Закон Кулона

9.1.1. Какие два типа электрических зарядов существуют в природе? Как они взаимодействуют между собой?

9.1.2. Сформулируйте закон сохранения электрического заряда.

9.1.3. Какие частицы являются элементарными носителями электрического заряда?

9.1.4. Чему равна величина элементарного электрического заряда?

9.1.5. Как вводится единица измерения электрического заряда?

9.1.6. Сформулируйте закон Кулона. Укажите область его применения.

9.1.7. Запишите закон Кулона для сферически-симметричных зарядов.

9.1.8. Запишите закон Кулона для точечных зарядов в однородном диэлектрике.

9.1.9. Чему равна величина коэффициента пропорциональности в законе Кулона?

9.1.10. В чем состоит физический смысл коэффициента пропорциональности в законе Кулона?

9.1.11. Как вводится электрическая постоянная? Чему равна ее величина?

9.1.12. Сколько электронов содержится в объеме 1, 0 л кислорода при давлении 1, 0 МПа и температуре 200°С? Порядковый номер кислорода в таблице Менделеева – 8. (2, 4·10²⁴)

9.1.13. Шарик массой 2, 0 г, имеющий заряд 20 нКл, подвешен в воздухе на тонкой изолирующей нити. Определите натяжение нити, если снизу на расстоянии 5, 0 см расположен одноименный заряд величиной 0, 12 мкКл. (11 мН)

9.1.14. Во сколько раз сила гравитационного тяготения между двумя протонами меньше силы их кулоновского отталкивания? (1, 2·10³⁶)

9.1.15. С какой электрической силой притягивались бы две свинцовые сферические пылинки радиусом 1, 0 мкм, центры которых расположены на расстоянии 1, 0  м друг от друга, если у каждого атома одной пылинки отнять по одному электрону и все эти электроны перенести на другую пылинку? Молярная масса свинца – 207 г/моль, плотность – 11, 3 г/см³. (4, 4 мкН)

9.1.16. В центре двух одинаковых капелек воды находится по одному лишнему электрону, причем сила электрического отталкивания капелек уравновешивает силу их гравитационного притяжения. Каковы радиусы капелек? (76 мкм)

9.1.17. Два одинаковых металлических шарика, положительные заряды которых отличаются в 9, 0 раз, находятся на некотором расстоянии друг от друга. Шарики привели в соприкосновение и снова вернули в исходное положение. Во сколько раз при этом изменилась сила их взаимодействия? (2, 8)

9.1.18. Одинаковые маленькие металлические шарики, несущие одноименные заряды 15 и 60 нКл, находятся на расстоянии 2, 0  м друг от друга. Шарики привели в соприкосновение. На какое расстояние их нужно развести, чтобы сила взаимодействия осталась прежней? (2, 5 м)

9.1.19. Имеются два одинаковых металлических шарика. На одном заряд 9, 0 нКл, на другом – неизвестный отрицательный заряд. Шарики привели в соприкосновение, а затем разместили на расстояние 5, 0 см друг от друга. При этом сила отталкивания между ними оказалась равной 40 мкН. Определите первоначальный заряд второго шарика. (–2, 3 нКл; –15, 7 нКл)

9.1.20. Заряженные шарики, находящиеся на расстоянии 2, 0 м друг от друга, отталкиваются с силой 1, 0 Н. Общий заряд шариков 50 мкКл. Как распределен этот заряд между шариками? (38 мкКл; 12 мкКл)

9.1.21. Заряженные шарики, находящиеся на расстоянии 2, 0 м друг от друга, притягиваются с силой 1, 0 Н. Общий заряд шариков 50 мкКл. Как распределен этот заряд между шариками? (58 мкКл; – 8 мкКл)

9.1.22. Два маленьких одинаковых по размеру заряженных шарика, находящиеся на расстоянии 2, 0 м, притягиваются с силой 27 мН. После того как шарики были приведены в соприкосновение и затем разнесены на прежнее расстояние, они стали отталкиваться с силой 9, 0 мН. Определите первоначальные заряды шариков. ( 2, 0 мкКл; 6, 0 мкКл)

9.1.23. Два одинаковых небольших шарика массой по 0, 10 г каждый подвешены в одной точке на нитях длиной по 25  см. После того как шарикам были сообщены одинаковые заряды, они разошлись на расстояние 5, 0 см. Определите заряды шариков. ( 5, 2 нКл)

9.1.24. Два одинаковых маленьких проводящих шарика подвешены на длинных нерастяжимых непроводящих нитях в одной точке. Шарики имеют одинаковые заряды и находятся в состоянии равновесия на расстоянии 16 см друг от друга. С одного из шариков снимают избыточный заряд и отпускают. Какое расстояние установится между шариками? (8, 0 см)

9.1.25. Шарик массой 13 мг с электрическим зарядом 2, 5 нКл может свободно перемещаться внутри гладкой сферы радиусом 17 см. Какой точечный заряд необходимо поместить в нижней точке сферы, чтобы шарик находился в состоянии устойчивого равновесия в экваториальной плоскости сферы? (0, 46 мКл)

9.1.26. Неподвижные точечные заряды величиной 4, 7 и –2, 3 нКл расположены в трансформаторном масле. Сила взаимодействия между зарядами составляет 14 мкН. Определите расстояние между зарядами. (5, 6 см)

9.1.27. Шар радиусом 5, 8 см, обладающий равномерно распределенным зарядом, находится в глицерине. На расстоянии 23 см от поверхности шара расположен точечный заряд 5, 4 нКл. Сила взаимодействия между зарядом и шаром равна 37 мкН. Определите заряд шара. (2, 7 мкКл)

9.1.28. Два одинаковых заряженных шарика, подвешенные на нитях одинаковой длины, опускают в керосин. Какова должна быть плотность материала шариков, чтобы угол расхождения нитей в воздухе и в керосине был один и тот же? (1600 кг/м³)