9 задач по физике для 10 класса по теме «Напряжённость электрического поля» — от простых к сложным, с ответами и подробными решениями. Решите задачу, введите ответ числом — сайт сразу проверит его. Если не получается, откройте решение: дано, формула, вычисление.
На небольшой положительно заряженный шарик с зарядом 3 мкКл действует электрическая сила 12 мН. Определите напряжённость электрического поля в точке, где находится шарик. Ответ выразите в Н/Кл.
Дано: q = 3·10⁻⁶ Кл; F = 12·10⁻³ Н.
Решение:
Напряжённость электрического поля равна отношению силы, действующей на пробный заряд, к величине этого заряда:
E = F/q.
Подставим значения:
E = 12·10⁻³/(3·10⁻⁶) = 4000 Н/Кл.
Ответ: 4000 Н/Кл.
Точечный заряд 4 нКл находится в вакууме. Определите напряжённость электрического поля на расстоянии 30 см от него. Электрическая постоянная в законе Кулона k = 9·10⁹ Н·м²/Кл². Ответ выразите в Н/Кл.
Дано: Q = 4·10⁻⁹ Кл; r = 0,3 м; k = 9·10⁹ Н·м²/Кл².
Решение:
Напряжённость поля точечного заряда определяется формулой:
E = k|Q|/r².
Подставим значения:
E = 9·10⁹·4·10⁻⁹/0,3² = 36/0,09 = 400 Н/Кл.
Ответ: 400 Н/Кл.
На заряд 5 мкКл, помещённый в электрическое поле, действует сила 0,02 Н. Определите напряжённость поля. Ответ выразите в Н/Кл.
Дано: q = 5·10⁻⁶ Кл; F = 0,02 Н.
Решение:
Напряжённость электрического поля определяется отношением силы к величине заряда:
E = F/q.
Подставим значения:
E = 0,02/(5·10⁻⁶) = 4000 Н/Кл.
Ответ: 4000 Н/Кл.
Между двумя параллельными пластинами создано однородное электрическое поле. Разность потенциалов между пластинами равна 120 В, расстояние между ними составляет 3 см. Определите напряжённость электрического поля. Ответ выразите в В/м.
Дано: U = 120 В; d = 0,03 м.
Решение:
Напряжённость однородного электрического поля между параллельными пластинами определяется формулой:
E = U/d.
Подставим значения:
E = 120/0,03 = 4000 В/м.
Ответ: 4000 В/м.
В однородное электрическое поле с напряжённостью 1500 Н/Кл поместили положительный заряд 2 мкКл. Определите модуль электрической силы, действующей на заряд. Ответ выразите в мН.
Дано: E = 1500 Н/Кл; q = 2·10⁻⁶ Кл.
Решение:
Сила, действующая на заряд в электрическом поле, определяется формулой:
F = |q|E.
Подставим значения:
F = 2·10⁻⁶·1500 = 0,003 Н.
Переведём силу в миллиньютоны:
F = 0,003·1000 = 3 мН.
Ответ: 3 мН.
В точке пространства действуют два электрических поля, напряжённости которых равны 2000 Н/Кл и 3000 Н/Кл. Векторы напряжённости направлены в одну сторону. Определите модуль результирующей напряжённости. Ответ выразите в кН/Кл.
Дано: E₁ = 2000 Н/Кл; E₂ = 3000 Н/Кл.
Решение:
Если векторы напряжённости направлены одинаково, результирующая напряжённость равна сумме их модулей:
E = E₁ + E₂.
Подставим значения:
E = 2000 + 3000 = 5000 Н/Кл.
Переведём в кН/Кл:
E = 5000/1000 = 5 кН/Кл.
Ответ: 5 кН/Кл.
В некоторой точке пространства действуют два взаимно перпендикулярных электрических поля с напряжённостями 300 Н/Кл и 400 Н/Кл. Определите модуль результирующей напряжённости электрического поля. Ответ выразите в Н/Кл.
Дано: E₁ = 300 Н/Кл; E₂ = 400 Н/Кл; угол между векторами равен 90°.
Решение:
При взаимно перпендикулярных векторах результирующая напряжённость определяется по теореме Пифагора:
E = √(E₁² + E₂²).
Подставим значения:
E = √(300² + 400²) = √(90000 + 160000) = √250000 = 500 Н/Кл.
Ответ: 500 Н/Кл.
Между двумя параллельными пластинами, расстояние между которыми равно 5 см, создано однородное электрическое поле напряжённостью 2000 В/м. Какую разность потенциалов необходимо приложить к пластинам? Ответ выразите в вольтах.
Дано: d = 5 см = 0,05 м; E = 2000 В/м.
Решение:
Напряжённость однородного электрического поля связана с разностью потенциалов формулой:
E = U/d.
Выразим разность потенциалов:
U = Ed.
Подставим значения:
U = 2000·0,05 = 100 В.
Ответ: 100 В.
Два точечных положительных заряда 8 нКл и 2 нКл расположены в вакууме на расстоянии 40 см друг от друга. Определите модуль напряжённости электрического поля в точке, расположенной точно посередине между зарядами. Электрическая постоянная в законе Кулона k = 9·10⁹ Н·м²/Кл². Ответ выразите в Н/Кл.
Дано: Q₁ = 8·10⁻⁹ Кл; Q₂ = 2·10⁻⁹ Кл; r = 0,2 м; k = 9·10⁹ Н·м²/Кл².
Решение:
Точка находится посередине между зарядами, поэтому расстояние до каждого заряда одинаково и равно 0,2 м.
Напряжённость поля первого заряда:
E₁ = kQ₁/r².
E₁ = 9·10⁹·8·10⁻⁹/0,2² = 72/0,04 = 1800 Н/Кл.
Напряжённость поля второго заряда:
E₂ = kQ₂/r².
E₂ = 9·10⁹·2·10⁻⁹/0,2² = 18/0,04 = 450 Н/Кл.
Поскольку оба заряда положительные, векторы напряжённости в точке между ними направлены противоположно. Поэтому результирующая напряжённость равна разности модулей:
E = E₁ − E₂ = 1800 − 450 = 1350 Н/Кл.
Ответ: 1350 Н/Кл.