Задачи по физике 10 класс: напряжённость электрического поля

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.

Задачи на напряжённость электрического поля

  1. 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.

  2. 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.

  3. 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.

  4. 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.

  5. 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.

  6. 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.

  7. 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.

  8. 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.

  9. 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.