Решение задач - Урок 7 - ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Цель: научить решать задачи по теме «Закон Кулона».

Ход урока

I. Проверка домашнего задания

1. Опишите опыты Кулона по исследованию взаимодействия электрических зарядов?

2. Чем отличается закон Кулона от закона всемирного тяготения?

3. В каких единицах выражается электрический заряд?

4. В чем состоит принцип суперпозиции?

5. Что такое электрическая постоянная?

II. Решение задач

Задачи на «3»

1. Два тела с зарядами 4 · 10^-9 Кл и 10^-9 Кл находятся на расстоянии 24 м друг от друга. В какой точке на линии, соединяющей эти тела, надо поместить заряженное тело, чтобы оно оказалось в равновесии? (Ответ: 16 см; 8 см.)

2. Два одинаковых металлических шарика, имеющие заряды q₁ = -6 · 10^-8 Кл и q₂ = 15 · 10^-8 Кл, привели в соприкосновении, а затем развернули на расстояние 10 см. Определите силу взаимодействия между шариками. (Ответ: 0,18 · 10^-2 Н.)

3. С какой силой ядро атома железа, имеющее заряд, равный 41,6 · 10^-19 Кл, притягивает электрон, находящийся на внутренней оболочке атома, расположенный на расстоянии 10^-12 м от ядра? (Ответ: 6 · 10^-3 Н.)

4. Два заряда, один из которых в 3 раза больше другого, находясь на расстоянии 30 см друг от друга, взаимодействуют с силой 30 Н. Определите величину этих зарядов. (Ответ: 1 · 10^-5Кл, 3 · 10^-5 Кл.)

Задачи на «4»

1. Два одинаково заряженных маленьких шарика массой 2 г, подвешены на нитках длиной 1 м в одной точке. Определите величину заряда каждого шарика, если они оттолкнулись и разошлись на расстояние 4 см. (Ответ: 8,43 · 10^-13 Кл.)

2. Два одинаковых металлических шарика заряжены положительными зарядами 5 нКл и 20 нКл. Центры шариков находятся на расстоянии 10 см друг от друга. Шарики привели в соприкосновение. На какое расстояние после этого нужно развести центры, чтобы сила взаимодействия осталась прежней? (Ответ: 12,5 см.)

3. Два одинаковых шарика зарядами по 4 мкКл каждый, подвешены на одной высоте на некотором расстоянии друг от друга. Какой заряд надо поместить между шариками на одинаковом расстоянии от них, чтобы нити висели вертикально? (Ответ: -1 мкКл.)

4. Два одинаковых шарика имеют массу по 1 г каждый. Какие равные заряды необходимо поместить на эти шарики, чтобы их взаимодействие уравновешивало силу всемирного тяготения, действующую между ними? (Ответ: 0,86 · 10^-13 Кл.)

Задачи на «5»

1. Одинаковые металлические шарики, заряженные одноименно зарядами q и q₁, находятся на расстоянии г друг от друга. Шарики привели в соприкосновение. На какое расстояние их надо развести, чтобы сила взаимодействия осталась прежней? (Ответ: 1,25 г.)

2. Маленький шарик массой 3 · 10^-4 кг подвешен на тонкой нити и имеет заряд 3 · 10^-1 Кл. Каким станет натяжение нити, если снизу к нему на расстоянии 30 см поднести другой шарик с одноименным зарядом 5 · 10^-8 Кл? (Ответ: 1,4 · 10^-3 Н.)

3. Три одинаковых заряда, каждый из которых равен 3,43 · 10^-8 Кл, расположены в вершинах равностороннего треугольника, в центре которого помещен отрицательный заряд. Определите значение этого заряда, если данная система находится в равновесии. (Ответ: 2 · 10^-8 КЛ.)

4. На непроводящей нити висит заряженный шарик массой 29 г. Какой заряд по модулю надо поместить на расстоянии 5 см от шарика, чтобы вес шарика уменьшился в 2 раза. Заряд шарика 2 · 10^-6 Кл. (Ответ: 1,4 · 10^-8 Кл.)

Задача повышенной сложности

В вершинах квадрата находятся одинаковые положительные заряды q. Какой отрицательный заряд нужно поместить в центр квадрата, чтобы система была в равновесии.

(Ответ: .)

Домашнее задание

П. 89, 90 с. 236, задачи (3-4).