Rozdział 22 Pole elektryczne

Transkrypt

1 Rozdział 22 Pole elektryczne 1. NatęŜenie pola elektrycznego jest wprost proporcjonalne do A. momentu pędu ładunku próbnego B. energii kinetycznej ładunku próbnego C. energii potencjalnej ładunku próbnego D. siły działającej na ładunek próbny E. wartości ładunku próbnego 2. Ładunek próbny w definicji natęŝenia pola elektrycznego A. jest równy zero B. jest równy 1C C. jest równy C D. musi być elektronem. E. Ŝadna odpowiedź nie jest poprawna 3. Eksperymentator A do określenia natęŝenia pola elektrycznego jako ładunku próbnego uŝył q 0, zaś eksperymentator B ładunku -2q 0. Eksperymentator A otrzymał natęŝenie tego pola A. takie samo co do kierunku i wartości jak eksperymentator B B. większe niŝ eksperymentator B C. mniejsze niŝ eksperymentator B D. o kierunku przeciwnym do tego, które wyznaczył eksperymentator B E. zaleŝnie od przyspieszenia ładunku próbnego większe lub mniejsze niŝ eksperymentator B 4. Jednostką natęŝenia pola elektrycznego jest A. N C 2 B. C/N C. N D. N/C E. C/m 2 5. Jednostkę natęŝenia pola elektrycznego moŝna zapisać w postaci: A. J/(C m) B. J/C C. J C D. J/m E. Ŝadna odpowiedz nie jest poprawna 6. Linie pola elektrycznego są A. trajektoriami ruchu ładunku próbnego B. wektorami określającymi kierunek pola elektrycznego C. tworzą zamknięte pętle D. przecinają się w obszarze między dwoma ładunkami E. Ŝadna odpowiedz nie jest poprawna 7. Dwie cienkie powłoki kuliste o promieniach R i 2R otaczają ładunek punktowy. Stosunek linii pola elektrycznego przechodzących przez większą kulę do tych, które przechodzą przez kulę mniejszą wynosi A. 1 B. 2 C. 4 D. 1/2 E. 1/4 8. Na rysunku widoczny jest obszar w którym przecinają się dwie linie pola elektrycznego. Wynika stąd wniosek, Ŝe A. mamy do czynienia z co najmniej dwoma ładunkami punktowymi B. mamy do czynienia z przewodnikiem elektrycznym C. mamy do czynienia z izolatorem elektrycznym D. pole w tym samym punkcie skierowane jest w dwóch kierunkach E. autor pomylił się

2 9. Wybierz poprawne stwierdzenie dotyczące pola elektrycznego; A. linie pola mogą się przecinać B. linie pola są blisko siebie gdy wartość pola jest duŝa C. linie pola skierowane są od ładunku ujemnego D. ładunek porusza się wzdłuŝ linii pola E. Ŝadna odpowiedz nie jest poprawna 12. Na rysunku pokazano linie pola elektrycznego w obszarze zawierającym dwa ładunki punktowe Y i Z. Wynika z niego, Ŝe: 10. Na poniŝszym rysunku pokazano linie pola elektrycznego występującego pomiędzy dwiema naładowanymi płytkami metalowymi. Na podstawie jego analizy moŝna stwierdzić, Ŝe Y Z X A. górna płytka jest naładowana dodatnio, a dolna ujemnie B. proton w punktach X i Y doznawałby działania takiej samej siły C. proton w punkcie X doznawałby działania większej siły niŝ w punkcie Z D. proton w punkcie X doznawałby działania mniejszej siły niŝ w punkcie Z E. w punkcie X cięŝar elektronu byłby zrównowaŝony przez siłę elektrostatyczną 11. JeŜeli przyjmiemy, Ŝe k ma wartość równą 1/4πε 0 to wartość natęŝenia pola elektrycznego w odległości r od ładunku punktowego q moŝna zapisać w następującej postaci: A. kq/r B. kr/q C. kq/r 3 D. kq/r 2 E. kq 2 /r 2 A. Y jest ujemny, a Z dodatni B. natęŝenie pola elektrycznego w kaŝdym punkcie ma tę samą wartość C. natęŝenie pola elektrycznego jest największe w środku między Y i Z D. natęŝenie pola elektrycznego jest wszędzie niezerowe (z wyjątkiem punktów w ) E. Y i Z są ładunkami tego samego znaku 13. Dwa protony p 1 i p 2 leŝą na linii prostej ( rys). Zwrot natęŝenia pola elektrycznego w punktach 1, 2, 3 reprezentują odpowiednio wektory x x x A.,, B.,, C.,, D.,, E.,, 14. NatęŜenie pola elektrycznego w odległości 10 cm od ładunku punktowego q= C wynosi A. 1.8 N/C B. 180 N/C C. 18 N/C D N/C p 1 p 2 E. Ŝadna z powyŝszych odpowiedzi nie jest poprawna

3 15. Ładunek punktowy w odległości 2 m wytwarza pole elektryczne o wartości E. Punkt w którym natęŝenie pola jest czterokrotnie mniejsze jest oddalony A. 1 m od ładunku B. 0.5 m od ładunku C. 2 m od ładunku D. 4 m od ładunku E. 8 m od ładunku 16. Ładunek punktowy w odległości 2 m wytwarza pole elektryczne o wartości E. W punkcie odległym o1m natęŝenie pola wynosi ; A. E B. 2E C. 4E D. E/2 E. E/4 17. Odległość między dwoma ładunkami punktowymi q 1 i q 2 wynosi r. NatęŜenie pola elektrycznego w punkcie P, który leŝy na linii łączącej te ładunki i znajduje się między nimi, wynosi zero. MoŜna na tej podstawie wnioskować, Ŝe A. ładunki q 1 i q 2 są tego samego znaku B. P leŝy dokładnie w środku odcinka łączącego oba ładunki C. ładunki q 1 i q 2 są tego samego znaku lecz mają róŝne wartości D. ładunki q 1 i q 2 mają te same wartości lecz przeciwne znaki E. ładunki q 1 i q 2 mają przeciwne znaki i mogą mieć róŝne wartości 19. Na poniŝszych rysunkach przedstawiono cztery róŝne rozkłady ładunków. Wszystkie ładunki znajdują się w równych odległościach od początku układu współrzędnych. NatęŜenie pola elektrycznego w początku układu współrzędnych jest 2q -3q 3q 3q 2q -2q 2q 2q A. największe w przypadku 2 B. największe w przypadku 3 C. równe zero w przypadku 4 D. skierowane w górę w przypadku 1 E. skierowane w dół w przypadku Pole elektrycznego w punkcie P, leŝącym na symetralnej odcinka łączącego dwa ładunki punktowe Q i Q, w przypadku przedstawionym na poniŝszym rysunku, ma zwrot: -Q X P 18. Dwa ładunki punktowe q 1 = C i q 2 = są oddalone o 4m. NatęŜenie pola elektrycznego w punkcie P leŝącym w środku między nimi, wynosi: A N/C B N/C C. 135 N/C D N/C E N/C C. D. E. jest równe zero

4 21. Pole elektryczne w punkcie P, leŝącym na symetralnej odcinka łączącego dwa identyczne ładunki punktowe Q, ma zwrot: X P C. D. E. zero 22. Dwa ładunki punktowe znajdują się w dwóch wierzchołkach trójkąta równobocznego. NatęŜenie pola elektrycznego w trzecim wierzchołku wynosi zero. Wynika stąd, Ŝe A. ładunki są co do wartości równe, a ich znaki są przeciwne B. ładunki są co do wartości róŝne, a ich znaki są przeciwne C. ładunki są co do wartości równe D. ładunki maja te same znaki i róŝne wartości E. w układzie musi znajdować się co najmniej jeszcze jeden ładunek 23. Dwa identyczne ładunki punktowe znajdują się w wierzchołkach trójkąta równobocznego. Trzeci ładunek umiejscowiony jest tak, Ŝe natęŝenie pola elektrycznego w trzecim wierzchołku wynosi zero. Trzeci ładunek musi A. leŝeć na symetralnej odcinka łączącego pozostałe ładunki B. leŝeć na linii łączącej pozostałe ładunki C. mieć tę samą wartość co pozostałe ładunki D. mieć tę samą wartość co pozostałe ładunki, a znak przeciwny E. znajdować się w środku trójkąta 24. Wartość siły działającej na ładunek 0.02 C w polu elektrycznym 400 N/C wynosi A. 8.0 N B N C N D N/C E N 25. Wartość pewnego pola elektrycznego zaleŝy połoŝenia w przestrzeni (nie jest stała). W polu tym umieszczono ładunek elektryczny. Na ładunek ten nie działa Ŝadna siła A. w punkcie, w którym pole elektryczne jest zerowe B. w punkcie, w którym natęŝenie pola elektrycznego jest 1/( ) N/C C. gdy ładunek porusza się wzdłuŝ linii pola D. gdy ładunek porusza się prostopadle do linii pola E. gdy pole jest wytworzone przez taką samą liczbę ładunków dodatnich i ujemnych 26. Pole elektryczne o wartości 200 N/C ma zwrot zgodny ze zwrotem osi x. Siła działająca na elektron w tym polu jest A. równa 200N i zwrot zgodny ze zwrotem osi x B. równa 200N i zwrot przeciwny do zwrotu osi x C N i zwrot zgodny ze zwrotem osi x D N i zwrot przeciwny do zwrotu osi x E Ładunek dodatni Q jest równomiernie rozłoŝony na półokręgu. Q P Pole elektryczne w punkcie P, znajdującym się w środku tego półokręgu, ma zwrot, który reprezentuje następujący wektor: C. D. E. Ŝaden z powyŝszych

5 28. Ładunek dodatni Q jest równomiernie rozłoŝony na górnej połowie półokręgu, a ładunek ujemny Q na dolnej połowie tego półokręgu. Pole elektryczne w punkcie P, leŝącym w środku półokręgu, ma zwrot C. D. E. Ŝaden z powyŝszych 29. Ładunek dodatni Q jest rozłoŝony równomiernie na górnej połowie pręta, a ładunek ujemny Q na dolnej połowie. -Q Q -Q P P Pole elektryczne w punkcie P, leŝącym na symetralnej pręta, ma zwrot: C. D. E. Ŝaden z powyŝszych 30. NatęŜenie pola elektrycznego, pochodzącego od ładunku równomiernie rozłoŝonego na powłoce kulistej, jest równe zeru A. wszędzie B. nigdzie C. tylko w centrum powłoki D. tylko wewnątrz powłoki E. tylko na zewnątrz powłoki 31. Elektron poruszający się na północ wlatuje w obszar jednorodnego pola elektrycznego skierowanego na północ. W wyniku tego elektron A. przyspieszy B. ulegnie spowolnieniu C. skieruje się na wschód D. skieruje się na zachód E. zachowa tę samą prędkość i kierunek 32. Elektron poruszający się na północ wpada w obszar jednorodnego pola elektrycznego skierowanego na zachód, wskutek czego elektron A. przyspieszy B. ulegnie spowolnieniu C. skieruje się na wschód D. skieruje się na zachód E. zachowa tę samą prędkość i kierunek 33. Na poniŝszym rysunku przedstawiono dwie naładowane cząstki o ładunkach 2 C i -4 C. W którym obszarze naleŝy umieścić trzeci ładunek +1C, aby siła działająca na niego była równa zeru? A. tylko w I I II III + B. tylko w I i II C. tylko w III D. tylko w I i III E. tylko w II 2C -4 C

6 34. Dipol elektryczny zawiera ładunek C, znajdujący się w początku układu współrzędnych oraz ładunek C w punkcie x= m. Dipolowy moment elektryczny tego dipola A. wynosi Cm i ma zwrot zgodny ze zwrotem osi x B. wynosi Cm i ma zwrot przeciwny do zwrotu osi x C. wynosi 0, poniewaŝ całkowity ładunek dipola wynosi 0 D. wynosi Cm i ma zwrot zgodny ze zwrotem osi y E. wynosi Cm i ma zwrot przeciwny do zwrotu osi y 35. Siła działająca na dipol elektryczny, znajdujący się w jednorodnym polu elektrycznym, jest A. równoległa do momentu dipolowego B. prostopadła do momentu dipolowego C. równoległa do pola elektrycznego D. prostopadła do pola elektrycznego E. Ŝadna z powyŝszych odpowiedzi nie jest poprawna 36. Dipol elektryczny doznaje działania momentu siły pod wpływem pola elektrycznego tylko wtedy gdy A. pole jest równoległe do osi dipola B. pole nie jest równoległe do osi dipola C. pole jest prostopadłe do osi dipola D. pole nie jest prostopadłe do osi dipola E. pole jest jednorodne 37. Moment sił działający na dipol elektryczny w polu elektrycznym jest A. równoległy do pola i prostopadły do momentu dipolowego B. równoległy do pola i do momentu dipolowego C. prostopadły do pola i do momentu dipolowego D. równoległy do momentu dipolowego prostopadły do pola E. nie jest związany z kierunkami pola i momentu dipolowego 38. Na poniŝszych rysunkach przedstawiono cztery orientacje dipola elektrycznego w polu elektrycznym. Uszereguj je pod względem wartości momentu sił, który działa na dipol (od najmniejszej do największej). p E p E p E p E A. 1, 2, 3, 4 B. 4, 3, 2, 1 C. 1, 2, 4, 3 D. 3, 2 i 4, 1 E. 1, 2 i 4, Jednorodne pole elektryczne o wartości 300 N/C tworzy kąt 25 z momentem dipolowym. JeŜeli moment sił działających na dipol wynosi Nm, to wartość momentu dipolowego jest równa A Cm B Cm C Cm D Cm E Cm 40. Moment dipolowy początkowo był ustawiony prostopadle w stosunku do pola elektrycznego o wartości 300 N/C, następnie w wyniku działania tego pola obrócił się i ustawił się zgodnie z tym polem. Jeśli wartość p= Cm, to praca wykonana przez pole jest równa A J B J C. 0 D J E J

7 41. Dipol elektryczny, który był ustawiony początkowo równolegle do pola elektrycznego, został obrócony. Na poniŝszym rysunku pokazano cztery moŝliwe pozycje dipola po obrocie. Uszereguj końcowe orientacje dipola zgodnie ze wzrostem zmiany energii potencjalnej układu dipol-pole, zaczynając od najbardziej ujemnej do najbardziej dodatniej. p E p E p E p E A. 1, 2, 3, 4 B. 4, 3, 2, 1 C. 1, 2, 4, 3 D. 3, 2 i 4, 1 E. 1, 2 i 4, Wówczas gdy moment dipolowy obraca się w polu elektrycznym, by ustawić się zgodnie ze zwrotem pola, to A. pole wykonuje dodatnią pracę, a energia potencjalna dipola wzrasta B. pole wykonuje dodatnią pracę, a energia potencjalna dipola maleje C. pole wykonuje ujemną pracę, a energia potencjalna dipola wzrasta D. pole wykonuje ujemną pracę, a energia potencjalna dipola maleje E. pole nie wykonuje pracy 43. Celem eksperymentu Milliken a z kroplą oleju było określenie A. masy elektronu B. ładunku elektronu C. stosunku ładunku do masy elektronu D. znaku ładunku elektronu E. lepkości 44. Naładowana kropla oleju o masie kg lewituje w zwróconym w dół polu elektrycznym o wartości 300 N/C. Ładunek kropli wynosi A C B C C C D C E. 0