9.41. При бомбардировке неподвижного ядра натрия α-частицей сила отталкивания между ними достигла значения F = 140 Н. На какое наименьшее расстояние r.

9.45. Какая работа А совершается при перенесении точечного заряда q = 20 нКл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии r = 1 см от поверхности шара радиусом R = l см с поверхностной плотностью заряда σ = 10 мкКл/м2?
Решение:
Работа по перемещению точечного заряда q из бесконечности в некоторую точку М есть потенциал точки М, следовательно,
А = φМ = q*q0/4*π*ε*ε0*(R+r) (1).
Поскольку q0 = σ*4*π*R2 , то А = q0*σ*R2/ ε*ε0*(R+r) (2).
Подставим численные значения в выражение (2), получим окончательный ответ:
А = 113 мкДж.
Ответ: А = 113 мкДж.

9.41. При бомбардировке неподвижного ядра натрия α-частицей сила отталкивания между ними достигла значения F = 140 Н. На какое наименьшее расстояние r приблизилась α-частица к ядру атома натрия? Какую скорость v имела α-частица? Влиянием электронной оболочки атома натрия пренебречь.

9.42. Два шарика с зарядами q1 =6,66 нКл и q2 = 13,33 нКл находятся на расстоянии r1 = 40 см. Какую работу А надо совершить, чтобы сблизить их до расстояния г2 = 25 см?

9.43. Шар радиусом R = l см, имеющий заряд q = 40 нКл, помещен в масло. Построить график зависимости U = f(L) для точек поля, расположенных от поверхности шара на расстояниях L, равных 1, 2, 3, 4 и 5 см.

9.44. Найти потенциал φ точки поля, находящейся на расстоянии r = 10 см от центра заряженного шара радиусом R = 1 см. Задачу решить, если: а) задана поверхностная плотность заряда на шаре σ = 0,1 мкКл/м2; б) задан потен¬циал шара φ0 = 300 В.

9.45. Какая работа А совершается при перенесении точечного заряда q = 20 нКл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии r = 1 см от поверхности шара радиусом R = l см с поверхностной плотностью заряда σ = 10 мкКл/м2?

9.46. Шарик с массой m = 1 г и зарядом q = 10 нКл перемещается из точки 1, потенциал которой φ1 = 600 В, в точку 2, потенциал которой φ2 = 0. Найти его скорость v1 в точке 1, если в точке 2 она стала равной v2=20 см/с.

9.47. Найти скорость v электрона, прошедшего разность потенциалов U равную: 1, 5, 10, 100, 1000В.

9.48. При радиоактивном распаде из ядра атома полония вылетает α-частица со скоростью v = 1,6*107 м/с: Найти кинетическую энергию WK α-частицы и разность потенциалов U поля, в котором можно разогнать покоящуюся α-частицу до такой же скорости.

9.49. На расстоянии r1 = 4 см от бесконечно длинной заряженной нити находится точечный заряд q = 0,66 нКл. Под действием поля заряд приближается к нити до расстояния r2 = 2 см; при этом совершается работа A = 50 эрг. Найти линейную плотность заряда τ на нити.

9.50. Электрическое поле образовано положительно заряженной бесконечно длинной нитью. Двигаясь под действием этого поля от точки, находящейся на расстонии r1 = 1 см от нити, до точки r2 = 4 см, α-частица изменила свою скорость от v1 = 2*105 м/с до v2 = 3*106 м/с. Найти линейную плотность заряда τ на нити.

Валентина Сергеевна Волькенштейн