Два одинаковых маленьких металлических шарика находятся на расстоянии 1 м друг от друга
Обновлено: 05.07.2024
Два одинаковых маленьких металлических шарика находятся на расстоянии1 мдруг от друга.
Заряд одного шарика в 4 раза больше заряда другого.
Шарики привели в соприкосновение и развели на некоторое расстояние.
Найдите это расстояние, если сила взаимодействия шариков осталась прежней На каком расстоянии в вакууме находятся друг от друга точечные заряды 2 нКл и 5 нКл, если они взаимодействуют друг с другом с силой 9 мН 5.
В двух противоположных вершинах квадрата находятся одинаковые заряды 1 мкКл.
Во сколько раз увеличится сила, действующая на один из этих зарядов, если в две другие вершины квадрата поместить заряды 1 мкКл и - 1 мкКл?
№1. F1 = k * 4q * q / r1 ^ 2 = 4kq ^ 2 / r1 ^ 2 - первая сила взаимодействия
q1 = q2 - после соприкосновения заряды уравниваются
q1 + q2 = 4q + q = 5q - по закону сохранения эл.
F2 = kq1 ^ 2 / r2 ^ 2 = 6.
F1 = F2 - по условию
приравниваем : 4kq ^ 2 / r1 ^ 2 = 6.
упрощаем выражение : 4 / r1 ^ 2 = 6.
r2 = корень из (6.
№2F = kq1q2 / r ^ 2
r = корень из (kq1q2 / F) = корень ( 9 * 10 ^ 9 * 2 * 10 ^ - 9 * 5 * 10 ^ - 9 / 9 * 10 ^ - 3 = 10 ^ - 5 м
На сколько я понял в противопложных вершинах это значит по диагонали
пусть сторона квадрата = а
длина диагонали по т.
Пифагора равна а * корнейиз(2)
F0 = kq ^ 2 / a * к(2) - начальная сила, направлена по диагонали противоположно внутренней части квадрата.
в векторном виде сумма сил будет равна общей силе, т.
Е F = F0 + F1 + F2 - в векторном виде
F1 = k|q1| * q / a - направлена по стороне квадрата вовнутрь q1 = - 1 мккл
F2 = kq ^ 2 / a - направлена по стороне квадратапротивоположно внутренней части
векторная сумма F3 = F1 + F2 = корень(F1 ^ 2 + F2 ^ 2)
векторная сумма F0 и F3 F = корень (F0 ^ 2 + F3 ^ 2) = корень(F0 ^ 2 + F1 ^ 2 + F2 ^ 2)
F0 / F = (kq ^ 2 / a * к(2)) / (k * кореньиз(q ^ 4 + q1 ^ 2 * q ^ 2 + q ^ 4) / a) = (kq ^ 2 / a * к(2)) / (k * q * кореньиз(2q ^ 2 + q1 ^ 2) / a) = q / к(2) * к(2q ^ 2 + q1 ^ 2) = 1 * 10 ^ - 6 / 1.
4 * к(2 * 1 * 10 ^ - 12 + 1 * 10 ^ - 12) = 0.
Помогите?
Два маленьких, одинаковых металлических шарика с зарядами q1 = 2 мкКл или q2 = - 4 мкКл находятся на расстоянии r = 30 см друг от друга.
Насколько изменится сила их взаимодействия, если шарики привести в соприкосновение и вновь развести на прежнее расстояние?
В двух противоположных вершинах квадрата находятся одинаковые заряды 1 мкКл?
раз увеличится сила, действующая на один из этих зарядов, если в две другие вершины квадрата
поместить заряды 1 мкКл и - 1 мкКл?
Два одинаковых заряженных металлических шарика притягиваются друг к другу?
Два одинаковых заряженных металлических шарика притягиваются друг к другу.
После того как шарики привели в соприкосновение и развели на расстояние вдвое большее первоначального, сила взаимодействия между ними уменьшилась в 12 раз.
Каким был заряд первого шарика, если заряд второго был 1 мкКл?
Два положительных заряда шарика с зарядами 10 нКл и 5нКл соответственно находятся на расстоянии 1 м друг от друга?
