электростатическое поле создано точечным положительным зарядом q

Электростатическое поле создано точечным положительным зарядом q

Во внешнем однородном электростатическом поле напряжённостью 400 В/м находится точечный положительный заряд q = 3 нКл. Точки A и B расположены на расстоянии 30 см от заряда q (см. рисунок).

Установите соответствие между отношениями физических величин и численными значениями этих отношений. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ОТНОШЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН ЧИСЛЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ
А) отношение модуля напряжённости результирующего электростатического поля в точке B к модулю напряжённости внешнего электростатического поля

Б) отношение модуля напряжённости электростатического поля заряда q в точке A к модулю напряжённости результирующего электростатического поля в точке A

1) 0,25

В точке B заряд создаёт напряжённость 95c4544d500492937d84ee973d2eaaa9направленную вверх. Результирующая напряжённость 5bea0d960c902f6bd1f539fa78bf5a37Отношение модуля напряжённости результирующего электростатического поля в точке B к модулю напряжённости внешнего электростатического поля равно (А — 3)

В точке A заряд создаёт напряжённость 300 В/м, направленную влево. Результирующая напряжённость В/м. Отношение модуля напряжённости электростатического поля заряда q в точке A к модулю напряжённости результирующего электростатического поля в точке A равно (Б — 4)

Источник

Электростатическое поле точечного заряда и заряженной сферы

теория по физике 🧲 электростатика

Любые заряженные тела создают вокруг себя электростатическое поле. Рассмотрим особенности электростатического поля, создаваемого точечным зарядом и заряженной сферой.

Электростатическое поле точечного заряда

Направление силовых линий электростатического поля точечного заряда

Положительный заряд +Q Отрицательный заряд –Q
image1 14 image2 8
У положительного заряда силовые линии направлены по радиальным линиям от заряда. У отрицательного заряда силовые линии направлены по радиальным линиям к заряду.

Модуль напряженности не зависит от значения пробного заряда q:

Модуль напряженности точечного заряда в вакууме:

Модуль напряженности точечного заряда в среде:

Сила Кулона:

Потенциал не зависит от значения пробного заряда q:

Потенциал точечного заряда в вакууме:

Потенциал точечного заряда в среде:

Внимание! Знак потенциала зависит только от знака заряда, создающего поле.

Эквипотенциальные поверхности для данного случая — концентрические сферы, центр которых совпадает с положением заряда.

Работа электрического поля по перемещению точечного заряда:

A 12 = ± q ( φ 1 − φ 2 )

Пример №1. Во сколько раз увеличится модуль напряженности электрического поля, созданного точечным зарядом Q в некоторой точке, при увеличении значения этого заряда в 5 раз? Модуль напряженности электрического поля, созданного точечным зарядом, определяется формулой:

Формула показывает, что модуль напряженности и электрический заряд — прямо пропорциональные величины. Следовательно, если заряд, который создает поле, увеличится в 5 раз, то модуль напряженности создаваемого поля тоже увеличится в 5 раз.

Электростатическое поле заряженной сферы

Направление силовых линий электростатического поля заряженной сферы:

Положительно заряженная сфера +Q Отрицательно заряженная сфера –Q
image3 6 image4 4
У положительно заряженной сферы силовые линии — это радиальные линии, которые начинаются из этой сферы. У отрицательно заряженной сферы силовые линии — это радиальные линии, которые заканчиваются в этой сфере.

Модуль напряженности электростатического поля заряженной сферы:

Внутри проводника (расстояние меньше радиуса сферы, или r E = 0

a — расстояние от поверхности сферы до изучаемой точки. r — расстояние от центра сферы до изучаемой точки.

Сила Кулона:

Пример №2. Определить потенциал электростатического поля, создаваемого заряженной сферой радиусом 0,1 м, в точке, находящейся на расстоянии 0,2 м от этой сферы. Сфера заряжена положительна и имеет заряд, равный 6 нКл.

