Задачи по теме «Электростатика»


Цель урока: продолжить формирование умения применять закон сохранения заряда, закон Кулона, законы механики при расчете параметров системы заряженных тел, находящихся в равновесии.

Ход урока

Проверка домашнего задания методом проведения беседы по вопросам

1. Исторические сведения об открытии закона Кулона. Сообщения учащихся.

2. Сформулируйте закон Кулона, запишите формулу закона.

3. Для каких зарядов применяется закон Кулона?

4. Каков модуль постоянной k? Каков ее физический смысл?

5. Оцените величину заряда, равного 1 Кл?

6. Существует ли эталонное значение заряда? Каким образом вводится в системе единиц СИ единица заряда – 1 Кл?

7. Во сколько раз надо изменить расстояние между зарядами при увеличении одного из них в 4 раза, чтобы сила взаимодействия осталась прежней? (увеличить в 2 раза)

8. От капли воды, обладающей электрическим


зарядом 2е, отделилась маленькая капля с зарядом 3е. Каким стал электрический заряд оставшейся части капли? (- 5е)

Решение задач

1. Капля воды имеет массу 0,03г, сколько электронов содержится в ней?

Решение. Найдем число молекул в капле воды: N = m NA/M; N = 0,03·10-3·6,02·1023/18·10-3=1021

Число электронов равно: Nʹ= 10·N = 1022

2. С какой силой взаимодействовали бы 2 капли воды на расстоянии 1 км, если бы удалось передать одной из капель 1% всех электронов, содержащихся в другой в другой капле?

m=0,03г.

Решение. Заряд капли равен q = Nʹе 1%/100% = 16 (Кл)

F= k |q1| |q2|/r2 = k e2/r2; F= 2,3·106 (H)

На изолированной подставке расположен вертикально тонкий фарфоровый стержень, на который надет металлический полый меленький шарик А. После сообщения шарику заряда 20 нКл по стержню пустили падать другой такой же, не заряженный шарик В, масса которого 0,1 г. На каком расстоянии будет находиться шарик В от шарика А после соприкосновения? Трением пренебречь.

Fk

B После соприкосновения шариков первоначальный заряд q

равномерно распределится на оба шарика: qA = qB= q/2 = 10 (нКл)

mg

На шарик В после перераспределения зарядов будут действовать две

A

силы: сила тяжести mg ↓ и сила кулоновского отталкивания Fk, ↑↑↑↑ направленная вверх. Fk = m g ; k qA qB/r2 = mg; kq2/r2 = mg;

r2= kq2/mg; r= 6·10-3(м)

3. Заряды 90 нКл и 10 нКл расположены на расстоянии 4 см друг от друга. Где надо поместить третий заряд, чтобы силы, действующие на него со стороны других зарядов, были равны по модулю и противоположны по направлению?

+q1 +q +q2 F1=k |q1| |q2|/L12; F2= k|q1| |q2|/(r-L1)2

L1 L2 По условию задачи: F1= F2; k |q1| |q|/L12 =

r = k|q2| |q|/(r-L)2’; q1/L12= q2/(r-L)2;

q1 /L1=√q2/r- L1; L1= √q1·r/√q1+ √q2 L1 = 3·10-2(м)

Подведем итоги урока

Домашнее задание: повт. § 89, упр. 16 № 4, 5, 6.




1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 2.50 out of 5)
Loading...


Задачи по теме «Электростатика»