Два точечных заряда Q1 и Q2 расположены в соседних вершинах квадрата со стороной а. Бесплатный доступ к контрольной работе

Реферат.Справочник
Контрольные работы по физике
Два точечных заряда Q1 и Q2 расположены в соседних вершинах квадрата со стороной а

Два точечных заряда Q1 и Q2 расположены в соседних вершинах квадрата со стороной а .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Два точечных заряда Q1 и Q2 расположены в соседних вершинах квадрата со стороной а. Две другие вершины соединены тонкой проволокой с равномерно распределенным по ней зарядом Q. Определить: силу, действующую на заряд Q3=4,0х10-7 Кл, помещенный посередине между точечными зарядами, если Q1=Q2=-2,0x10-7 Кл, Q=-2,0х10-6 Кл, а=20,0 см;

Ответ

на заряд Q3 действует сила 0.16 Н направленная в сторону проволоки.

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Каждый точечный заряд Q1, Q2 будет действовать на заряд Q3 с силой Кулона:
F=14πε0Q3Qia/2
Так как Q1=Q2, эти заряды одного знака и расстояние между ними и зарядом Q3 одинаковое, то они будут действовать на заряд Q3 с одинаковой силой, направленной в противоположные стороны. Это значит, что суммарная сила, которая будет действовать со стороны этого заряда на заряд Q3 равна нулю.
Найдем поле, которое в искомой точке создает проволока . Для этого разобьем её на участки длинной dx с зарядом dq=Qadx. Этот заряд создает в искомой точке поле как точечный заряд:
dE=14πε0dqr2
Где r=x2+a2 – расстояние от участка до точки с зарядом Q3. Так как точка расположена по середине, то проекция вектора на направление, параллельной проволоке, компенсируется, и останется только вектор, перпендикулярный проволоке:
dEx=dEcosα=dEar=14πε0aQdxar3=14πε0Qdxx2+a23/2
Проинтегрируем по всей длине проволоки:
E=-a2a214πε0Qdxx2+a23/2=Q4πε0-a2a2dxx2+a23/2
Для интеграла сделаем замену x=atanu, dx=acos2udu и получим:
dxx2+a232=acosua3du=1a2cosudu=1a2sinu=
=1a2sinarctanxa=xa2a2+x2
Тогда:
E=Q4πε0 xa2a2+x2-a2a2=Q4πε025a2
Сила взаимодействия с зарядом Q3:
F=EQ3=12πε0QQ35a2
Подставим числа:
F=12∙3.14∙8.85∙10-12∙2∙10-6∙4∙10-75∙0.22=0.16 Н
Ответ: на заряд Q3 действует сила 0.16 Н направленная в сторону проволоки.

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу

Два точечных заряда Q1 и Q2 расположены в соседних вершинах квадрата со стороной а

Условие

Ответ

Решение

Три источника тока с ЭДС ε1 = 11 В ε2 = 4 В и ε3 = 6 В и три реостата с сопротивлениями R1 = 5 Ом

Какова кинетическая энергия электрона в атоме водорода на первой боровской орбите

Дано R=2cм=0 02м ρ=8 4∙103кгм3 λ=386Джкг∙К