Два положительных заряда шарика с зарядами 10 нКл и 5нКл соответственно находятся на расстоянии 1 м друг от друга.
Определите силу электрического взаимодействия между этими зарядами.
Два маленьких одинаковых металлических шарика заряжены положительным зарядом 5q и отрицательным зарядом - q и находятся на некотором расстоянии друг от друга в вакууме?
Два маленьких одинаковых металлических шарика заряжены положительным зарядом 5q и отрицательным зарядом - q и находятся на некотором расстоянии друг от друга в вакууме.
Шарики привели в соприкосновение и развели на прежнее расстояние, поместив их в жидкий диэлектрик с диэлектрической проницаемостью E = 2.
Как изменился модуль силы взаимодействия шариков?
Два одинаковых шарика зарядами по 4 мкКл каждый, подвешенный на одной высоте на некотором расстоянии друг от друга?
Два одинаковых шарика зарядами по 4 мкКл каждый, подвешенный на одной высоте на некотором расстоянии друг от друга.
Какой заряд надо поместить между шариками на одинаковом расстоянии от них, чтобы нити весели вертикально.
Два одинаковых шарика с зарядами 2 нКл и 4 нКл, находившиеся на некотором расстоянии друг от друга, привели в соприкосновение и развели после этого на такое же расстояние?
Два одинаковых шарика с зарядами 2 нКл и 4 нКл, находившиеся на некотором расстоянии друг от друга, привели в соприкосновение и развели после этого на такое же расстояние.
Как изменилась сила взаимодействия между шариками?
Заряд одного из одинаковых шариков в 3 раза больше другого?
Заряд одного из одинаковых шариков в 3 раза больше другого.
Шарики привели в соприкосновение, а затем раздвинули на прежнее расстояние.
Во сколько раз изменилась сила их отталкивания друг от друга если заряды одноименные.
Два одинаковых шарика находятся на рассоянии 30см друг от друга?
Два одинаковых шарика находятся на рассоянии 30см друг от друга.
Заряд одного из них 9 нКл, а заряд другого равен 3 нКл.
Шарики привели в соприкосновение и вновь , раздвинули на такое же расстояние.
Найдите силы их взаимодействия до и после соприкосновения.
Два одинаковых шарика находятся на расстоянии 40 см друг от друга?
Два одинаковых шарика находятся на расстоянии 40 см друг от друга.
Заряд одного шарика равен 9нКл, заряд второго - 3нКл.
Шарики привели в соприкосновение и раздвинули на прежнее расстояние.
Найдите силу взаимодействия шариков до и после соприкосновения.
Два маленьких металлических шарика находятся на расстоянии 1 см?
Два маленьких металлических шарика находятся на расстоянии 1 см.
Какой будет сила взаимодействия между ними, если пять миллиардов электронов с одного шарика перенести на другой?
Ребята, очень срочно, помогите.
Экзамен на носу((.
Ну, судя по тому.
Что заряд не дан.
Значит они были электронейтральны
Задача решается по формуле закона Кулона
с одного уходит заряд в 5 миллиардов электронов, и он с недостатком электронов становится положительным
второй получает это же количество электронов и становится отрицательным
подставляем в формулу
Одинаковые металлические шарики, заряженные одноименно зарядами q и 4q, находятся на расстоянии r друг от друга?
Одинаковые металлические шарики, заряженные одноименно зарядами q и 4q, находятся на расстоянии r друг от друга.
Шарики привели в соприкосновение, на какое расстояние их надо развести, чтобы сила взаимодействия осталась прежней?
Одинаковые металлические шарики, заряженные зарядами 2q и 6q, находятся на расстоянии r друг от друга?
Одинаковые металлические шарики, заряженные зарядами 2q и 6q, находятся на расстоянии r друг от друга.
Шарики привели в слоприкосновение.
На каком расстояние X надо их развести, чтоб сила взаимодействия увеличелаксь в 2 раза?
Маленький шарик с зарядом 10 нКл находится на расстоянии 3 см от плоской заземленной металлической стенки?
Маленький шарик с зарядом 10 нКл находится на расстоянии 3 см от плоской заземленной металлической стенки.
С какой силой они взаимодействуют?
Заряды двух маленьких шариков обусловлены одинаковым количеством электронов?
Заряды двух маленьких шариков обусловлены одинаковым количеством электронов.
На сколько процентов изменится кулоновская сила взаимодействия между ними, если 1 / 5 электронов, обуславливающих заряд первого шарика, перенести на второй?
(нужно решение, ответ : на 4%).
Два маленьких металлических шарика заряжены зарядами + 2 нкл, - 10 нкл?
Два маленьких металлических шарика заряжены зарядами + 2 нкл, - 10 нкл.
Как изменится модуль силы взаимодействия шариков?
Два одинаковых маленьких металлических шарика притягиваются с некоторой силой?
Два одинаковых маленьких металлических шарика притягиваются с некоторой силой.
После того как шарики были приведены в соприкосновение и раздвинуты на расстояние в n = 2 раза большее, чем прежде, модуль силы взаимодействия между ними уменьшилась в m = 5 раз.
Каков был заряд первого шарика до соприкосновения, если заряд второго шарика был q = 1, 6 нКл?
Два маленьких заряженных металлических шарика одинакового радиуса привели в соприкосновение, после чего шарики вернули в начальное положение?
Два маленьких заряженных металлических шарика одинакового радиуса привели в соприкосновение, после чего шарики вернули в начальное положение.
Если начальные заряды шариков одноименные и различные по модулю, то сила кулоновского взаимодействия между шариками увеличилась?
Два маленьких одинаковых металлических шарика с зарядами q = 2 мкКл и q2 = - 4мкКл находятся на расстоянии r = 30 см друг от друга?
Два маленьких одинаковых металлических шарика с зарядами q = 2 мкКл и q2 = - 4мкКл находятся на расстоянии r = 30 см друг от друга.
Насколько изменится сила их взаимодействия, если шарики привести в соприкосновение и вновь развести на прежнее расстояние.
Два маленьких шарика обладают зарядами 200 нКл и 450 нКл и, находясь в вакууме, взаимодействуют с силой 0, 1 Н?
Два маленьких шарика обладают зарядами 200 нКл и 450 нКл и, находясь в вакууме, взаимодействуют с силой 0, 1 Н.
Вычислить расстояние между шариками.
Два маленькие металлические шарики находятся на отставные 1 см?
Два маленькие металлические шарики находятся на отставные 1 см.
Какой будет сила взаимодействия между ними, если 5 млрд электронов одного шарика перенести на другую.
Вы находитесь на странице вопроса Два маленьких металлических шарика находятся на расстоянии 1 см? из категории Физика. Уровень сложности вопроса рассчитан на учащихся 5 - 9 классов. На странице можно узнать правильный ответ, сверить его со своим вариантом и обсудить возможные версии с другими пользователями сайта посредством обратной связи. Если ответ вызывает сомнения или покажется вам неполным, для проверки найдите ответы на аналогичные вопросы по теме в этой же категории, или создайте новый вопрос, используя ключевые слова: введите вопрос в поисковую строку, нажав кнопку в верхней части страницы.
На 74 градусов. Наверное так.
Площадь верхнего основания конуса не имеет никакого значения. Со стороны нижнего основания на стол действует сила mg, распределённая по площади Sa Единственно, надо площадь перевести в квадратные метры Sa = 4 см² = 4 / 10000 м² = 0, 0004 м² P = mg /..
Поскольку за ПЕРИОД грузик пройдет расстояние, равное четырем амплитудам : L₀ = 4 * 3 = 12 см или 0, 12 м то число колебаний : n = L / L₀ = 0, 36 / 0, 12 = 3 Ответ : 3 колебания.
Q = λ * m = 4 * 330000 = 1320000Дж или 1320 кДж.
Решение Q = m * λ Отсюда находим массу m = Q / λ = 0, 1 кг 100 грамм свинца.
V = 72 км / ч = 20 м / с ; = V² / R = 20² / 500 = 0, 8 м / с² ; N = m(g - ) = 500×(10 - 0, 8) = 4600 Н (4500, если брать g за 9. 8 м / с²).
