9.21. Построить на одном графике кривые зависимости напряженности Е электрического поля от расстояния r в интервале 1 ≤ r ≤ 5 см через каждый 1.

9.22. Найти напряженность Е электрического поля на расстоянии r = 0,2 нм от одновалентного иона. Заряд иона считать точечным.
Решение:
Одновалентный ион создает электрическое поле с напряженностью Е:
Е = |q|/4*π*ε*ε0*r2 (1).
Заряд одновалентного иона равен по абсолютной величине заряду электрона:
|q| = 1,6*10-19 Кл.
1/4*π*ε0 = 9*109 м/Ф, ε = 1 диэлектрическая проницаемость воздуха.
Тогда, подставив численные значения в выражение (1), получим окончательный результат:
Е = 36*109 В/м = 36 ГВ/м.
Ответ: Е = 36*109 В/м = 36 ГВ/м.

9.21. Построить на одном графике кривые зависимости напряженности Е электрического поля от расстояния r в интервале 1 ≤ r ≤ 5 см через каждый 1 см, если поле образовано: а) точечным зарядом q = 33,3 нКл; б) бесконечно длинной заряженной нитью с линейной плотностью заряда τ = 1,67 мкКл/м, в) бесконечно протяженной плоскостью с поверхностной плотностью заряда σ = 25 мкКл/м2.

9.22. Найти напряженность Е электрического поля на расстоянии r = 0,2 нм от одновалентного иона. Заряд иона считать точечным.

9.23. С какой силой Fl электрическое поле заряженной бесконечной плоскости действует на единицу, длины заряженной, бесконечно длинной нити, помещенной в это поле? Линейная плотность заряда на нити τ = 3 мкКл/м и поверхностная плотность заряда на плоскости σ = 20 мкКл/м2.

9.24. С какой силой Fl на единицу длины отталкиваются две одноименно заряженные бесконечно длинные нити с одинаковой линейной плотностью заряда τ = 3 мкКл/м, находящиеся на расстоянии r1 = 2 см друг от друга? Какую работу Al на единицу длины надо совершить, чтобы сдвинуть эти нити до расстояния r2=1 см?

9.25. Две длинные одноименно заряженные нити расположены на расстоянии r = 10 см друг от друга. Линейная плотность заряда на нитях τ1 = τ2 = 10 мкКл/м. Найти модуль и направление напряженности E результирующего электрического поля в точке, находящейся на расстоянии а = 10 см от каждой нити.

9.26. С какой силой Fs на единицу площади отталкиваются две одноименно заряженные бесконечно протяженные плоскости? Поверхностная плотность заряда на плоскостях σ = 0,3 мКл/м2.

9.27. Медный шар радиусом R = 0,5 см помещен в масло. Плотность масла ρм = 0,8*103 кг/м3. Найти заряд q шара, если в однородном электрическом поле шар оказался взвешенным в масле. Электрическое поле направлено вертикально вверх и его напряженность Е = 3,6 МВ/м.

9.28. В плоском горизонтально расположенном конденсаторе заряженная капелька ртути находится в равновесии при напряженности электрического поля Е = 60 кВ/м. Заряд капли q = 2,4*10-9 СГСq. Найти радиус R капли.

9.29. Показать, что электрическо поле, образованное заряженной нитью конечной длины, в предельных случаях переходит в электрическое поле: а) бесконечно длинной за-ряженной нити; б) точечного заряда.

9.30. Длина заряженной нити l = 25 см. При каком предельном расстоянии а от нити по нормали к середине нити электрическое поле можно рассматривать как поле бесконечно длинной заряженной нити? Ошибка при таком допущении не должна превышать δ = 0,05. Указание. Допускаемая ошибка δ = (E2 - E1 )/E2, где Е2 напряжен-ность электрического поля бесконечно длинной нити, E1 напряженность поля нити конечной длины.

Валентина Сергеевна Волькенштейн