Программа элективного курса по физике "Технология решения задач" 11 класс

7. ТЕМАТИЧЕСКИЙ БЛОК "ЭЛЕКТРОСТАТИКА"

(Элементы кодификатора 3.1-3.12)

3.1 (Б, ВО). Когда мы снимаем одежду, особенно изготовленную из синтетических материалов, мы слышим характерный треск. Какое явление объясняет этот треск?

1) Электризация

2) Трение

3) Нагревание

4) Электромагнитная индукция

Ответ: 1

3.2 (Б, ВО). При трении пластмассовой линейки о шерсть линей­ка заряжается отрицательно. 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

Ответ: 3

3.2 (Б, ВО). На какую минимальную величину может изменить­ся заряд золотой пылинки?

1) На величину, равную по модулю заряду электрона

2) На величину, равную по модулю заряду ядра атома золота

3) На сколь угодно малую

4) Ответ зависит от размера пылинки

Ответ: 1

3.3. (Б, ВО). Капля, имеющая отрицательный заряд (-е), при освещении потеряла один электрон. Каким стал заряд капли?

1)0 2)-2е 3)+2е 4)+е

Ответ: 1

3.4 (Б, ВО). Сила электростатического взаимодействия между двумя одинаковыми зарядами по 1 мкКл на расстоянии 10 см друг от друга равна...

1) 0,9 Н 2)9Н 3) 10^-10Н 4)9∙10⁵Н

Ответ: 1

3.4 (Б, ВО). К бесконечной, горизонтальной, положительно за­ряженной плоскости привязана невесомая нить с шариком, имею­щим положительный заряд (см. рисунок). Укажите условие равно­весия шарика, если mg - модуль силы тяжести, F_э - модуль силы кулоновского взаимодействия шарика с пластиной, Т- модуль силы натяжения нити.

1) - mg - Т + F_э = 0

2) mg +Т + F_э = 0

3) mg - Т + F_э = 0

4) - mg - Т - F_э = 0

Ответ: 2

3.4 (П, Р). Четыре одинаковых заря­да q расположены на плоскости в вер­шинах квадрата и удерживаются в рав­новесии связывающими их, не прово­дящими ток нитями (см. рисунок). На­тяжение нитей Т = 2,7∙10^-3 Н. Чему рав­на сила F₀, действующая на каждый из зарядов со стороны ближайших двух зарядов?

Ответ: 2,8∙10^-3 Н

3.5 (Б, ВО). Пылинка, заряженная отрицательно, в начальный момент времени покоится в однородном электрическом поле, на­пряженность которого направлена слева направо. Куда и как нач­нет двигаться пылинка, если силой тяжести можно пренебречь?

1) Вправо равномерно

2) Вправо равноускоренно

3) Влево равномерно

4) Влево равноускоренно

Ответ: 4

3.5 (Б, ВО). Как изменится модуль напряженности электричес­кого поля, созданного точечным зарядом, при уменьшении рассто­яния от него до точки измерения в п раз?

1) увеличится в n раз

2) уменьшится в n раз

3) уменьшится в n² раз

4) увеличится в n² раз

Ответ: 4

3.5 (Б, ВО). Как изменится модуль напряженности электричес­кого поля, созданного точечным зарядом в некоторой точке, при увеличении значения этого заряда в N раз?

1) увеличится в N раз

2) уменьшится в N раз

3) увеличится в N² раз

4) уменьшится в N² раз

Ответ: 1

3.5 (В, Р). Проводящий шар радиу­сом 5 см с зарядом 4 нКл окружен сфе­рической оболочкой из диэлектрика ра­диусом 10 см (см. рисунок). Диэлектри­ческая проницаемость вещества оболоч­ки равна 2. Найдите напряженность поля вблизи внутренней (1) и внешней (2) по­верхностей диэлектрика.

Ответ: Е=7,2∙10³ В/м, Е₂=1,8∙10³ В/м

3.6 (Б, ВО). В однородном электростатическом поле перемеща­ется положительный электрический заряд из точки А в точку В по траекториям I, II, III. В каком случае работа сил электростатичес­кого поля больше (см. рисунок)?

1)I

2)II

3)III

4) Работа сил электростатическо­го поля

по траекториям I, II, III одинакова

Ответ: 4

3.6 (Б, ВО). Частица летит из точки А в точку Б (см. рисунок) между обкладками заряженного конденсатора по траекториям, по­казанным на рисунке. В каком из случаев изменение ее кинетичес­кой энергии максимально?