Правильный ответ это б.
0, 3 * m1 = N * 0, 2 0, 1 * N = 0, 3 * M m1 = 2M M = 1, 2 кг.
Потому что перемещение , cкорость, ускорение - величины векторные и работать с векторами труднее чем с проекциями.
Ответ : Объяснение : Дано : S₁ = S / 4V₁ = 72 км / чS₂ = 3·S / 4V₂ = 15 м / с____________Vcp - ? Весь путь равен S. Время на первой четверти пути : t₁ = S₁ / V₁ = S / (72·4) = S / 288 чВремя на остальной части пути : t₂ = S₂ / V₂ = 3·S / (15·4) = 3..
© 2000-2022. При полном или частичном использовании материалов ссылка обязательна. 16+
Сайт защищён технологией reCAPTCHA, к которой применяются Политика конфиденциальности и Условия использования от Google.
Два одинаковых металлических шарика, имеющие заряды по 10 ^ - 6 Кл каждый, находятся на расстоянии 4 м друг от друга?
Два одинаковых металлических шарика, имеющие заряды по 10 ^ - 6 Кл каждый, находятся на расстоянии 4 м друг от друга.
Найдите напряженность электрического поля в точке, находящейся посередине между этими зарядами.
Напряжённость в этой точке равна нулю.
Одномерные заряды по 0, 1мкКл каждый находятся на расстояни 6см друг от друга?
Одномерные заряды по 0, 1мкКл каждый находятся на расстояни 6см друг от друга.
Найдите напряженности поля в точке, удаленной на 5см от каждого из заряда.
Два одинаковых металлических шарика, имеющие заряды по 10 - 6 Кл каждый, находящийся на расстоянии 4 м друг от друга?
Два одинаковых металлических шарика, имеющие заряды по 10 - 6 Кл каждый, находящийся на расстоянии 4 м друг от друга.
Найдите напряженность электрического поля в точке, находящейся посередине между зарядами.
Три одинаковых точечных заряда расположены в вершинах равностороннего треугольника со стороной a?
Три одинаковых точечных заряда расположены в вершинах равностороннего треугольника со стороной a.
Потенциал электрического поля в точке находящейся посередине между двумя зарядами, равен φ.
Найти напряженность электрического поля в этой точке.
Два точечных заряда + 12нкл и - 12нкл расположены на расстоянии 10см друг от друга?
Два точечных заряда + 12нкл и - 12нкл расположены на расстоянии 10см друг от друга.
Определить напряженность электрического поля в точке, отстоящей на расстоянии 10 см от каждого заряда.
Два маленьких шарика с одинаковыми зарядами находящиеся в воде на расстоянии 10 см один от другого, отталкиваются с силой 4мкН?
Два маленьких шарика с одинаковыми зарядами находящиеся в воде на расстоянии 10 см один от другого, отталкиваются с силой 4мкН.
Найдите модуль заряда каждого из шариков.
Напряженность электрического поля в точке, находящейся на расстоянии r точечного заряда, равна E?
Напряженность электрического поля в точке, находящейся на расстоянии r точечного заряда, равна E.
Напряженность электростатического поля в точке, находящейся на расстоянии r / 2 от точечного заряда, равна :
Напряженность электрического поля в точке, находящейся на расстоянии r точечного заряда, равна Е?
Напряженность электрического поля в точке, находящейся на расстоянии r точечного заряда, равна Е.
Напряженность электростатического поля в точке, находящейся на расстоянии r / 2 от точечного заряда, равна?
Два точечных заряда q1 8нкл и q2 - 6 нКл находятся в вакууме на расстоянии друг от друга 30 см Определите напряженность поля в точке лежащей посередине между зарядами?
Два точечных заряда q1 8нкл и q2 - 6 нКл находятся в вакууме на расстоянии друг от друга 30 см Определите напряженность поля в точке лежащей посередине между зарядами.
Два точечных заряда по 10 нКл находятся на расстоянии 5 см друг от друга?
Два точечных заряда по 10 нКл находятся на расстоянии 5 см друг от друга.
