Электростатика 7 вариант 1. Для каждого определения (формулировки) из столбца 1 укажите его название из столбца 2. Столбец 1 Столбец 2 1. Сила взаимодействия двух электрических…

Давайте разберем электрическую задачу по частям и предоставим все необходимые разъяснения.

1. Определение физических величин

Задача 1: Сопоставить определения (Столбец 1) с названиями (Столбец 2)

1. Сила взаимодействия двух электрических зарядов прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

   • Ответ: Б. Закон Кулона.
   • Объяснение: Закон Кулона описывает взаимодействие между электрическими зарядами и может быть записан как \( F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2} \), где \( k \) — коэффициент пропорциональности.

2. Величина, характеризующая способность проводников накапливать электрический заряд — это...

   • Ответ: А. Электроемкость.
   • Объяснение: Электроемкость определяет, сколько заряда может накопить проводник при заданной разности потенциалов.

3. Поле, передающее взаимодействие неподвижных электрических зарядов — это...

   • Ответ: В. Электростатическое поле.
   • Объяснение: Электростатическое поле — это поле, созданное неподвижными электрическими зарядами, влияющее на другие заряды.

2. Формулы физических величин

Задача 2: Сопоставить физические величины (Столбец 1) с формулами (Столбец 2)

1. Электроемкость.

   • Ответ: 3. Установите соответствие между утверждениями: C. \( W = U \cdot q \) (где \( U \) — напряжение, \( q \) — заряд).
   • Объяснение: Электроемкость определяется как \( C = \frac{q}{U} \), где \( q \) — накопленный заряд, а \( U \) — напряжение.

2. Закон сохранения заряда.

   • Ответ: A. \( q_1 + q_2 + ... = \text{const} \)
   • Объяснение: Это означает, что в замкнутой системе суммарный заряд остается постоянным.

3. Сопоставление утверждений об электрическом заряде

Задача 3: Установите соответствие между утверждениями в столбцах 1 и 2.

1. Число электронов больше числа протонов.

   • Ответ: Б. Заряжено отрицательно.
   • Объяснение: Когда число электронов превышает число протонов, тело становится отрицательно заряженным.

2. Число электронов меньше числа протонов.

   • Ответ: В. Заряжено положительно.
   • Объяснение: При недостатке электронов относительно протонов, тело заряжается положительно.

3. Число электронов равно числу протонов.

   • Ответ: А. Электрически нейтрально.
   • Объяснение: В таком случае тело не имеет заряда и является электрически нейтральным.

4. Задание про изменение заряда капли

Задача 4: Капля, имеющая отрицательный заряд \( -e \), потеряла один электрон. Каким стал заряд капли?

• Ответ: А. 0.
• Объяснение: Если капля изначально имела заряд \( -e \) и потеряла один электрон, то её заряд становится нейтральным, так как электрон имеет отрицательный заряд (и потеря электрона уменьшает отрицательный заряд).

5. Изменение силы кулоновского взаимодействия

Задача 5: Как изменится сила кулоновского взаимодействия двух зарядов при уменьшении заряда каждого из них в 3 раза, если расстояние между ними остается неизменным?

• Ответ: Б. Уменьшится в 9 раз.
• Объяснение: Сила взаимодействия \( F \) согласно закону Кулона пропорциональна произведению зарядов \( q_1 \) и \( q_2 \). Если оба заряда уменьшаются в 3 раза, новое значение зарядов будет \( \frac{q_1}{3} \) и \( \frac{q_2}{3} \). Новая сила \( F' = k \frac{\left(\frac{q_1}{3} \cdot \frac{q_2}{3}\right)}{r^2} = \frac{1}{9} \cdot F \) (где \( F \) — первоначальная сила).

6. Направление силы в электрическом поле

Задача 6: В электрическом поле равномерно заряженного шара, в точке А находится заряженная пылинка. Как направлена сила, действующая на пылинку со стороны поля?

• Ответ: Зависит от знака заряда пылинки. Если пылинка положительная, сила направлена в сторону поля (наружу из шара); если отрицательная — против направления поля (внутрь шара).

7. Напряженность поля в точке О

Задача 7: Два заряда противоположного знака находятся на одной прямой. В точке О модуль напряженности поля, созданного зарядом \( +q \), равен 60 В/м, а напряженность поля, созданного зарядом \( -q \), равен 40 В/м.

• Ответ: А. 20 В/м, влево.
• Объяснение: Напряженности полей имеют противоположные направления; их разность \( 60 \, \text{В/м} - 40 \, \text{В/м} = 20 \, \text{В/м} \) направлена от положительного заряда к отрицательному — влево.

8. Изменение стрелки электрометра

Задача 8: При трении двух пластин из разных материалов и внесении их в проводящее окружение (полый шар) стрелка электрометра может показывать заряд. Стрелка показывает отталкивание или притяжение в зависимости от зарядов пластин.

9. Обнаружение рядом с заряженным телом

Задача 9: Вблизи положительно заряженного шара можно обнаружить электрическое поле, которое будет притягивать отрицательные заряды и отталкивать положительные.

10. Разность потенциалов

Задача 10: Какова разность потенциалов для двух точек поля, если при перемещении между ними заряда \( 24 \, \text{мКл} \), поле совершает работу \( 0,72 \, \text{Дж}?** - **Формула:** \( W = q \cdot U \)

• \( U = \frac{W}{q} = \frac{0.72 \, \text{Дж}}{24 \times 10^{-6} \, \text{Кл}} = 30000 \, \text{В} = 30 \, \text{kV} \)

11. Напряжение на обкладках конденсатора

Задача 11: Если заряд конденсатора \( q = 3 \times 10^{-6} \, \text{Кл} \) и емкость \( C = 10 \, \text{пФ} \):

• Формула: \( U = \frac{q}{C} \)
• \( U = \frac{3 \times 10^{-6}}{10 \times 10^{-12}} = 300 \, \text{В} \)

Вот такой разбор задачи. Если у вас есть дополнительные вопросы или нужна помощь с другим материалом, дайте знать!