1)В1-м

2) Во 2-м

3) В 3-м

4) Во всех одинаково

Ответ: 4

3.7 (Б, ВО). Воздушный конденсатор подсоединен к источнику напряжения 24В. Напряженность электрического поля между об­кладками конденсатора, расположенными на расстоянии 2 см друг от друга, равна...

1) 0,48 В/м 2) 12 В/м 3) 48 В/м 4) 1200 В/м

Ответ: 4

3.7 (Б, К). Какую работу совершают электростатические силы при перемещении протона из одной точки поля в другую, если раз­ность потенциалов между этими точками 5000 В?

Ответ: 8 • 10 ^-16 Дж

3.8 (Б, ВО). Два заряда противоположного знака находятся на одной прямой. В точке О (см. рисунок) модуль напряженности поля, созданного зарядом q, равен 60 В/м, а модуль напряженности поля, созданного зарядом -q, равен 40 В/м..

Каковы модуль и направление напряженности поля в точке О?

1)20 В/м, влево

2)20 В/м, вправо

3) 100 В/м, влево

4) 100 В/м, вправо

Ответ: 4

3.8 (Б, ВО). Какое направление имеет вектор напряженности электрического поля, созданного двумя одинаковыми разноимен­ными зарядами в точке О (см. рисунок)?

1)←

2)→

3) ↑

4)↓

Ответ: 4

3.10 (Б, ВО). Конденсатор электроемкостью 0,01 Ф заряжен до напряжения 20 В. Какой энергией обладает конденсатор?

1)0,1Дж 2)0,2Дж 3) 2 Дж 4) 4 Дж

Ответ: 3

3.11 (Б, ВО). Незаряженное тело из диэлектрика, состоящее из двух частей 1 и 2, внесено в электрическое поле отрицательного заряда, а затем разделено на части 1 и 2 (см. рисунок). Какими электрическими зарядами обладают части тела 1 и 2 после их раз­деления?

1) Обе части останутся нейтральными

2) 1 - положительным, 2 – отрицательным

3) 1 - отрицательным, 2 - положительным

4) Ответ неоднозначен

Ответ: 1

3.12 (Б, ВО). Если заряд на конденсаторе постоянной емкости увеличить в 2 раза, то энергия электрического поля конденсато­ра...

1) не изменится

2) уменьшится в 2 раза

3) увеличится в 2 раза

4) увеличится в 4 раза

Ответ: 4

3.12 (П, ВО). К незаряженному конденсатору емкостью С под­ключили параллельно заряженный до заряда q конденсатор той же емкости. Каким выражением определяется энергия системы из двух конденсаторов после их соединения?

1) q²/8С 2)q²/4С 3) q²/2С 4) q²/С

Ответ: 2

3.12 (П, К). Энергия электрического поля конденсатора, заря­женного от источника питания с выходным напряжением 100 В, равна 400 мкДж. Какой станет энергия конденсатора, если из про­странства между обкладками после отключения конденсатора от источника питания вынуть диэлектрическую пластинку, заполня­ющую все пространство между обкладками и имеющую диэлект­рическую проницаемость материала, равную 10.

Ответ: 4 ∙ 10^-3 Дж

Задачи: Задача 1. С какой силой взаимодействуют два заряда 0,7∙10^-7Кл и 2∙10^-6Кл в воде на расстоянии 3 см? На каком расстоянии их следует поместить в вакууме, чтобы сила взаимодействия осталась прежней?

Ответ: F=1,7 ∙10^-2Н, r₁=0,27 м

Задача 2.Два одинаково заряженных шарика, подвешенные на нитях равной длины, разошлись на угол α. Какова должна быть плотность ρ материала шариков, чтобы при погружении их в керосин угол между нитями не изменился? ρ_к=800 кг/м³, ε_к=2.

Ответ: 1600 кг/м³

Задача 3. Капля жидкости массой 10^-4г находится в равновесии в однородном вертикальном поле Е=100 Н/Кл. Каков заряд капли? Какое ускорение приобретает капелька в момент, когда напряженность поля увеличится в 10 раз?

Ответ: 10^-8Кл, 90 м/с².

Задача 4. Определить потенциал в центре квадрата со стороной а, если в его вершинах расположены заряды q, 2q, -3q, -q.

Ответ:.

