стали отталкиваться с силой F2 = 2,25·10-3 Н. Определить первоначальные заряды шариков.
Ответ
Ответ:
|q1| ≈ 3,8·10-5 Кл; |q2| ≈ 1,2·10-5 Кл; шарики заряжены разноименно.
11
Два заряженных шарика, подвешенных на нитях одинаковой длины, опускаются в керосин. Какова должна быть плотность материала шариков ρ, чтобы угол расхождения нитей в воздухе и в керосине был один и тот же? Диэлектрическая проницаемость керосина ε = 2, плотность ρк = 0,8 г/см3.
Ответ
Ответ:
1,6 г/см3.
12
Два одинаковых маленьких проводящих шарика подвешены на длинных непроводящих нитях к одному крючку. Шарики заряжены одинаковыми зарядами и находятся на расстоянии a = 5 см друг от друга. Один из шариков разрядили. Каким стало расстояние между шариками?
Ответ
Ответ:
Сначала шарики соприкоснутся, а затем установятся на расстоянии
a1 = 
.
13
По первоначальным предположениям Бора, электрон в водородном атоме движется по круговой орбите. С какой скоростью v должен двигаться такой электрон, если заряд его e = -1,6·10-19 Кл, заряд ядра e = +1,6·10-19 Кл, радиус орбиты можно положить равным r = 0,5·10-10 м, масса электрона 9,11·10-31 кг.
Ответ
Ответ:
v = 2,25·108 см/с.
14
На двух одинаковых капельках воды находится по одному лишнему электрону, причем сила электрического отталкивания капелек уравновешивает силу их взаимного тяготения. Каковы радиусы капелек?
Ответ
Ответ:
R ≈ 0,076 мм.
15
Заряды +Q, -Q и +q расположены в углах правильного треугольника со стороной a. Каково направление силы, действующей на заряд +q?
Ответ
Ответ:
Сила, действующая на заряд +q, направлена вдоль прямой, параллельной линии, соединяющей заряды +Q и -Q, и сонаправлена с направлением от заряда +Q к заряду -Q.
16
Три одинаковых одноименных заряда расположены в вершинах равностороннего треугольника. Какой заряд q1 нужно поместить в центре этого треугольника, чтобы результирующая сила, действующая на каждый заряд, была равна нулю?
17
В центр квадрата, в вершинах которого находится по заряду q, помещен отрицательный заряд. Какова должна быть величина этого заряда, чтобы система находилась в равновесии? Будет ли равновесие устойчивым?
18
Три маленьких шарика массой m = 10 г каждый подвешены на шелковых нитях длиной по 1 м, сходящихся наверху в одном узле. Шарики одинаково заряжены и висят в вершинах равностороннего треугольника со стороной 0,1 м. Каков заряд каждого шарика?
19
Четыре одинаковых заряда по q = 3,3·10-9 Кл расположены на равных расстояниях друг от друга a = 5 см. Какую силу и в каком направлении надо приложить к каждому заряду, чтобы эту систему удержать в равновесии?
20
На стоящем вертикально диэлектрическом кольце радиусом R закреплены два шарика A и B, расположенные на концах дуги в 90° так, что прямая AB горизонтальна. Два других шарика C и D, имеющие одинаковые заряды q и массы m, могут перемещаться вдоль кольца без трения. Какие заряды следует сообщить шарикам A и B, чтобы все четыре шарика расположились в вершинах квадрата? Рассмотреть случаи, изображенные на рисунках 1 и 2.
21
Внутри гладкой диэлектрической сферы находится маленький заряженный шарик. Какой величины заряд нужно поместить в нижней точке сферы, чтобы шарик удерживался в верхней точке? Диаметр сферы d, заряд шарика q, его масса m.