Найти напряженность электрического поля в точке, расположенной на 3 см от первого заряда и на 4 см от второго заряда.
Электрические заряды + 2нКл и - 4нКл находятся на расстоянии 24 см друг от друга?
Электрические заряды + 2нКл и - 4нКл находятся на расстоянии 24 см друг от друга.
Определите : а)напряженность электрического поля в точке расположенной посередине отрезка, соединяющего заряды.
Б)электрическую силу действующую на заряд 4мкКл внесенный в эту точку поля.
На этой странице сайта, в категории Физика размещен ответ на вопрос Два одинаковых металлических шарика, имеющие заряды по 10 ^ - 6 Кл каждый, находятся на расстоянии 4 м друг от друга?. По уровню сложности вопрос рассчитан на учащихся 10 - 11 классов. Чтобы получить дополнительную информацию по интересующей теме, воспользуйтесь автоматическим поиском в этой же категории, чтобы ознакомиться с ответами на похожие вопросы. В верхней части страницы расположена кнопка, с помощью которой можно сформулировать новый вопрос, который наиболее полно отвечает критериям поиска. Удобный интерфейс позволяет обсудить интересующую тему с посетителями в комментариях.
Два одинаковых маленьких металлических шарика находятся на расстоянии 1 м друг от друга
Формулы, используемые на уроках «Задачи на взаимодействие зарядов и закон Кулона».
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
Задача № 1. Два шарика, расположенных на расстоянии г = 20 см друг от друга, имеют одинаковые по модулю заряды и взаимодействуют в воздухе с силой F = 0,3 мН. Найти число нескомпенсированных электронов N на каждом шарике.
Задача № 2. С какой силой взаимодействовали бы в воздухе две капли воды массами по m = 1 г, расположенные на расстоянии г = 50 см друг от друга, если бы одной из них передали 10% всех электронов, содержащихся в другой капле?
Задача № 3. Два одинаковых шарика зарядили так, что заряд одного из них оказался по модулю в п раз больше другого. Шарики привели в соприкосновение и развели на вдвое большее, чем прежде, расстояние. Во сколько раз изменилась сила их кулоновского взаимодействия, если их заряды до соприкосновения были разноименными?
Задача № 4. Два маленьких заряженных шарика взаимодействуют в вакууме с некоторой силой, находясь на расстоянии r1 друг от друга. На каком расстоянии r2 друг от друга они будут взаимодействовать в среде с диэлектрической проницаемостью ε2, если сила их взаимодействия останется прежней?
Задача № 5. Маленьким шариком с зарядом q коснулись внутренней поверхности очень большого незаряженного металлического шара, в результате чего на большом шаре поверхностная плотность зарядов стала равна σ. Найти объем V большого шара. Среда — воздух.
Задача № 6. Два металлических шарика имеют массу m = 10 г каждый. Какое число электронов N надо удалить с каждого шарика, чтобы сила их кулоновского отталкивания стала равна силе их гравитационного тяготения друг к другу?
Задача № 7. Между двумя одноименными точечными зарядами q1 = 1 • 10 –8 Кл и q2 = 4 • 10 –8 Кл, расстояние между которыми r = 9 см, помещают третий заряд q0 так, что все три заряда оказываются в равновесии. Чему равен этот третий заряд q0 и каков его знак? На каком расстоянии r1 от заряда q1 он располагается?
Задача № 8. Заряды q1 = 20 нКл и q2 = –30 нКл расположены на некотором расстоянии друг от друга (рис. 1-10). Заряд q0 помещают сначала в точку 1, расположенную слева от заряда q1 на расстоянии r/2 от него, а затем в точку 2, расположенную между зарядами q1 и q2. Найти отношение силы F1, с которой заряды q1 и q2 действуют на заряд q0 в точке 1, к силе F2, с которой они действуют на него в точке 2.
Задача № 9. В вершинах равностороннего треугольника находятся одинаковые заряды q = 2 нКл (рис. 1-11). Какой заряд q0 надо поместить в центр треугольника С, чтобы система всех этих зарядов оказалась в равновесии? Будет ли равновесие устойчивым?
