Министерство образования и науки Российской федерации
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«Ростовский государственный строительный университет»
Утверждено
на заседании кафедры физики
29 февраля 2008 г.
ИНФОРМАЦИОННО-методическИЕ УКАЗАНИЯ
К КОМПЬЮТЕРНОМУ ТЕСТИРОВАНИЮ ПО ФИЗИКЕ. ЧАСТЬ IV. ЭЛЕКТРОСТАТИКА
Ростов-на-Дону
УДК 531.383
Информационно-методические указания к компьютерному тестированию по физике. Часть IV. Электростатика.
– Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2008. – 16 с.
Содержатся тестовые задания для проверки уровня подготовки студентов по курсу физики, а также необходимый теоретический материал для самостоятельной работы студентов при подготовке к защите лабораторных работ физического практикума, к промежуточной и итоговой аттестациям студентов, сдаче зачетов и экзаменов.
Предназначены для студентов всех специальностей РГСУ, предусматривающих изучение курса физики.
Составители: проф. Н.Н.Харабаев,
доц. Ю.И.Гольцов,
ассист. Е.И.Авакян
Рецензент: проф. А.Н.Павлов
Редактор Н.Е.Гладких
Темплан 2008 г., поз. 198а
Подписано в печать 6.06.08. Формат 60х84 1/16. Бумага писчая.
Ризограф. Уч.-изд.л. 0,9. Тираж 100 экз. Заказ
Редакционно-издательский центр
Ростовского государственного строительного университета
334022, Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162.
© Ростовский государственный
строительный университет, 2008
ЗАКОН КУЛОНА
ЗАДАНИЕ № 1
Точечные электрические заряды 1 и 2 закреплены. Заряд 3 может перемещаться. Он перемещается…
ВАРИАНТЫОТВЕТОВ:
1) равномерно влево;
2) с ускорением влево;
3) равномерно вправо;
4) с ускорением вправо.
ЗАДАНИЕ № 2
Четыре заряда, равных по величине, находятся в вершинах квадрата. Если зарядам предоставить возможность свободно перемещаться, то они будут…
 |
ВАРИАНТЫОТВЕТОВ:
1) сближаться;
2) удаляться;
3) находиться в устойчивом равновесии;
4) находиться в неустойчивом равновесии.
ЗАДАНИЕ № 3
На тонком стержне длиной L находится равномерно распределенный электрический заряд. Если на продолжении стержня на расстоянии а поместить небольшой заряд q, то на него будет действовать сила F. По этим данным величина заряда на стержне пропорциональна …
ВАРИАНТЫОТВЕТОВ:
1) F·a·(a+L)/q;
2) F·(a+L/2)2/q;
3) F.a2.L/{q.(a+L)};
4) F.a.L2/{q.(a+L)}
--------------------------
Указания к заданиям № 1 – 3
Закон Кулона. Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами q 1 и q2, находящимися на расстоянии r друг от друга:
(
, ε0 – электрическая постоянная).
НАПРЯЖЁННОСТЬ И ПОТЕНЦИАЛ
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ
ЗАДАНИЕ № 4
Электростатическое поле создано одинаковыми по величине точечными зарядами q1 и q2 . Если q1> 0, а q2< 0, то вектор напряженности поля в точке С ориентирован в направлении ….
 |
ВАРИАНТЫОТВЕТОВ:
1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4.
ЗАДАНИЕ № 5
Электрическое поле создано одинаковыми по величине точечными зарядами q1 и q2 . Расстояние между зарядами и от зарядов до точки С равно а. Укажите направление вектора напряженности электрического поля 
в точке С,если:
 |
1) q1> 0, q2> 0
ВАРИАНТЫОТВЕТОВ: 1, 2, 3, 4.
2) q1> 0, q2< 0
ВАРИАНТЫОТВЕТОВ: 1, 2, 3, 4.
3) q1< 0, q2> 0
ВАРИАНТЫОТВЕТОВ: 1, 2, 3, 4.
4) q1< 0, q2< 0
ВАРИАНТЫОТВЕТОВ: 1, 2, 3, 4.
ЗАДАНИЕ № 6
Электростатическое поле создано двумя зарядами. Чему равна напряжённость поля в точке А? (а – расстояния)
 |
ВАРИАНТЫОТВЕТОВ:
1) 
; 2) 
; 3) 
;
4) 
; 5) 
.
ЗАДАНИЕ № 7
В вершинах правильных шестиугольников расположены одинаковые по величине точечные заряды q. В каком из перечисленных ниже случаев напряжённость и потенциал поля в центре шестиугольника равны нулю? (Заряды перечислены в порядке последовательного обхода вершин).
ВАРИАНТЫОТВЕТОВ:
1) + q, – q, + q, – q, + q, – q; 2) – q, – q, – q, – q, – q, – q;
3) + q, + q, + q, + q, + q, + q; 4) – q, + q, + q, – q, – q, + q;
5) + q, + q, + q, – q, – q, – q.
ЗАДАНИЕ № 8
Если потенциал электростатического поля на поверхности металлической заряженной сферы радиусом 1 м равен 40 В, то потенциал поля в точке на расстоянии 0,5 м от центра сферы равен …
ВАРИАНТЫОТВЕТОВ: 1) 0 В; 2) 20 В; 3) 40 В; 4) 80 В.
ЗАДАНИЕ № 9
Металлические сферы радиусами R и 2R заряжены до одинаковой поверхностной плотности зарядов. Отношение потенциала меньшей сферы к потенциалу большей сферы равно…
ВАРИАНТЫОТВЕТОВ: 1) 1; 2) 1/2; 3) 1/4; 4) 2; 5) 4.
--------------------------
Указания к заданиям № 4 – 9
Напряжённость электростатического поля 
: 
, где 
– сила, действующая на положительный заряд q 0, помещенный в данную точку поля.
Напряжённость электростатического поля, созданного точечным зарядом q на расстоянии r от этого заряда: 
.
Если поле создано системой зарядов q 1, q2,…, q n, то напряженность результирующего поля: 
где 
– напряженности полей, созданных каждым из отдельных зарядов q 1, q2,…, q n.
Потенциал электростатического поля, созданного точечным зарядом q на расстоянии r от этого заряда: 
.
Потенциал электростатического поля, созданного равномерно заряженной сферой радиусом R, на расстоянии от центра сферы r > R: 
(q – заряд сферы); на расстоянии от центра сферы r ≤ R: φ = const (
).
СВЯЗЬ МЕЖДУ НАПРЯЖЁННОСТЬЮ И ПОТЕНЦИАЛОМ
ЗАДАНИЕ № 10
На рисунке приведена картина силовых линий электростатического поля. Какое соотношение для напряженностей Е и потенциалов φ в точках 1 и 2 верно?
1) Е1 = E2 , φ1 > φ2;
2) Е1 > E2 , φ1 > φ2;
3) Е1 > E2, φ1 < φ2;
4) Е1 < E2, φ1 > φ2;
5) Е1 < E2, φ1 < φ2 ;
6) Е1 < E2, φ1 = φ2.
ЗАДАНИЕ № 11
На рисунке приведена картина силовых линий электростатического поля. Какое соотношение для напряженностей Е и потенциалов φ в точках 1 и 2 верно?
ВАРИАНТЫОТВЕТОВ:
1) Е1 = E2, φ1 > φ2;
2) Е1 > E2 , φ1 > φ2;
3) Е1 > E2 , φ1 < φ2;
4) Е1 < E2 , φ1 > φ2;
5) Е1 < E2, φ1 < φ2 ;
6) Е1 < E2, φ1 = φ2.
ЗАДАНИЕ № 12
Поле создано бесконечной равномерно заряженной плоскостью с поверхностной плотностью заряда +σ. Укажите направление вектора градиента потенциала в точке А.
 |
ВАРИАНТЫОТВЕТОВ:
1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4.
ЗАДАНИЕ № 13
Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными заряженными плоскостями, с поверхностными плотностями зарядов +2σ и –σ. На рисунке показана качественная зависимость проекции Ех от координаты х вне пластин и между пластинами:
 |
Правильно отражает характер изменения потенциала φ этого поля график …
 | |||
 |
1) 2)
 | |||
 | |||
3) 4)
ВАРИАНТЫОТВЕТОВ: 1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4.
ЗАДАНИЕ № 14
Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными заряженными плоскостями, с поверхностными плотностями зарядов –2σ и +σ. На рисунке показана качественная зависимость проекции Ех от координаты х вне пластин и между пластинами:
 |
Правильно отражает характер изменения потенциала φ этого поля график …
| |||
|
1) 2)
| |||
| |||
3) 4)
ВАРИАНТЫОТВЕТОВ: 1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4.
ЗАДАНИЕ № 15
Электрическое поле создано двумя бесконечными параллельными заряженными плоскостями, с поверхностными плотностями зарядов +σ и –2σ. На рисунке показана качественная зависимость проекции Ех от координаты х вне пластин и между пластинами:
Правильно отражает характер изменения потенциала φ этого поля график …
 | |||
 | |||
1) 2)
ВАРИАНТЫОТВЕТОВ: 1) 1; 2) 2.
--------------------------
Указание к заданиям № 10 - 15
Напряженность электростатического поля и потенциал φ связаны между собой соотношением: 
= – grad φ.
Проекция вектора 
электростатического поля на координатную ось Ох: 
.
Силовые линии электростатического поля направлены в сторону уменьшения потенциала, а их густота прямо пропорциональна величине напряжённости электростатического поля.
Напряженность электростатического поля, созданного бесконечной равномерно заряженной плоскостью: 
(σ – поверхностная плотность заряда).