Задачи по физике. Электростатика и магнетизм

Задание 1

В узлах решетки находятся точечные заряды q1 = -2q ; q2 = - 2q и q3 = q. Найти напряженность и потенциал электрического поля в точке А. (Одна ячейка имеет форму квадрата со стороной а.)

Задание 2

Полубесконечный стержень равномерно заряжен по длине линейной плотностью заряда τ = 10 нКл/м. Найти силу, действующую на точечный заряд q0 = 2 нКл, со стороны системы зарядов: стержня и точечного заряда q = 1 нКл (см. рисунок)

Задание 3

На рисунке изображена система заряженных концентрических сфер, в центре находится небольшой шарик (радиусом шарика можно пренебречь).См. фото.

Найти:

1. зависимость E (r) напряженности электрического поля, от r - расстояния от центра системы сфер;
2. схематически изобразить график этой зависимости.

Примечание: перерисуйте картинку, при этом, объект, имеющий по условию задачи нулевой заряд, не изображайте.

Задание 4

Две параллельные бесконечно большие пластины заряжены одинаковыми по величине, но разноименными зарядами с поверхностной плотностью σ. Расстояние между пластинами а.

Найти поток вектора напряженности электрического поля через поверхность сферы радиусом За, центр которой лежит на пластине, несущей положительный заряд (ε = 1).

Задание 5

Конденсатор электроемкостью С = 0,6 мкФ заряжен до разности потенциалов U1 = 300 В и после отключения от источника соединен параллельно с конденсатором электроемкостью С2 = 0,4 мкФ, заряженным до разности потенциалов U2 = 150 В. Найти изменение энергии системы конденсаторов.

Задание 6

Шар радиусом R = 2 см заряжен равномерно по объему зарядом 8 мкКл. Найти энергию электрического поля, заключенного в объеме сферы с центром, совпадающим с центром шара, и радиусами r1 = R/2, r2 = 2R.

Задание 1

По контуру, находящемуся во взаимно перпендикулярных плоскостях, течет ток I. Определить индукцию магнитного поля, создаваемого этим током в точке О. См. рисунок.

Задание 2

Имеется длинный коаксиальный прямой кабель (см. рисунок разреза). По внутреннему сплошному проводнику течет ток I1, по внешнему тонкостенному - ток I2. Радиусы и силы токов приведены на рисунке. Найти зависимость магнитной индукции В в зависимости от r - расстояния от оси кабеля.

Изобразите зависимость В (r).

Задание 3

Постоянный ток I течет по длинному прямому проводнику, сечение которого имеет форму тонкого полукольца радиуса R. Такой же ток течет в противоположном направлении по тонкому проводнику, расположенному на «оси» первого проводника. Найти силу взаимодействия между проводниками на единицу их длины.

Задание 4

Найти взаимную индуктивность тороидальной катушки и проходящего вдоль ее оси длинного прямого провода. Катушка имеет квадратное сечение со стороной а = 1 см, внутренний радиус катушки r = 4 см. Число витков обмотки соленоида N = 1000.

Задание 5

Воспользовавшись результатами решения задачи N2, определите энергию магнитного поля, запасенную между металлическими жилами кабеля, в расчете на 1 м его длины.