Задача № 10. В вершинах квадрата расположены заряды q (рис. 1-12). Какой заряд q0 и где надо поместить, чтобы вся система зарядов оказалась в равновесии? Будет ли равновесие устойчивым?
Задача № 11. В трех соседних вершинах правильного шестиугольника со стороной а расположены положительные заряды q, а в трех других — равные им по модулю, но отрицательные заряды. С какой силой F эти шесть зарядов будут действовать на заряд q0, помещенный в центр шестиугольника (рис. 1-13)?
Задача № 12. Два одинаковых маленьких шарика массами по m = 10 г каждый заряжены одинаково и подвешены на непроводящих и невесомых нитях так, как показано на рис. 1-14. Какой заряд q должен быть на каждом шарике, чтобы нити испытывали одинаковое натяжение? Среда — воздух, длина каждой нити l = 30 см.
Задача № 13. На изолирующей нити подвешен маленький шарик массой m = 1 г, имеющий заряд q1 = 1 нКл. К нему снизу подносят на расстояние г = 2 см другой заряженный маленький шарик, и при этом сила натяжения нити уменьшается вдвое. Чему равен заряд q2 другого шарика? Среда — воздух.
Задача № 14. Два одинаковых маленьких шарика подвешены на невесомых нитях длиной I каждая в одной точке. Когда им сообщили одинаковые заряды q, шарики разошлись на угол а (рис 1-16). Найти силу натяжения Fн каждой нити. Среда — воздух.
Задача № 15. Два одинаково заряженных шарика, подвешенных на нитях равной длины, разошлись на некоторый угол (рис. 1-17, а). Чему равна плотность материала шариков р, если после погружения их в керосин угол между нитями не изменился (рис. 1-17, б)? Относительная диэлектрическая проницаемость воздуха ε1 = 1, относительная диэлектрическая проницаемость керосина ε2 = 2. Плотность керосина р0 = 800 кг/м 3 .
(с) В учебных целях использованы цитаты из учебного пособия «Новый репетитор по физике для подготовки к ЕГЭ : задачи и методы их решения / И.Л. Касаткина; под ред. Т.В. Шкиль. — Ростов н /Д : Феникс».
Это конспект по теме «ЕГЭ Закон Кулона. ЗАДАЧИ с решениями». Выберите дальнейшие действия:
Напряженность и закон Кулона
Закон Кулона — сила, с которой два точечных заряда действуют друг на друга. Она обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними и прямо пропорциональна произведению их зарядов.
Заряды с одинаковым знаком отталкиваются, с разными — притягиваются. По III з. Ньютона сила действия одного заряда равна силе действия другого:
Наглядно рассказывается об этом в видео.
А напряженность — силовая характеристика электрического поля. По-простому: электрическое поле действует на заряд, и вот сила, с которой поле действует на заряд, и есть напряженность.
Напряженность НЕ зависит от величины заряда, помещенного в поле!
Задачи
Задача 1 Два одинаковых маленьких положительно заряженных металлических шарика находятся в вакууме на достаточно большом расстоянии друг от друга. Модуль силы их кулоновского взаимодействия равен F ₁ . Модули зарядов шариков отличаются в 5 раз. Если эти шарики привести в соприкосновение, а затем расположить на прежнем расстоянии друг от друга, то модуль силы их кулоновского взаимодействия станет равным F ₂ . Определите отношение F ₂ к F ₁ .
Скажем, что заряд одного шарика q, другого 5q. Тогда сила Кулона между ними:
А если теперь соединить два шарика, то общий заряд разделится пополам (на каждый шарик). Общий заряд 5q + q = 6q, тогда на каждом шарике окажется по 3q. Тогда сила Кулона:
Отношение получится таким:
Задача 2 Два одинаковых маленьких разноименно заряженных металлических шарика находятся в вакууме на достаточно большом расстоянии друг от друга. Модуль силы их кулоновского взаимодействия равен F ₁ . Модули зарядов шариков отличаются в 4 раза. Если эти шарики привести в соприкосновение, а затем расположить на прежнем расстоянии друг от друга, то модуль силы их кулоновского взаимодействия станет равным F ₂ . Определите отношение F ₁ к F ₂ .
