Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 20 № 1603
i

В точке А рас­по­ло­жен заряд q1, в точке В  — заряд q2. Найти про­ек­цию на ось X век­то­ра на­пря­жен­но­сти ре­зуль­ти­ру­ю­ще­го поля в точ­ках С и D, если AC = 6см, CB = BD = 3см. Ре­шить за­да­чу для сле­ду­ю­щих зна­че­ний за­ря­дов: a) q_1 = 40нКл, q_2 = 10нКл; б) q_1 = 40нКл, q_2 = минус 10нКл; в) q_1= минус 40нКл, q_2 = 10нКл; г) q_1 = минус 40нКл, q_2 = минус 10нКл.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Най­дем мо­ду­ли век­то­ров на­пря­жен­но­сти поля в точ­ках С и D, со­здан­ные за­ря­да­ми:

E_1C= дробь: чис­ли­тель: k|q_1|, зна­ме­на­тель: AC в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 9 умно­жить на 10 в сте­пе­ни 9 умно­жить на 4 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 8 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 36 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби =100кВ/м;

E_2C= дробь: чис­ли­тель: k|q_2|, зна­ме­на­тель: ВC в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 9 умно­жить на 10 в сте­пе­ни 9 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 8 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 9 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби =100кВ/м;

E_1D= дробь: чис­ли­тель: k|q_1|, зна­ме­на­тель: AD в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 9 умно­жить на 10 в сте­пе­ни 9 умно­жить на 4 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 8 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 144 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби =25кВ/м;

E_2D= дробь: чис­ли­тель: k|q_2|, зна­ме­на­тель: BD в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 9 умно­жить на 10 в сте­пе­ни 9 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 8 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 9 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби =100кВ/м;

Изоб­ра­зим для каж­до­го слу­чая на­прав­ле­ние век­то­ров на­пря­жен­но­сти в точ­ках С и D, со­здан­ные за­ря­да­ми (см. рис.):

а)  

б)  

в)  

г)  

Ис­поль­зу­ем прин­цип су­пер­по­зи­ции полей  \vecE_C= \vecE_1C плюс \vecE_2C и  \vecE_D= \vecE_1D плюс \vecE_2D . Тогда в про­ек­ции на ось х по­лу­ча­ем:

а)  E_Cx=E_1C минус E_2C=100 минус 100=0кВ/м; E_Dx=E_1D плюс E_2D=25 плюс 100=125кВ/м;

б)  E_Cx=E_1C плюс E_2C=100 плюс 100=200кВ/м; E_Dx=E_1D минус E_2D=25 минус 100= минус 75кВ/м;

в)  E_Cx= минус E_1C минус E_2C= минус 100 минус 100= минус 200кВ/м; E_Dx= минус E_1D плюс E_2D= минус 25 плюс 100=75кВ/м;

г)  E_Cx= минус E_1C плюс E_2C= минус 100 плюс 100=0кВ/м; E_Dx= минус E_1D минус E_2D= минус 25 минус 100= минус 125кВ/м.

 

Ответ: a) 0 кВ/м, 125 кВ/м; 6) 200 кВ/м, −75 кВ/м; в) −200 кВ/м, 75 кВ/м; г) 0 кВ/м, −125 кВ/м.

Источник: Рым­ке­вич А. П. Сбор­ник задач по фи­зи­ке для 9−11 клас­сов, М.: «Про­све­ще­ние», 1990 (№ 697)