Розв’язування завдань

1-й семестр

ЕЛЕКТРОДИНАМІКА

1. Електричне поле

УРОК 5/5

Тема. Розв’язування завдань

Мета уроку: поглибити поняття про енергетичну характеристику електричного поля – різниці потенціалів; розвивати в учнів логіку мислення під час розв’язання задач різного типу.

Тип уроку: урок закріплення знань.

ПЛАН УРОКУ

1. Потенціал електростатичного поля.

Контроль знань

2. Різниця потенціалів.

3. Зв’язок напруженості електростатичного поля з різницею потенціалів.

4. Еквіпотенціальні поверхні.

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

Засвоєнню й закріпленню знань на знаходження величин, що характеризують потенціал і різницю потенціалів, допомагає підбір якісних і розрахункових завдань. Залежно від рівня підготовки класу вчитель повинен підібрати такі завдання, щоб учням було цікаво працювати на уроці. Нижче наводимо орієнтовний перелік завдань, з яких учитель може вибрати необхідні для даного уроку.

1). Якісні завдання

1. Як змінюється потенціальна енергія негативного заряду, що віддаляється від іншого негативного заряду: збільшується чи зменшується? Обгрунтуйте свою відповідь.

2. Як можна змінити потенціал провідної кулі, не торкаючись її й не міняючи її заряду?

3. Намалюйте орієнтовний вигляд еквіпотенціальних поверхонь і силових ліній електричного поля позитивного точкового заряду, розташованого над поверхнею землі.

4. Як треба переміщати точковий заряд у полі зарядженої кулі, щоб потенціальна енергія цього заряду не змінювалася? Чи обов’язково цей заряд повинен рухатися по колу?

2). Розрахункові завдання

1. Однорідне електростатичне поле створене двома паралельними пластинами завдовжки по 3 см. Електрон влітає в це поле зі швидкістю 2 – 106 м/с, напрямленою паралельно до пластин. На яку відстань по вертикалі зміститься електрон до моменту виходу із простору між пластинами, якщо напруга між пластинами 4,8 В, а відстань між ними 16 мм? Маса електрона 9,1 – 10-31 кг, модуль його заряду 1,6 – 10-19 Кл.

Розв’язання. Виконаємо малюнок, на якому покажемо осі координат, початкове й кінцеве положення електрона, напрямок його початкової швидкості й прискорення руху.

class="" title="Розвязування завдань" alt="Розвязування завдань" />

Запишемо рівняння для координат:

Розвязування завдань

З урахуванням того, що:

Розвязування завдань

Одержуємо:

Розвязування завдань

З рівності (1) визначаємо час руху t = l/Розвязування завдань0 й підставляємо його в рівність (2): Розвязування завдань

Під час руху електрона між пластинами на нього діє електрична сила:

Розвязування завдань

Під дією цієї сили електрон набуває прискорення а, яке за другим законом Ньютона дорівнює a = F/m, або з урахуванням формули (3): Розвязування завдань Знаючи прискорення руху електрона, визначимо відстань, на яку зміститься електрон під час руху між пластинами: Розвязування завдань

Визначаємо значення шуканої величини:

Розвязування завдань

Відповідь: у момент виходу із простору між пластинами електрон зміститься на відстань 6 мм.

2. Електрон влітає в однорідне електростатичне поле напруженістю 600 В/см, створене двома однаковими горизонтальними пластинами. Швидкість руху електрона дорівнює 2 – 107 м/с й напрямлена паралельно до пластин. Визначте довжину пластин, якщо до моменту виходу із простору між пластинами електрон змістився по вертикалі на 5 мм.

3. Електрон рухається у напрямку лінії напруженості однорідного поля, напруженість котрого 1,2 В/см. Яку відстань він пролетить у вакуумі до повної зупинки, якщо його початкова швидкість 1000 км/с?

4. Швидкість електрона зменшилася від 5000 км/с до нуля. Яку різницю потенціалів пройшов електрон?

Домашнє завдання

1. Підр-1: § 4; підр-2: § 3 (п. 1-4).

2. Зб.:

Рів1 № 2.11; 2.12; 2.13; 2.14.

Рів2 № 2.39; 2.40; 2.41, 2.42.

Рів3 № 2.54, 2.55; 2.56; 2.58.


1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (No Ratings Yet)
Loading...
Ви зараз читаєте: Розв’язування завдань