Консультация № 200975
26.05.2021, 22:58
0.00 руб.
30.05.2021, 17:02
0 1 0
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:
В вершинах А, В и С квадрата со стороной а = 10 см расположены положительные заряды q0 = 20 нКл каждый. Определить: напряженность и потенциал поля, создаваемого системой в вершине D; силу, действующую на заряд q = 10 нКл, находящийся в вершине D. Какой скоростью будет обладать этот заряд в вершине D, если он начинает движение из точки пересечения диагоналей квадрата.

Обсуждение

давно
Студент
405049
133
28.05.2021, 10:57
общий
Задача симметрична относительно АD. Значит, результирующая сила будет действовать вдоль этой прямой, поэтому проецируем все три силы на нее (силы, действующие на заряд в точке D со стороны зарядов в точках A, B и С ). Так найдем силу, действующую на заряд, о которой спрашивают. Направление будет от точки А к точке D, т.к. заряды с одним знаком отталкиваются.

Из равнодействующей найдем напряженность E=F/q, где q -заряд в точке D, а F - только что найденная равнодействующая.

Искомый потенциал это сумма трех потенциалов

k*q_0/RA + k*q_0/RB +k*q_0/RC, где RA, RВ, RС- расстояние от точки D, соответственно до точки А, В или С.

Насчет поиска скорости. Сохраняется полная энергия = кинетическая + потенциальная.

Кинетическая энергия на пересечении диагоналей равна нулю (по условию начальная скорость равна нулю). Осталось найти потенциальную энергию в этой точке.

PХ= k*q_0*q/rA + k*q_0*q/rВ +k*q_0*q/rC,

где rА, rВ, rC - расстояния от точки пересечения диагоналей, соответственно, до точек А, В, С.
При этом как Х обозначена точка пересечения диагоналей.

В точке D потенциал нам уже известен из решения первой части задачи. Умножаем его на q и получаем потенциальную энергию PD.

Используем соотношение (закон сохранения полной энергии):

PХ + Kx = PD+ KD или PХ = PD+ KD, т.к. KX=0

Отсюда находим KD = m*v2/2.

Однако саму скорость v заряда найти не получится, т.к. неизвестна масса частицы, которая несет этот заряд.

ПРИМЕЧАНИЕ. В формулы следует подставлять следующие значения, приведенные в задаче: a=0,2 м; q_0=20*10-9 Кл; q=10*10-9 Кл

Вроде бы. так.





Форма ответа