Ответы к заданиям для самостоятельной работы к разделу 1.1

1. По закону сохранения заряда, заряд никуда не исчезает и ни откуда не появится. Так как шарики одинаковые, то после их соприкосновения заряд перераспределится поровну. С учетом их знака получим:

.

Правильный ответ а).

2. Сила взаимодействия шариков до соприкосновения

.

После соприкосновения заряд каждого шарика стал (см. пояснение к п. 1)

,

а сила взаимодействия

;

.

Правильный ответ г).

3.

По условию .

Приравняв правые части, получим:

.

Правильный ответ в).

4.

Правильный ответ б).

К разделу 1.2

1. На заряд q₁ со стороны заряда q₂ действует сила Кулона. Согласно II закону Ньютона,

.

Заряд q₁ движется равноускоренно к зарядуq₂.

Правильный ответ б).

2. Модуль силы не зависит от знака зарядов, а направление – зависит.

Правильный ответ а).

3.

4.

- сила, действующая на данный заряд со стороны зарядов +q и – 2q;

- сила, действующая на данный заряд со стороны зарядов +2q и – q;

- результирующая сила.

Правильный ответ д).

К разделу 2.1

1. Правильный ответ в)

2.Напряженность результирующего поляв точкеАнаправлена вертикально вверх в случае д).

3. Заряженная пылинка может находиться в равновесии, если векторная сумма всех сил, действующих на нее, будет равна нулю. На пылинку действуют две силы: сила тяжестии сила со стороны электростатического поля. Они должны быть равны по модулю и противоположны по направлению. Это условие выполняется для случая а).

4. В случае г) векторы инаправлены в противоположные стороны, напряженность результирующего поля равна нулю.

5.Поле создано двумя заряженными бесконечно длинными полыми цилиндрами.

6. Поле создано равномерно заряженными концентрическими и пересекающимися сферами.

К разделу 2.3

1. Потенциал в точкеАравен нулю. Ошибочная запись д).

2. Потенциал в точкеАравен нулю в случае а), так как заряды имеют разные знаки.

3. Потенциалы в точкахАиОполя одинаковы и положительны. Правильный ответ а).

4. Правильный ответ  а).

5. Правильный ответ  г).

6.На эквипотенциальной поверхности градиента потенциала нет. Правильный ответ  д).

К главе 5

1. а) поле сосредоточено внутри пластин;

б) поле сосредоточено вне пластин.

2. Как видно из формулы (5.3), емкость плоского конденсатора зависит от материала диэлектрика ε, площади пластинSи расстояния между ними d: а); г); д).

3.Как видно из рисунка к п. 1, поле плоского конденсатора однородно и сосредоточено между пластинами. Правильный ответ б).

4.Да. Заряд будет перераспределяться до тех пор, пока потенциалы шаров не сравняются.

5. а) 1,5С; б) 0,5С; в) 4С;

г) 0,4С; д) С; е) 0,5С.

6.С_посл = С/3;С_пар= 3С; С_посл /С_пар= 9.

Правильный ответ б).

7. При последовательном соединении конденсаторов Q = const. Отсюда следует, что максимальное напряжение на конденсаторе с наименьшей емкостью, и наоборот.

Правильный ответ б) U₃ > U₁ > U₂.

Список рекомендуемой литературы Основной

Савельев И. В. Курс общей физики. Т. 2. М.: Наука, 1982. 11 – 97 с.

Трофимова Т. И. Курс физики: Учебное пособие для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1990. 128 – 151 с.

Чертов А. Г., Воробьев А. А. Задачник по физике. 5-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1988. 170 – 236 с.

Гофман Ю. В. Законы, формулы, задачи физики. Справочник. Киев.: Наукова думка, 1977. 267 – 304 с.