· Ілля Добрий · ГДЗ · 3 хв. читати

Електричне поле - Бар'яхтар

Контрольні запитання

1. Як експериментально довести, що тіла, які мають електричний заряд, взаємодіють навіть на відстані?

Взаємодію можна спостерігати, наближаючи наелектризовану паличку до клаптиків паперу. Вони починають рухатися ще до того, як паличка їх торкнеться. Також це підтверджує дослід із негативно зарядженою кулькою на шовковій нитці, яка відхиляється під дією електричного поля позитивно зарядженої пластини.

2. Що таке електричне поле?

Електричне поле — це особливий вид матерії, що існує навколо заряджених тіл або частинок і діє з певною силою на інші тіла або частинки, які мають електричний заряд.

3. Як визначити, чи існує в певній точці простору електричне поле?

Наявність поля виявляється за його дією на інші заряджені тіла. Для цього у вибрану точку простору поміщають заряджене тіло (наприклад, натерту графітом повітряну кульку, що слугує індикатором); якщо на нього діє електрична сила, то в цій точці існує електричне поле.

4. Назвіть основні властивості електричного поля.

Воно є матеріальним і може існувати навіть у вакуумі; існує в будь-якій точці простору навколо заряду; діє на заряджені тіла з певною силою; має енергію; його інтенсивність слабшає з віддаленням від заряду.

5. Що називають силовою характеристикою електричного поля?

Силовою характеристикою електричного поля є напруженість. Це векторна фізична величина, яка дорівнює відношенню сили, з якою поле діє на заряд, до значення цього заряду.

6. Дайте означення силових ліній електричного поля.

Силові лінії електричного поля — це умовні лінії, дотичні до яких у кожній точці збігаються з напрямком напруженості електричного поля.

Вправа № 28

1. Наведіть приклади об’єктів, навколо яких існує електричне поле.

Електричне поле існує навколо будь-яких заряджених об’єктів: ебонітової палички, натертої вовною, пластини з оргскла, металевої сфери, а також наелектризованого паперу чи повітряної кульки.

2. На рис. 1 зображено силові лінії електричного поля зарядженої кульки. Який знак заряду кульки?

Кулька має негативний заряд, оскільки силові лінії електричного поля закінчуються на негативному заряді (спрямовані до нього).

3. Наведіть приклади, які підтверджують вислів: «Електричне поле не можна побачити, але можна довести його існування».

Це доводять такі явища: притягування клаптиків паперу до палички ще до торкання, відхилення підвішеної зарядженої кульки в полі іншого заряду та робота лазерного принтера, де тонер «перестрибує» на папір завдяки електричному притяганню.

4. Чому дорівнює напруженість електричного поля в даній точці, якщо на заряд 40 нКл воно діє із силою 100 мН?

Дано:

q=40 нКл=40⋅10−9 Клq = 40 \text{ нКл} = 40 \cdot 10^{-9} \text{ Кл}
F=100 мН=0,1 НF = 100 \text{ мН} = 0{,}1 \text{ Н}

Знайти:

E−?E - ?

_Розв’язання:_

Використовуємо формулу напруженості:

E=FqE = \dfrac{F}{q}

Підставляємо числа:

E=0,1 Н40⋅10−9 Кл=2,5⋅106 Н/КлE = \dfrac{0{,}1 \text{ Н}}{40 \cdot 10^{-9} \text{ Кл}} = 2{,}5 \cdot 10^{6} \text{ Н/Кл}

Відповідь: Напруженість становить 2,5 МН/Кл2{,}5 \text{ МН/Кл}.

5. На рис. 2 зображено силові лінії електричних полів, створених двома зарядами. Визначте: 1) напрямок силових ліній; 2) напрямок напруженості електричного поля в точці A; в точці B; 3) у якій точці (A чи B) електричне поле є сильнішим.

Лінії йдуть від плюса до мінуса. У точках А і В напрямок збігається з дотичною до лінії. У точці А поле потужніше, бо там лінії намальовані густіше.

6. Між двома різнойменно зарядженими пластинами зависла негативно заряджена крапелька олії масою 3,2 мг (рис. 3). Визначте напрямок і значення сили, яка діє на крапельку з боку електричного поля пластин, а також знак заряду кожної пластини.

Дано:

m=3,2 мг=3,2⋅10−6 кгm = 3{,}2 \text{ мг} = 3{,}2 \cdot 10^{-6} \text{ кг}
g=10 м/с2g = 10 \text{ м/с}^2

Знайти:

Fел−?F_{\text{ел}} - ?

Напрямок FелF_{\text{ел}}, знаки пластин.

Розв’язання:

Оскільки крапля висить нерухомо, сила тяжіння вниз врівноважена електричною силою вгору.

Fел=FтяжF_{\text{ел}} = F_{\text{тяж}}
Fтяж=m⋅gF_{\text{тяж}} = m \cdot g
Fел=3,2⋅10−6 кг⋅10 м/с2=32⋅10−6 НF_{\text{ел}} = 3{,}2 \cdot 10^{-6} \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2 = 32 \cdot 10^{-6} \text{ Н}

Для того, щоб негативну краплю тягнуло вгору, верхня пластина має бути позитивною (+)(+), а нижня — негативною (−)(-).

Відповідь: Сила 32 мкН32 \text{ мкН} спрямована вгору. Верхня пластина (+)(+), нижня (−)(-).

Експериментальне завдання

Поясніть спостережуване явище (в експерименті «Летюча вата»).

Явище пояснюється електричним відштовхуванням. Під час контакту з наелектризованою лінійкою шматочок вати набуває однойменного з нею заряду. Оскільки однойменні заряди відштовхуються, виникає електрична сила, спрямована вгору. Коли ця сила компенсує силу тяжіння, вата «плаває» в повітрі.

Виконайте рисунок, на якому зазначте сили, що діють на вату.

сили, що діють на вату

Поширити:

Оцініть матеріал

Натисніть на зірку для оцінки:

Коментарі

Залишити відповідь:

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься

Назад