Электрический заряд распределен в пространственном слое между двумя параллельными бесконечными плоскостями. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по физике
Электрический заряд распределен в пространственном слое между двумя параллельными бесконечными плоскостями

Электрический заряд распределен в пространственном слое между двумя параллельными бесконечными плоскостями .pdf

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

Условие

Электрический заряд распределен в пространственном слое между двумя параллельными бесконечными плоскостями (рис. 3) симметрично относительно центральной плоскости x = 0 с объемной плотностью заряда ρ(x)=ρ01-xd2, зависящей от координаты x точки. Ось X перпендикулярна слою. Толщина слоя 2d. Найти с помощью теоремы Гаусса зависимость проекции Ex на ось X вектора напряженности электрического поля от координаты точки x. Построить график этой зависимости Ex(x) в интервале изменения координаты x от – 2d до 2d, ρ0 = 2 нКл/м3, d = 40 см Дано: ρ(x)=ρ01-xd2 ρ0 = 2 нКл/м3 = 210-9 Кл/м3 d = 40 см = 0,4 м

Нужно полное решение этой работы?

Ответ

1) между пластинами: Exx=226x1- x20,48 Вм. 2) вне области между пластин: Exx -d=-60,3 Вм. Exx d=60,3 Вм.

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

По теореме Гаусса поток вектора напряженности через любую замкнутую поверхность S в вакууме равен отношению заряда, заключенного внутри этой поверхности, и электрической постоянной.
SEdS=q0.
Здесь 0 = 8,8510-12 Ф/м – электрическая постоянная, dS – элемент поверхности интегрирования, направление которого определяется направлением внешней нормали к поверхности в месте расположения этого элемента.
Из симметрии задачи следует, что вектор напряженности электрического поля во всех точках пространства должен быть направлен по нормали к плоскостям, причем, в силу симметрии, его направление должно быть противоположным по разные стороны от центральной плоскости x = 0, а модуль, на одинаковом расстоянии от этой плоскости, должен иметь одинаковое значение.
Исходя из этих соображений, выберем поверхность интегрирования в виде цилиндра, основания которого, площадью S, параллельны центральной плоскости x = 0 и находятся на одинаковом расстоянии x от нее.
Тогда внутри этого цилиндра окажется заряд q
Поток вектора напряженности через поверхность этого цилиндра сводится к потоку только через его основания, так как на боковой поверхности вектор напряженности электрического поля и нормаль к поверхности составляют прямой угол, поэтому скалярное произведение в подынтегральном выражении равно нулю .
Исходя из сказанного, запишем:
SEdS=2ExS.
Здесь Ex – модуль вектора напряженности в точке с координатой x.
Для расчета заряда, заключенного внутри поверхности интегрирования, и напряженности поля имеются два случая.
1) Поверхность интегрирования находится внутри области, ограниченной плоскостями x = – d и x = d

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу

Электрический заряд распределен в пространственном слое между двумя параллельными бесконечными плоскостями

Условие

Нужно полное решение этой работы?

Ответ

Решение

Электрон вылетает из точки потенциал которой 450 В

Определить термический КПД цикла Карно

Какую ускоряющую разность потенциалов должны пройти ионы водорода