Как изменится ускорение падающего тела массой 4 г, если ему сообщить заряд 3 мкКл? Напряженность электрического поля Земли - 100 В/м и направлена нормально к ее поверхности.

Плоский воздушный конденсатор заряжен до разности потенциалов 300 B. Площадь пластин 2 см2, напряженность поля в зазоре между ними 300 кВ/м. Как определить поверхностную плотность заряда на пластинах, емкость и энергию конденсатора?

В электрической цепи, изображенной на рисунке, амперметр показывает ток 0,04 А, а вольтметр - напряжение 20 В. Как определить сопротивление RV вольтметра, если R1 = 1000 Ом?

Как определить энергию конденсатора емкостью С = 50 мФ, если ЭДС источника тока Е = 12 В, его внутреннее сопротивление R = 2 Ом, а сопротивление нагрузки R = 10 Ом?

По двум бесконечно длинным прямолинейным параллельным проводникам текут токи 5 и 3 А в разных направлениях. Как определить напряженность магнитного поля на расстояниях 3 и 5 см от первого и второго проводов соответственно?

Как определить силу взаимодействия, приходящуюся на единицу длины проводов воздушной линии электропередачи, если ток в линии I = 500 А, а расстояние между проводами r = 50 см?

С помощью реостата равномерно увеличивают силу тока от 0 до 2 А за 2 с. Как найти среднее значение ЭДС самоиндукции, если индуктивность катушки L равна 0,05 Гн?

Спасибо большое заранее.

Физика 11 класс Электрические и магнитные явления ускорение падающего тела заряд тела напряженность электрического поля поверхностная плотность заряда емкость конденсатора энергия конденсатора сопротивление вольтметра энергия конденсатора с ЭДС напряженность магнитного поля сила взаимодействия проводов среднее значение ЭДС самоиндукции Новый

Давайте разберем каждый вопрос по порядку.

1. Ускорение падающего тела с зарядом:

Ускорение падающего тела определяется по формуле второго закона Ньютона: F = ma, где F - сила, действующая на тело, m - его масса, a - ускорение.

• Сила тяжести Fт = mg, где g = 9,81 м/с² - ускорение свободного падения.
• Сила электрического поля Fэл = qE, где q - заряд, E - напряженность электрического поля.

Общая сила, действующая на тело, будет равна:

F = Fт + Fэл = mg + qE

Теперь подставим значения:

• m = 4 г = 0,004 кг
• q = 3 мкКл = 3 * 10^-6 Кл
• E = 100 В/м

Теперь можем рассчитать:

• Fт = 0,004 кг * 9,81 м/с² = 0,03924 Н
• Fэл = 3 * 10^-6 Кл * 100 В/м = 3 * 10^-4 Н
• Общая сила F = 0,03924 Н + 0,0003 Н = 0,03954 Н

Теперь найдем ускорение:

a = F / m = 0,03954 Н / 0,004 кг = 9,885 м/с².

Таким образом, ускорение тела увеличится за счет силы, действующей от электрического поля.

2. Поверхностная плотность заряда, емкость и энергия конденсатора:

Для плоского конденсатора:

• Поверхностная плотность заряда σ = Q / S, где Q - заряд, S - площадь.
• Емкость C = ε0 * S / d, где ε0 - электрическая постоянная, S - площадь пластин, d - расстояние между ними.
• Энергия U = (1/2) * C * V², где V - напряжение.

Сначала найдем заряд Q:

• Q = C * V = (300 кВ/м * 2 см²) = 300000 В/м * 0,0002 м² = 60 мкКл.

Теперь найдем поверхностную плотность заряда:

• σ = Q / S = 60 * 10^-6 Кл / 0,0002 м² = 0,3 Кл/м².

Теперь найдем емкость:

• С = ε0 * S / d = 8,85 * 10^-12 Ф/м * 0,0002 м² / (300000 В/м) = 5,9 * 10^-12 Ф.

Энергия:

• U = (1/2) * C * V² = (1/2) * 5,9 * 10^-12 Ф * (300 В)² = 0,000265 Дж.

3. Сопротивление вольтметра:

Используем закон Ома: R = U / I.

• U = 20 В, I = 0,04 А.
• R = 20 В / 0,04 А = 500 Ом.

Теперь определим общее сопротивление цепи:

• Rобщ = R1 + RV, где RV - сопротивление вольтметра.

Зная R1 = 1000 Ом, получаем:

• 500 = 1000 + RV, откуда RV = -500 Ом.

Это означает, что вольтметр имеет большое сопротивление.

4. Энергия конденсатора:

Энергия конденсатора определяется по формуле:

U = (1/2) * C * V².

Сначала находим полное сопротивление в цепи:

• Rобщ = R + Rн = 2 Ом + 10 Ом = 12 Ом.

Теперь находим ток:

• I = E / Rобщ = 12 В / 12 Ом = 1 А.

Теперь можем найти энергию:

• U = (1/2) * 50 * 10^-3 Ф * (1 А)² = 0,025 Дж.

5. Напряженность магнитного поля:

Для длинных проводников используется формула:

B = (μ0 * I) / (2 * π * r), где μ0 = 4π * 10^-7 Тл*м/А.

• Для первого провода на расстоянии 3 см: B1 = (4π * 10^-7 * 5) / (2 * π * 0,03) = 3,33 * 10^-5 Тл.
• Для второго провода на расстоянии 5 см: B2 = (4π * 10^-7 * 3) / (2 * π * 0,05) = 1,20 * 10^-5 Тл.

6. Сила взаимодействия проводов:

Сила взаимодействия определяется по формуле:

F = (μ0 * I1 * I2) / (2 * π * r).

• F = (4π * 10^-7 * 500 * 500) / (2 * π * 0,5) = 5 * 10^-4 Н/м.

7. Среднее значение ЭДС самоиндукции:

ЭДС самоиндукции определяется по формуле:

ε = -L * (dI/dt).

• dI = 2 А, dt = 2 с, dI/dt = 1 А/с.
• ε = -0,05 Гн * 1 А/с = -0,05 В.

Надеюсь, это поможет вам разобраться с задачами. Если есть дополнительные вопросы, не стесняйтесь спрашивать!