1
Вопрос:
Два одинаковых точечных положительных заряда q = 10 мкКл находятся на расстоянии l = 12 см один от другого. Найдите напряжённость поля в точке A, находящейся посередине расстояния между зарядами. Определите напряжённость поля, созданного зарядами, в точке B, лежащей на перпендикуляре, восстановленном из точки A, если AB = x = 8 см.
Ответ ассистента
**Ответ: 1) $E_A = 0$; 2) $E_B = 18 \cdot 10^6 \text{ В/м}$**
**Дано:**
$q_1 = q_2 = q = 10 \text{ мкКл} = 10 \cdot 10^{-6} \text{ Кл}$
$l = 12 \text{ см} = 0,12 \text{ м}$
$x = 8 \text{ см} = 0,08 \text{ м}$
$k = 9 \cdot 10^9 \text{ Н} \cdot \text{м}^2 / \text{Кл}^2$
**Решение:**
1. Напряжённость в точке $A$ (посередине между зарядами):
Точка $A$ находится на одинаковом расстоянии от обоих зарядов. Векторы напряжённости $\vec{E}_1$ и $\vec{E}_2$, создаваемые каждым зарядом в этой точке, направлены вдоль линии, соединяющей заряды, но в противоположные стороны (так как заряды положительные).
По принципу суперпозиции:
$$\vec{E}_A = \vec{E}_1 + \vec{E}_2$$
Так как заряды равны и расстояния равны, модули напряжённостей одинаковы:
$$E_1 = E_2 = \frac{k \cdot q}{(l/2)^2}$$
Векторы направлены навстречу друг другу, поэтому их сумма равна нулю:
$$E_A = E_1 - E_2 = 0$$
2. Напряжённость в точке $B$:
Точка $B$ лежит на перпендикуляре к середине отрезка. Расстояние $r$ от каждого заряда до точки $B$ найдем по теореме Пифагора:
$$r = \sqrt{(l/2)^2 + x^2} = \sqrt{6^2 + 8^2} = 10 \text{ см} = 0,1 \text{ м}$$
Модуль напряженности от одного заряда в точке $B$:
$$E_1 = E_2 = \frac{k \cdot q}{r^2}$$
$$E_1 = \frac{9 \cdot 10^9 \cdot 10 \cdot 10^{-6}}{0,1^2} = \frac{9 \cdot 10^4}{0,01} = 9 \cdot 10^6 \text{ В/м}$$
По принципу суперпозиции результирующий вектор $\vec{E}_B$ направлен вдоль перпендикуляра вверх. Его модуль:
$$E_B = 2 \cdot E_1 \cdot \cos(\alpha)$$
где $\alpha$ — угол между вектором $\vec{E}_1$ и перпендикуляром $AB$. Из геометрии $\cos(\alpha) = \frac{x}{r}$:
$$\cos(\alpha) = \frac{8}{10} = 0,8$$
$$E_B = 2 \cdot 9 \cdot 10^6 \cdot 0,8 = 14,4 \cdot 10^6 \text{ В/м}$$
**Допущение:** В расчетах для точки $B$ использовано значение косинуса угла. Пересчитаем точнее:
$$E_B = 2 \cdot 9 \cdot 10^6 \cdot \frac{0,08}{0,1} = 14,4 \cdot 10^6 \text{ В/м}$$
*(Исправлено: $14,4 \cdot 10^6$ В/м)*
Похожие задачи
Посмотри похожие решения — вдруг одно из них подойдёт тебе
Другие решения
Что ещё задавали пользователи
-
1. Выполните действия с комплексными числами:
Показать ответ -
2. Решите уравнение. (x + 14) + 16 - (11 + 7) = 40.
Показать ответ -
Complete the dialogue. Then listen and check. Holly: Hi Alice. Are you 1 busy next Monday?
Показать ответ -
Write s or ies.
Показать ответ -
1. Почему термоядерные реакции называют реакциями синтеза?
Показать ответ -
Complete the dialogue.
Показать ответ -
Задание 5. Комбинация: вынесение общего множителя + формула разности квадратов
Показать ответ -
Самостоятельно построй координатную плоскость в тетради. Поставь точки по координатам, соединяя одну за другой.
Показать ответ -
Read the sentences. Then write questions in your notebook.
Показать ответ -
Put the conversation in the correct order.
Показать ответ