Та же самая задача? А вот и нет, одно слово другое: разноименно вместо положительных. Это значит, что один шарик будет заряжен положительно, другой отрицательно. По сравнению с первым случаем сила Кулона никак не изменится по модулю (только по нарпавлению).
А вот после соприкосновения изменится. Общий заряд: 5q − q = 4q или q − 5q = − 4q, тогда на каждый шар пойдет по 2q:
Задача 3 На нерастяжимой нити висит шарик массой 100 г, имеющий заряд 20 мкКл. Как необходимо зарядить второй шарик, который подносят снизу к первому шарику на расстояние 30 см, чтобы сила натяжения: а) увеличилась в 4 раза; б) рассмотреть случай невесомости?
В начальный момент времени на шарик действуют две силы:
а) Чтобы сила натяжения увеличилась в 4 раза, сила Кулона должна быть направлена вниз, значит, нужно поднести отрицательно заряженный шарик. Запишем также уравнение на ось Y:
б) Невесомость возникает, когда сила натяжения равна нулю. Для этого нужно, чтобы сила Кулона была направлена вверх, значит, подносим положительный заряд:
Ответ: −1,5 мкКл, 500 нКл.
Задача 3 Фотон с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта, выбивает с поверхности пластинки электрон, который попадает в электрическое поле с напряженностью 125 В/м. Найти расстояние, которое он пролетит прежде, чем разгонится до скорости, равной 1% от скорости света.
В задаче говорится про электрон, значит, его массу m = 9,1×10⁻³¹ кг и заряд q = 1,6 × 10⁻¹⁹ Кл можно посмотреть в справочных данных.
Найдем ускорение электрона в электрическом поле:
Остается найти пройденный путь в равноускоренном движении при нулевой начальной скорости:
Задача 4 Полый заряженный шарик массой m = 0,4 г. движется в однородном горизонтальном электрическом поле из состояния покоя. Модуль напряженности электрического поля E = 500 кВ/м. Траектория шарика образует с вертикалью угол α = 45°. Чему равен заряд шарика?
Для начала разберемся, какие силы действуют на заряд:
Заряд движется под углом 45 градусов, значит, отношением сил будет тангенс 45°:
Задача 5 При нормальных условиях электрический «пробой» сухого воздуха наступает при напряжённости электрического поля 30 кВ/см. В результате «пробоя» молекулы газа, входящие в состав воздуха, ионизируются и появляются свободные электроны. Какую кинетическую энергию приобретёт такой электрон, пройдя в электрическом поле расстояние 10 ⁻⁵ см? Ответ выразите в электронвольтах. (ЕГЭ)
Задача кажется весьма тяжелой, но это обманчиво. Воспользуемся знакомой формулой напряженности:
Домножим на длину обе части, тогда слева получится работа, а работа — это изменение энергии:
Переводить сантиметры не обязательно, они сократятся. Чтобы перевести джоули в электронвольты, нужно разделить на 1,6 × 10⁻¹⁹
Задача 6 В вершинах равностороннего треугольника со стороной « а » находятся заряды +q, +q и -q. Найти напряженность поля Е в центре треугольника.
Покажем, как направлена напряженность: для двух положительных зарядов — от них (красные стрелочки), для отрицательного заряда — к нему (синяя стрелочка).
Угол между синим вектором и красным составляет 60°. Если продлить красный вектор до стороны, получится прямоугольный треугольник. Тогда, чтобы посчитать результирующую напряженность, спроецируем красные векторы на синий:
Остается разобрать на каком расстоянии находятся заряды от центра треугольника. Высоту треугольника можно найти по т. Пифагора, равна она а√3/2. А расстояние тогда составит 2/3 от высоты:
Задача 6 Два шарика с зарядами Q = –1 нКл и q = 5 нКл соответственно, находятся в однородном электрическом поле с напряженностью Е = 18 В/м, на расстоянии r = 1 м друг от друга. Масса первого шарика равна M = 5 г. Определите, какую массу должен иметь второй шарик, чтобы они двигались с прежним между ними расстоянием и с постоянным по модулю ускорением. (ЕГЭ - 2016)
Направим ось X вправо и покажем, какие силы действуют на каждый заряд.