Задача 5.С поверхности металлического шара радиуса R=0,8 м, несущего заряд q=-1,6∙10^-9Кл, вылетает электрон с начальной скоростью υ₀=5∙10⁵м/с. Найти скорость электрона вдали от шара.

Ответ: 2,6∙10⁶м/с.

7. ТЕМАТИЧЕСКИЙ БЛОК "ЭЛЕКТРОСТАТИКА"

(Элементы кодификатора 3.1-3.12)

3.1 (Б, ВО). Когда мы снимаем одежду, особенно изготовленную из синтетических материалов, мы слышим характерный треск. Какое явление объясняет этот треск?

1) Электризация

2) Трение

3) Нагревание

4) Электромагнитная индукция

3.2 (Б, ВО). При трении пластмассовой линейки о шерсть линей­ка заряжается отрицательно. 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

3.2 (Б, ВО). На какую минимальную величину может изменить­ся заряд золотой пылинки?

1) На величину, равную по модулю заряду электрона

2) На величину, равную по модулю заряду ядра атома золота

3) На сколь угодно малую

4) Ответ зависит от размера пылинки

3.3. (Б, ВО). Капля, имеющая отрицательный заряд (-е), при освещении потеряла один электрон. Каким стал заряд капли?

1)0 2)-2е 3)+2е 4)+е

3.4 (Б, ВО). Сила электростатического взаимодействия между двумя одинаковыми зарядами по 1 мкКл на расстоянии 10 см друг от друга равна...

1) 0,9 Н 2)9Н 3) 10^-10Н 4)9∙10⁵Н

3.4 (Б, ВО). К бесконечной, горизонтальной, положительно за­ряженной плоскости привязана невесомая нить с шариком, имею­щим положительный заряд (см. рисунок). Укажите условие равно­весия шарика, если mg - модуль силы тяжести, F_э - модуль силы кулоновского взаимодействия шарика с пластиной, Т- модуль силы натяжения нити.

1) - mg - Т + F_э = 0

2) mg +Т + F_э = 0

3) mg - Т + F_э = 0

4) - mg - Т - F_э = 0

3.4 (П, Р). Четыре одинаковых заря­да q расположены на плоскости в вер­шинах квадрата и удерживаются в рав­новесии связывающими их, не прово­дящими ток нитями (см. рисунок). На­тяжение нитей Т = 2,7∙10^-3 Н. Чему рав­на сила F₀, действующая на каждый из зарядов со стороны ближайших двух зарядов?

Ответ: 2,8∙10^-3 Н

3.5 (Б, ВО). Пылинка, заряженная отрицательно, в начальный момент времени покоится в однородном электрическом поле, на­пряженность которого направлена слева направо. Куда и как нач­нет двигаться пылинка, если силой тяжести можно пренебречь?

1) Вправо равномерно

2) Вправо равноускоренно

3) Влево равномерно

4) Влево равноускоренно

3.5 (Б, ВО). Как изменится модуль напряженности электричес­кого поля, созданного точечным зарядом, при уменьшении рассто­яния от него до точки измерения в п раз?

1) увеличится в n раз

2) уменьшится в n раз

3) уменьшится в n² раз

4) увеличится в n² раз

3.5 (Б, ВО). Как изменится модуль напряженности электричес­кого поля, созданного точечным зарядом в некоторой точке, при увеличении значения этого заряда в N раз?

1) увеличится в N раз

2) уменьшится в N раз

3) увеличится в N² раз

4) уменьшится в N² раз

3.5 (В, Р). Проводящий шар радиу­сом 5 см с зарядом 4 нКл окружен сфе­рической оболочкой из диэлектрика ра­диусом 10 см (см. рисунок). Диэлектри­ческая проницаемость вещества оболоч­ки равна 2. Найдите напряженность поля вблизи внутренней (1) и внешней (2) по­верхностей диэлектрика.

Ответ: Е=7,2∙1()³ В/м, Е₂=1,8∙10³ В/м

3.6 (Б, ВО). В однородном электростатическом поле перемеща­ется положительный электрический заряд из точки А в точку В по траекториям I, II, III. В каком случае работа сил электростатичес­кого поля больше (см. рисунок)?

1)I

2)II

3)III

4) Работа сил электростатическо­го поля

по траекториям I, II, III одинакова

3.6 (Б, ВО). Частица летит из точки А в точку Б (см. рисунок) между обкладками заряженного конденсатора по траекториям, по­казанным на рисунке. В каком из случаев изменение ее кинетичес­кой энергии максимально?

