Консультация № 196674
13.10.2019, 22:30
0.00 руб.
0 3 1
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:
C какой силой взаимодействуют равномерно заряженная нить и точечный заряд q = 0,1 нКл, находящийся на продолжении нити на расстоянии а = 2 см от ближайшего конца. Длина нити L = 7 см, заряд Q = 1 мкКл.


Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
18.10.2019, 08:52
общий
Извините за беспокойство! Продлите, пожалуйста, срок действия консультации на пять суток.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Посетитель
7438
7205
18.10.2019, 10:11
общий
Адресаты:
Об авторе:
"Если вы заметили, что вы на стороне большинства, —
это верный признак того, что пора меняться." Марк Твен
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
20.10.2019, 07:43
общий
это ответ
Здравствуйте, dar777!

Дано: L=7 см=0,07 м -- длина равномерно заряженной нити; Q=1 мкКл=1*10-6 Кл -- заряд нити; q=0,1 нКл=0,1*10-9 Кл -- точечный заряд, находящийся на продолжении нити; a=2 см=0,02 м -- расстояние от заряда до ближайшего конца нити.

Определить: F -- силу взаимодействия зарядов нити и точечного.

Решение

Рисунок к задаче находится в прикреплённом файле.

Выделим на нити малый участок длиной dx. Заряд этого участка, который будем считать точечным, имеет величину dQ=(Q/L)dx. Сила, с которой заряд заряд dQ действует на точечный заряд q, имеет направление оси x и, согласно закону Кулона, в вакууме составляет dFx=(1/(4[$960$][$949$]0)((Q/L)qdx/x2), где [$949$]0[$8776$]8,85*10-12 Кл2/(Н*м2) -- электрическая постоянная; x -- расстояние между точечным зарядом и участком нити. Равнодействующая F сил, с которыми все малые участки нити действуют на точечный заряд, может быть вычислена путём интегрирования.
F=Fx=l[$8747$]dFx=(1/(4[$960$][$949$]0)(Qq/L)a[$8747$]a+Ldx/x2=(1/(4[$960$][$949$]0)(Qq/L)((1/a)-(1/(a+L))=Qq/(4[$960$][$949$]0a(a+L))=

=1*10-6*0,1*10-9/(4*[$960$]*8,85*10-12*0,02*(0,02+0,07))[$8776$]5,00*10-4 (Н).


Ответ: 5,00*10-4 Н.

Литература
Детлаф А. А., Яворский Б. М. Курс физики. -- М.: Высшая школа, 1989. -- 608 с.
Прикрепленные файлы:
cced68d53add7893b36e9ff9d7e393aad4fc1aeb.png
5
Это самое лучшее решение!
Об авторе:
Facta loquuntur.
Форма ответа