Заряд равномерно заряженного тонкого кольца радиуса R = 0,10 м. Бесплатный доступ к контрольной работе

Реферат.Справочник
Контрольные работы по физике
Заряд равномерно заряженного тонкого кольца радиуса R = 0,10 м

Заряд равномерно заряженного тонкого кольца радиуса R = 0,10 м .pdf

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

Условие

Заряд равномерно заряженного тонкого кольца радиуса R = 0,10 м равен Q = 6,0 10-8 Кл. Найти силу, действующую на пылинку с зарядом q = 5,0 нКл, находящуюся на расстоянии h = 0,4 м от центра кольца по перпендикуляру, восставленному к плоскости в центре кольца Дано: R = 0,10 м Q = 6,0· 10-8 Кл q = 5,0 нКл = 5,0·10-9 Кл h = 0,4 м Найти: F

Ответ

F=8,56 мкН

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Заряд кольца не является точечным, поэтому выделим на кольце элемент dl с зарядом dQ
dQ=Q2πRdl
По закону Кулона сила взаимодействия кольца с точечным зарядом равна
dF=kqdQr2, k=14πε0=9∙109 Н∙м2Кл2
r2=R2+h2
Для нахождения силы взаимодействия всего кольца с зарядом Q выберем систему координат так, как показано на рисунке, и разложим силу dF на составляющие:
dFy=dFsinα, dFx=dFcosα,
dF=dFx2+dFy2
cosα=hr
Где Fy = 0, что можно было предполагать сразу исходя из симметрии задачи (оба возможных направления Fy совершенно равноправны).
dFx=dFcosα
F=dFx=0lkqdQr2cosα=kq0lQdl2πRr2hr=kq0lQhdl2πRr3=kqhQ2πRr30ldl=
=kqhQ2πRr3l=kqhQ2πRr32πR=kqhQ(R2+h2)32
F=9∙109∙5,0∙10-9∙0,4∙6,0∙10-8(0,12+0,42)32=8,56∙10-6Н=8,56 мкН
Ответ: F=8,56 мкН

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу