Электростатика

Российской федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

ТагАнрогский государственный

Радиотехнический

Университет

Центр довузовской подготовки

CБОРНИК

ВОПРОСОВ И ЗАДАЧ ПО ФИЗИКЕ

Часть III

ЭЛЕКТРОСТАТИКА

ЕГФ

Таганрог 2006

Сборник вопросов и задач по физике. Часть III. Электростатика. Учебно-методическое пособие. Изд. 3-е, исправленное и дополненное. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2006. – 40 с.

ISBN 5-8327-0279-4

Теоретические вопросы и задания охватывают материал, знание которого необходимо для решения задач. Задачи подобраны таким образом, чтобы их решение способствовало пониманию физических процессов и успешной подготовке к Единому государственному экзамену.

Сборник, в первую очередь, адресован учащимся профильных физико-математических классов и подготовительных курсов Центра довузовской подготовки Таганрогского государственного радиотехнического университета. Включение задач разного уровня, от элементарных до олимпиадных, и их расположение в порядке возрастающей трудности позволяет использовать сборник и в классах с обычной программой по физике, а также для самостоятельной подготовки учащихся.

Рецензенты: кафедра теоретической физики Таганрогского государственного педагогического института, зав. кафедрой к-т тех. наук, проф. Т.М. Абрамович; М.С. Атаманская, к-т пед. Наук, доцент кафедры математики и естественных дисциплин Ростовского областного института повышения квалификации и переподготовки работников образования.

ISBN 5-8327-0279-4 © Таганрогский государственный радиотехнический университет, 2006

© И.Б. Доценко

СОДЕРЖАНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ.. 4

9. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЗАРЯДОВ.. 5

9.1. Закон Кулона. 5

9.2. Принцип суперпозиции. 7

10. ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ. 9

10.1. Напряженность поля в вакууме. 9

10.2. Потенциал. Разность потенциалов. 12

10.3. Электростатическое поле в веществе. 15

11. ЭЛЕКТРОЕМКОСТЬ. 19

11.1. Конденсаторы.. 19

11.2. Соединения конденсаторов. 22

11.3. Энергия электрического поля. 25

12. ДВИЖЕНИЕ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ 28

12.1. Движение частиц в однородном поле. 28

12.1. Движение частиц в неоднородном поле. 32

Справочный материал. 35

ПРЕДИСЛОВИЕ

Предлагаемое Вам учебно-методическое пособие является третьей частью «Сборника вопросов и задач по физике», общий план нового издания которого выглядит следующим образом:

Часть I – «Механика»;

Часть II – «Молекулярная физика. Термодинамика»;

Часть III – «Электростатика»;

Часть IV – «Электромагнетизм»;

Часть V – «Колебания и волны»;

Часть VI – «Геометрическая и квантовая оптика».

В предыдущих двух изданиях сборник был разбит на две части. Его основу составляли задачи, отобранные из вариантов заданий, предлагавшихся в ТРТУ на письменных вступительных испытаниях по физике. В разные годы авторами экзаменационных билетов являлись ведущие преподаватели кафедры физики ТРТУ: В.Я. Давыдовский, С.Л. Дубашев, Н.Н. Заичкин, А.Г. Захаров, В.С. Клопченко, А.Б. Колпачев, С.П. Малюков, Е.Н. Погорелов, В.Г. Сапогин, В.А. Третьяков, А.С. Уколов. Фактически сборник аккумулировал в себе методический потенциал кафедры и был предназначен для подготовки к вступительному испытанию по физике в радиотехническом университете.

В новой редакции сборник существенно переработан и дополнен. Сделана попытка создания методического пособия, соответствующего Государственному стандарту образования по физике на профильном уровне. Таким образом, издание в первую очередь предназначено для учащихся профильных физико-математических классов и подготовительных курсов Центра довузовской подготовки ТРТУ, а также для всех тех, кто готовится к сдаче Единого государственного экзамена по физике.

Часть III «Электростатика» состоит из 4 глав, которые в свою очередь разбиты на 10 параграфов. В каждом параграфе, насколько это возможно, задачи расположены в логической последовательности и в порядке возрастания трудности. При таком построении материала решение сравнительно элементарных задач создает необходимую базу для «штурма» более сложных и, как правило, более интересных задач. В конце сборника приведен необходимый справочный материал.

Отличительной особенностью сборника является отсутствие «рецептов» решения задач – приводятся лишь числовые ответы. Это создает дополнительный стимул для активного творческого поиска, предполагающего обсуждение различных путей решения как между самими учащимися, так и с преподавателем. Такой диалог чрезвычайно полезен для понимания основ физики. Необходимо также отметить, что числовые данные в условиях и ответах задач приведены с учетом точности соответствующих величин и правил вычисления с приближенными числами.

И.Б. Доценко