Физика и астрономия · 10 клас · урок 2 от 5

Електрично поле. Интензитет. Силови линии

Около всеки заряд има електрично поле, чрез което той действа на другите заряди. Силовата характеристика на полето е интензитетът E: силата, с която полето действа на единичен положителен заряд. Интензитетът е вектор и се измерва в N/C (същото като V/m). Полето се изобразява със силови линии, които започват от положителните заряди и завършват в отрицателните, а там, където са по-гъсти, полето е по-силно.

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • E = F/q; единица N/C = V/m.
  • Интензитет на точков заряд: E = k·q/r2.
  • Силовите линии излизат от + и влизат в −; по-гъсти линии означават по-силно поле.
  • Еднородно поле: еднакъв интензитет навсякъде, линиите са успоредни и на равни разстояния.
  • Принцип на суперпозицията: интензитетите от няколко заряда се събират векторно.

Пример

Заряд 1 nC на разстояние 0,1 m създава поле E = 9·109·10−9/0,01 = 900 N/C.

Проверете се: 15 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. Коя е единицата за интензитет на електричното поле в SI?
    • N/C
    • C/N
    • N·C
    • J·C

    Отговор: N/C (същото като V/m)

    E = F/q, затова единицата е нютон на кулон.

  2. Как са насочени силовите линии на електростатичното поле?
    • Излизат от отрицателните и влизат в положителните заряди
    • Образуват затворени окръжности около заряда
    • Излизат от положителните и влизат в отрицателните заряди
    • Успоредни са на повърхността на заряда

    Отговор: От + към −

    По договореност силовите линии започват от положителни и завършват в отрицателни заряди.

  3. Какъв е интензитетът на полето на точков заряд 2 nC на разстояние 3 cm от него във вакуум?
    • 600 N/C
    • 2·102 N/C
    • 6·104 N/C
    • 2·104 N/C

    Отговор: 2·104 N/C

    E = kq/r2 = 9·109·2·10−9/(9·10−4) = 2·104 N/C.

  4. На разстояние 0,5 m от точков заряд интензитетът е 3,6·104 N/C. Колко е зарядът?
    • 1 μC
    • 2 μC
    • 0,5 μC
    • 4 μC

    Отговор: 1 μC

    q = Er2/k = 3,6·104·0,25/(9·109) = 10−6 C.

  5. Какво ускорение получава протон (m = 1,67·10−27 kg, q = 1,6·10−19 C) в еднородно поле с интензитет 1000 N/C?
    • ≈ 9,6·107 m/s2
    • ≈ 1,6·10−16 m/s2
    • ≈ 9,6·1010 m/s2
    • ≈ 1,0·10−11 m/s2

    Отговор: ≈ 9,6·1010 m/s2

    a = qE/m = 1,6·10−16/1,67·10−27 ≈ 9,6·1010 m/s2.

  6. С коя формула се определя интензитетът на електричното поле?
    • E = q·U
    • E = F·q
    • E = F/q
    • E = U·d

    Отговор: E = F/q

    Интензитетът е силата, действаща на единичен положителен пробен заряд.

  7. Какво показва гъстотата на силовите линии?
    • посоката на тока
    • температурата на средата
    • масата на заряда
    • големината на интензитета

    Отговор: големината на интензитета

    Там, където линиите са по-гъсти, полето е по-силно.

  8. Кое поле се нарича еднородно?
    • поле на точков заряд
    • поле с еднакъв по големина и посока интензитет във всички точки
    • поле, в което няма заряди
    • поле с нулев потенциал

    Отговор: поле с еднакъв по големина и посока интензитет във всички точки

    Силовите линии на еднородното поле са успоредни и на равни разстояния.

  9. Каква сила действа на електрон в поле с интензитет 5000 N/C?
    • 3,2·10−23 N
    • 5000 N
    • 8·10−16 N
    • 8·10−15 N

    Отговор: 8·10−16 N

    F = eE = 1,6·10−19 · 5000 = 8·10−16 N.

  10. Заряди +q и −q са на някакво разстояние. В средата между тях всеки от тях поотделно създава интензитет E0. Какъв е общият интензитет там?
    • 2E0
    • 0
    • E0
    • 4E0

    Отговор: 2E0

    И двата интензитета сочат към отрицателния заряд, затова се събират.

  11. Каква величина е интензитетът на електричното поле?
    • Скаларна
    • Безразмерна
    • Постоянна
    • Векторна

    Отговор: Векторна

    Интензитетът има големина и посока, т.е. е вектор.

  12. Как са разположени силовите линии на еднородно поле?
    • Успоредни, на равни разстояния
    • Радиално от заряда
    • Затворени окръжности
    • Пресичат се

    Отговор: Успоредни, на равни разстояния

    В еднородно поле интензитетът е еднакъв, затова линиите са успоредни и равноотдалечени.

  13. Как се изменя интензитетът на точков заряд, ако разстоянието до него се увеличи 2 пъти?
    • Намалява 2 пъти
    • Увеличава се 4 пъти
    • Намалява 4 пъти
    • Не се изменя

    Отговор: Намалява 4 пъти

    E = k·q/r2, при 2 пъти по-голямо r интензитетът е 4 пъти по-малък.

  14. Два заряда създават в точка перпендикулярни интензитети 3000 N/C и 4000 N/C. Колко е общият интензитет?
    • 7000 N/C
    • 1000 N/C
    • 5000 N/C
    • 12 000 N/C

    Отговор: 5000 N/C

    Векторите се събират по Питагор: √(30002 + 40002) = 5000 N/C.

  15. Защо две силови линии не могат да се пресичат?
    • Интензитетът има една посока
    • Зарядите се отблъскват
    • Полето е скаларно
    • Линиите са затворени

    Отговор: Интензитетът има една посока

    В пресечната точка интензитетът би имал две посоки, а в една точка той е единствен.