Взаимодействие электрических зарядов.

Методические указания:

На рисунке изображены два металлических шара, несущие на себе электрический заряд. Величины этих зарядов указаны на карточках. Для нахождения размеров шаров и расстояния между ними (их центрами) служит клетчатая сетка, указана длина стороны клетки. В точке В находится пробный заряд, величина которого указана на карточке.

Расстояние между шарами вычислите используя знания из геометрии: теоремы Пифагора и теоремы косинусов.

Перечертите расположение всех зарядов в свою тетрадь и в выбранном масштабе начертите вектор и суммарный вектор .

При переводе величины заряда из Кл. в ед. заряда СГСЭ, используйте соотношение q (ед. заряда СГСЭ)=q*3*10⁹(Кл).

Модуль силы взаимодействия между зарядами q₁ и q₂ определяем из закона Кулона.

Модуль напряженности электрического поля в точке В, вычислите из определения напряженности, с учетом расстояния от центра шара до точке В.

Модуль ускорения в точке В найти, используя 2 закон Ньютона. При выполнении 8 задания, учесть, что потенциалы в точке В зарядов q₁ и q₂ будет во столько раз меньше потенциалов на шарах, во сколько расстояния от центров шаров до этой точки больше радиусов шаров.

Ответить на вопросы:

1. Выразите электрические заряды на шарах в единицах СГСЭ.

2. Каково расстояние между центрами шаров?

3. С какой силой взаимодействуют между собой заряды на шарах?

4. Перечертите расположение шаров и пробного заряда q к себе в тетрадь, вычислите и начертите в выбранном масштабе векторы напряженности электрического поля в точке В от каждого заряженного шара, найдите величину и направление суммарного вектора в этой точке поля.

5. С какой силой действует электрическое поле на помещенный в точку В пробный заряд?

6. Какое ускорение получает тело с пробным зарядом q в этой точке? (Масса тела указана в карточке.)

7. Определите по масштабу величину радиусов шаров и вычислите потенциалы на шарах в киловольтах.

8. Вычислите потенциалы электрического поля в точках В и С.

9. Какую работу должны совершать внешние сил для перемещения пробного заряда q из точки В в точку С?

Постоянный ток

Методические указания:

На карточке изображена схема электрической цепи для питания электрической лампы через реостат от батарейки аккумуляторов. Сопротивление лампы и реостата указаны на схеме, а измерительные приборы показывают силу тока в цепи и напряжение на полюсах батареи при замкнутом ключе.

Для выполнения задания используйте знание закона Ома для участка цепи и закон Ома для полной цепи. Площадь поперечного сечения проводника.

.

Округление ответов следует проводить с точностью до половины цены деления амперметра.

Ответить на вопросы:

1. Определите цену деления шкалы амперметра и указываемую им силу тока.

2. Определите цену деления шкалы вольтметра.

3. Каково напряжение на полюсах батареи?

4. Вычислите напряжение: а) на лампе; б) на реостате.

5. Какова плотность тока: а) в проводе реостата, если диаметр его проволоки 0,8 мм; б) в нити лампы, если площадь поперечного сечения нити 0,08 мм²?

6. Рассчитайте мощность тока: а) в лампе; б) в реостате.

7. Какое количество теплоты выделится за t мин: а) в лампе; б) в реостате? (Время t указано в карточке.)

8. Какими станут напряжение, сопротивление и сила тока, если лампу включить параллельно реостату? При этом показания вольтметра уменьшаться на 30% (почем?).

9. Вычислите внутренне сопротивление и ЭДС батареи из сравнения показаний измерительных приборов при последовательном и параллельном соединении лампы и реостата.

10. Что покажет амперметр, если между ним и реостатом включить аккумулятор с ЭДС 1,2 В и внутренним сопротивлением 0,2 Ом: а) при направлении ЭДС, совпадающем с напряжением ЭДС основного источника; б) при противоположном направление?