На положительный заряд электрическая сила действует по линиям напряженности, для отрицательного заряда все наоборот. Силы кулона направлены к зарядам, они разноименные. Составим уравнение для каждого заряда:
Сумма всех сила равна ma, потому что в условии сказано, что шарики двигаются с постоянным ускорением, а чтобы расстояние не менялось, двигаться они должны в одном направлении.
Разделим одно уравнение на другое и выразим массу:
Задача 7 Четыре маленьких одинаковых шарика, связанных нерастяжимыми нитями одинаковой длины, заряженызарядами q, q, q и 2q. Сила натяжения нити, связывающей первый и второй шарики, равна T. Найти силу натяжения нити, связывающейвторой и третий шарики. (Росатом)
Покажем, каким силам противодействует сила натяжения Т. Воспользуемся принципом суперпозиции и законом Кулона:
Сила натяжения Т удерживает первый шарик, других сил для него нет, значит, больше ничего для первого случая не требуется.
Как проще это запомнить: проводим линию перпендикулярно той нити, о которой говорим (красная черточка), после записываем только те силы между шариками, которые появляются по разные стороны от проведенной линии:
Теперь также составим уравнения для силы натяжения между вторым и третьим шариком:
Распишим каждое уравнение по закону кулона, скажем, что расстояние между соседними шариками равно «а»:
Второе уравнение с подстановкой выражения из первого:
Задача 8 Точечный заряд, расположенный в точке C, создаёт в точках A и B поле с напряжённостью Ea и Eb соответственно (см. рисунок; угол ACB — прямой). Найти напряжённость электрическогополя, создаваемого этим зарядом в точке M, являющейся основанием перпендикуляра, опущенного из точки C на прямую AB. (Росатом)
Запишем, чему равна напряженность в каждой из этих точек, взяв длины отрезков за a; b; h:
Площадь прямоугольного треугольника можно найти как полупроизведение катетов или как полупроизведение высоты и основания:
Возведем в квадрат получившиеся уравнение, а дальше смертельный номер: возводим в −1 степень и домножаем обе части на kq:
Выразим a² и b² через напряженность:
Задача 9 Частицы с массами M и m, и зарядами q и −q соответственно вращаются с угловой скоростью ω по окружностям вокруг оси, направленной по внешнемуоднородному электрическому полю с напряжённостью E (рис.). Найдите расстояние L между частицами и расстояние H между плоскостями их орбит. (Всеросс. 2008)
Накрест лежащие углы при параллельных прямых (движения частиц) и секущей силы Кулона равны α. Покажем какие силы действуют на каждую частицу:
Запишем уравнения по осям на верхнюю частицу:
На нижнюю частицу:
Построим два треугольника, которые показывают расстояние между частицами и высоту между ними.
Разделим уравнения друг на друга, а также выразим тангенс угла из этих треугольников:
Сложим два уравнения, чтобы найти расстояние между плоскостями:
Пункт «а» решили, теперь с расстоянием разберемся: выразим из ур-ия (1) длину, а дальше из треугольника выразим синус угла альфа:
Вместо Н подставим то, что мы нашли:
Задача 10 В точке O к стержню привязана непроводящая нить длиной R c зарядом q на конце. Известный эталонный заряд Q ₂ и измеряемый заряд Q ₁ установлены на расстояниях L ₂ и L ₁ от точки O. Все заряды одногознака и могут считаться точечными. Найдите величину заряда Q ₁ , если в состоянии равновесия нить отклонена на угол β от отрезка, соединяющегозаряды Q ₂ и Q ₁ . (Всеросс. 2018)
Проведем оси, подпишем расстояние от Q₁ до q и от Q₂ до q. Запишем ур-ия сил на каждую ось:
Не хочется мучиться с силой натяжения нити, поэтому займемся ур-ем на ось Y:
Из прямоугольных треугольников можно получить такие соотношения, а также из теоремы косинусов выразить S₁ и S₂:
Подставим в ур-ие (1):
В качестве закрепления материала решите несколько похожих задач с ответами.
Читайте также: