Вариант 1 Плоскому воздушному конденсатору с площадью пластин S = 1 дм2 и расстоянием между ними d = 1 см сообщен заряд Q = 15 нКл. Какую скорость приобретет электрон, имевший нулевую начальную скорость, пролетев от одной пластины до другой?

Вариант 2 Плоский воздушный конденсатор заряжен до напряжения 36 В, но не отключен от источника питания. Пластины конденсатора имеют форму квадрата со стороной а = 10 см. Какой заряд Dq протечет по цепи, если пластины сдвинуть на Dх = 4 см относительно друг друга вдоль одной из сторон? Расстояние между пластинами d = 0,5 см.

Вариант 3 Пластины большого плоского конденсатора расположены горизонтально. Емкость конденсатора 15 нФ, расстояние между пластинами 10 см. Конденсатору сообщен заряд Q = 1 мкКл, причем верхней пластине √ положительный. К этой пластине на двух одинаковых, невесомых и нерастяжимых нитях подвешен шарик массой m = 5 г и зарядом q = 18 мкКл. Угол между нитями a = 60°. Найдите силу натяжения нитей. Ускорение свободного падения считайте равным 10 м/с2.

Вариант 4 Электрон, имевший начальную скорость v0 = 50 км/с, влетает в пространство между пластинами плоского воздушного конденсатора. Вектор начальной скорости параллелен пластинам конденсатора. Длина пластин в направлении движения электрона L = 15 см. На какое расстояние b от первоначального направления движения сместится электрон к моменту вылета из конденсатора, если напряжение между пластинами равно 20 мкВ, а расстояние между ними d = 8 мм? Весом электрона пренебречь.

Вариант 5 Пластины плоского воздушного конденсатора имеют форму круга радиусом r = 5 см. На одной пластине конденсатора N = 1014 лишних электронов, на другой √ столько же недостает. Какую работу надо совершить, чтобы увеличить расстояние между пластинами конденсатора от d1 = 3 мм до d2 = 5 мм?

Вариант 6 Капля ртути висит в пространстве заряженного плоского воздушного конденсатора, пластины которого расположены горизонтально. Заряд капли q = 75 нКл. В результате облучения ультрафиолетовым светом капля лишилась N = 1010 ╚лишних╩ электронов. С каким ускорением будет двигаться капля после облучения? Напряжение и расстояние между пластинами конденсатора постоянны. Ускорение свободного падения считайте равным 10 м/с2, массу капли √ постоянной.

1

дано

S= 1 дм2 =10^-2 м2

d= 1см = 0.01 м

Q = 15 нКл =15*10^-9 Кл

ε =1   - воздух

εo =8.85*10^-12 Ф/м

m = 9.1*10^-31 кг    - масса электрона

q = 1.6*10^-19 Кл     - заряд электрона

Vo= 0 м/с

-------------------------

V  - ?   конечная скорость

решение

емкость плоского  кондесатора C=εεo *S/d

напряжение на обкладках U =Q/C

работа эл. поля кондесатора, по перемещению электрона

A=q*U=q*Q/C =q*Q/ (εεo *S/d)  (1)

работа ,как разность кинетич. энергии A =mV^2/2 - mVo^2/2 =mV^2/2  (2)

приравняем (1)  и (2)

q*Q/ (εεo *S/d) = mV^2/2

V^2 = 2/m*q*Q/ (εεo *S/d)

V = √ [ 2/m*q*Q/ (εεo *S/d) ]

V = √ [ 2/(9.1*10^-31)*1.6*10^-19*15*10^-9/ (1*8.85*10^-12*10^-2/0.01) ] =2.44*10^7 м/с

ответ 2.44*10^7 м/с