Экзаменационные вопросы по физике за курс 10 класса

Печать
(77 голосов)
Оглавление
Экзаменационные вопросы по физике за курс 10 класса
Страница 2
Страница 3
Страница 4
Страница 5
Страница 6
Страница 7
Страница 8
Страница 9
Страница 10
Страница 11
Страница 12
Страница 13
Страница 14
Страница 15
Страница 16
Страница 17
Страница 18
Страница 19
Страница 20
Страница 21
Страница 22
Теорема Гаусса

Поток вектора напряженности через произвольно замкнутую поверхность определяется суммарной величиной заряда, окруженного этой поверхностью.

Проиллюстрируем применение теоремы Гаусса на примерах:

1) Заряд q равномерно распределен по поверхности сферы радиусом r и с центром в точке O. Опередить напряженность поля  внутри и снаружи сферы.

Пусть точка 1 лежит внутри сферы (O; r) и определяется радиус-вектором  относительно точки O, а точка 2 - снаружи, так что  - её радиус-вектор.

а) Выбираем в качестве замкнутой поверхности сферу с центром в точке O и радиусом r1 ,тогда в каждой точке этой поверхности вектор напряженности будет направлен по нормали к ней.


Прямой вывод:


По теореме Гаусса:

, т. к. q = 0


=> т. к. Sпов ≠ 0, то E1 = 0

б) Для нахождения напряженности в точке 2 рассмотрим поток этого вектора через сферу с центром в точке O и радиусом r2. Также в каждой точке этой поверхности вектор напряженности будет направлен по нормали к ней.


Прямой вывод:

По теореме Гаусса:


Следовательно:

Таким образом, если заряд распределен равномерно по поверхности сферы, то внутри этой сферы поле отсутствует, а снаружи - поле, аналогичное полю, создаваемому точечным зарядом.

2) Аналогичным образом можно найти напряженность поля, созданного равномерно заряженным по объему (q) шаром радиусом r, внутри и снаружи:

  

3) Для равномерно заряженной плоскости:

, где  - поверхностная плотность заряда

Такое выражение будет справедливым, если поле, создаваемое этой плоскостью, будет однородным.

Однородное поле - электростатическое поле, напряженность которого во всех точках одинакова (например, равномерно заряженная плоскость).

Однородным поле будет, создаваемое пластиной конечных размеров в точках, удаленных от краев пластины и расположенных на небольших расстояниях от её поверхности.

18) Работа электрического поля при перемещении заряда. Потенциал. Связь между напряженностью и потенциалом.

Работа электрических сил

Рассмотрим перемещение заряда в однородном электрическом поле:

по определению работы:

 при = const

 = const (в однородном поле)

Из приведенного примера видно: работа по перемещению заряда в электростатическом поле не зависит от формы траектории, а определяется только начальным и конечным положением заряда.

Приведем другой пример (перемещение из точки 1 в точку 2):

, где , т. к.

В случае произвольной траектории движения  заряда этот путь мы можем разбить на бесконечное количество малых участков, каждый из которых можно пройти аналогичным способом (по силовым линиям и по дуге), при этом работа при перемещении по дуге будет нулевой. Поэтому сумма вкладов работ всех таких участков равна работе перемещения вдоль силовых линий.

Таким образом, можно сделать вывод, что электрическое поле является потенциальным. Это позволяет каждому положению заряда в этом поле однозначно сопоставить некоторое значение потенциальной энергии ().

Рассмотрим энергию взаимодействия двух точечных зарядов:

Аналогично выражению для энергии взаимодействия двух точечных тел из курса механики, можно получить выражение для потенциальной энергии взаимодействия двух зарядов (с учетом их знаков):

Потенциалом электростатического поля в данной точке называется энергия взаимодействия единичного положительного заряда, помещенного в эту точку, с полем.

 (потенциал)

1 Вольт

 =>



 
Обсуждение (0 комментариев)


Обсудить на форуме. (0 комментариев)

Комментарии  

 
0 # Василий 2013-05-20 00:52 в билете №20 Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Диэлектрическая проницаемость. Механизмы поляризации диэлектриков. Электреты и сегнетоэлектрик и. Пьезоэлектричес кий эффект.
В вычислениях оценки, судя по формуле, n(концентрация электронов)=6*10^28, а не 6*10^22? как получилось при оценки свободных электронов в алюминие выше. Пожалуйста объясните, в чём тут дело?
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

« Темы для собеседований к переводному экзамену по физике в VII классах.