1)В1-м

2) Во 2-м

3) В 3-м

4) Во всех одинаково

3.7 (Б, ВО). Воздушный конденсатор подсоединен к источнику напряжения 24В. Напряженность электрического поля между об­кладками конденсатора, расположенными на расстоянии 2 см друг от друга, равна...

1) 0,48 В/м 2) 12 В/м 3) 48 В/м 4) 1200 В/м

3.7 (Б, К). Какую работу совершают электростатические силы при перемещении протона из одной точки поля в другую, если раз­ность потенциалов между этими точками 5000 В?

Ответ: 8 ∙10 ^-16 Дж

3.8 (Б, ВО). Два заряда противоположного знака находятся на одной прямой. В точке О (см. рисунок) модуль напряженности поля, созданного зарядом q, равен 60 В/м, а модуль напряженности поля, созданного зарядом -q, равен 40 В/м..

Каковы модуль и направление напряженности поля в точке О?

1)20 В/м, влево

2)20 В/м, вправо

3) 100 В/м, влево

4) 100 В/м, вправо

3.8 (Б, ВО). Какое направление имеет вектор напряженности электрического поля, созданного двумя одинаковыми разноимен­ными зарядами в точке О (см. рисунок)?

1)←

2)→

3) ↑

4)↓

3.10 (Б, ВО). Конденсатор электроемкостью 0,01 Ф заряжен до напряжения 20 В. Какой энергией обладает конденсатор?

1)0,1Дж 2)0,2Дж 3) 2 Дж 4) 4 Дж

3.11 (Б, ВО). Незаряженное тело из диэлектрика, состоящее из двух частей 1 и 2, внесено в электрическое поле отрицательного заряда, а затем разделено на части 1 и 2 (см. рисунок). Какими электрическими зарядами обладают части тела 1 и 2 после их раз­деления?

1) Обе части останутся нейтральными

2) 1 - положительным, 2 – отрицательным

3) 1 - отрицательным, 2 - положительным

4) Ответ неоднозначен

3.12 (Б, ВО). Если заряд на конденсаторе постоянной емкости увеличить в 2 раза, то энергия электрического поля конденсато­ра...

1) не изменится

2) уменьшится в 2 раза

3) увеличится в 2 раза

4) увеличится в 4 раза

3.12 (П, ВО). К незаряженному конденсатору емкостью С под­ключили параллельно заряженный до заряда q конденсатор той же емкости. Каким выражением определяется энергия системы из двух конденсаторов после их соединения?

1) q²/8С 2)q²/4С 3) q²/2С 4) q²/С

3.12 (П, К). Энергия электрического поля конденсатора, заря­женного от источника питания с выходным напряжением 100 В, равна 400 мкДж. Какой станет энергия конденсатора, если из про­странства между обкладками после отключения конденсатора от источника питания вынуть диэлектрическую пластинку, заполня­ющую все пространство между обкладками и имеющую диэлект­рическую проницаемость материала, равную 10.

Ответ: 4 ∙ 10^-3 Дж

Задачи: Задача 1. С какой силой взаимодействуют два заряда 0,7∙10^-7Кл и 2∙10^-6Кл в воде на расстоянии 3 см? На каком расстоянии их следует поместить в вакууме, чтобы сила взаимодействия осталась прежней?

Ответ: F=1,7 ∙10^-2Н, r₁=0,27 м

Задача 2.Два одинаково заряженных шарика, подвешенные на нитях равной длины, разошлись на угол α. Какова должна быть плотность ρ материала шариков, чтобы при погружении их в керосин угол между нитями не изменился? ρ_к=800 кг/м³, ε_к=2.

Ответ: 1600 кг/м³

Задача 3. Капля жидкости массой 10^-4г находится в равновесии в однородном вертикальном поле Е=100 Н/Кл. Каков заряд капли? Какое ускорение приобретает капелька в момент, когда напряженность поля увеличится в 10 раз?

Ответ: 10^-8Кл, 90 м/с².

Задача 4. Определить потенциал в центре квадрата со стороной а, если в его вершинах расположены заряды q, 2q, -3q, -q.

Ответ:.

Задача 5.С поверхности металлического шара радиуса R=0,8 м, несущего заряд q=-1,6∙10^-9Кл, вылетает электрон с начальной скоростью υ₀=5∙10⁵м/с. Найти скорость электрона вдали от шара.

Ответ: 2,6∙10⁶м/с.