Так как сфера заряжена положительно, то потенциал тоже положителен: image5 4

Два неподвижных точечных заряда действуют друг на друга с силами, модуль которых равен F. Чему станет равен модуль этих сил, если один заряд увеличить в n раз, другой заряд уменьшить в n раз, а расстояние между ними оставить прежним?

Алгоритм решения

Решение

Запишем исходные данные:

Применим закон Кулона к парам зарядов. Закон Кулона для первой пары:

Закон Кулона для второй пары:

Коэффициент n сократился. Следовательно, силы, с которыми заряды взаимодействуют друг с другом, не изменятся:

После изменения зарядов модуль силы взаимодействия между ними останется равным F.

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Screenshot 2 3В трёх вершинах квадрата размещены точечные заряды: +q, – «>– q, +q (q >0) (см. рисунок). Куда направлена кулоновская сила, действующая со стороны этих зарядов на точечный заряд +2q, находящийся в центре квадрата?

Алгоритм решения

Решение

Сделаем чертеж. В центр помещен положительный заряд. Он будет отталкиваться от положительных зарядов и притягиваться к отрицательным:

image1 21

Модули всех векторов сил, приложенных к центральному точечному заряду равны, так как модули точечных зарядов, расположенных в вершинах квадрата равны, и находятся они на одинаковом расстоянии от этого заряда.

Складывая векторы геометрически, мы увидим, что силы, с которыми заряд +2q отталкивается от точечных зарядов +q, компенсируют друг друга. Поэтому на заряд действует равнодействующая сила, равная силе, с которой он притягивается к отрицательному точечному заряду –q. Эта сила направлена в ту же сторону (к нижней правой вершине квадрата).

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Screenshot 3 3На неподвижном проводящем уединённом шарике радиусом R находится заряд Q. Точка O – центр шарика, OA = 3R/4, OB = 3R, OC = 3R/2. Модуль напряжённости электростатического поля заряда Q в точке C равен EC. Определите модуль напряжённости электростатического поля заряда Q в точке A и точке B?

Установите соответствие между физическими величинами и их значениями.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Источник

Электростатическое поле создано точечным положительным зарядом q

Два точечных положительных заряда: q1 = 30 нКл и q2 = 10 нКл находятся в вакууме на расстоянии L = 0,5 м друг от друга. Определите величину напряжённости электрического поля этих зарядов в точке А, расположенной на прямой, соединяющей заряды, на расстоянии 2L от второго заряда (см. рисунок). Ответ приведите в ньютонах на кулон.

Напряжённость электрического поля складывается по принципу суперпозиции электрических полей. Напряжённость, создаваемая точечным зарядом 7694f4a66316e53c8cdd9d9954bd611dна расстоянии 4b43b0aee35624cd95b910189b3dc231равна f9d1960a78e96fe6b42939f27b1a51bdСледовательно, напряжённость, создаваемая первым зарядом в точке А 78fd0ffe9c15b2d22e9e54c04b7dfeb0а вторым — 5874e55e9c6774cc0a1c01bb21f1e965Суммарная напряжённость, создаваемая зарядами:

32714ae717c8faff42f5141d4e66fa6a

что такое k в формуле?

Величина 8ce4b16b22b58894aa86c421e8759df3— коэффициент пропорциональности в законе Кулона. В СИ c802db2070cd76326c54f8408033f8e0

Два точечных отрицательных заряда: q1 = −20 нКл и q2 = −40 нКл находятся в вакууме на расстоянии L = 1,5 м друг от друга. Определите величину напряжённости электрического поля этих зарядов в точке А, расположенной на прямой, соединяющей заряды, на одинаковом расстоянии от обоих зарядов. Ответ приведите в вольтах на метр.

Суммарная величина напряжённости находится по принципу суперпозиции электрических полей. Векторы напряжённости, создаваемые этими зарядами, направлены в противоположные стороны, поэтому суммарная величина напряжённости равна их разности. Напряжённость, создаваемая точечным зарядом 7694f4a66316e53c8cdd9d9954bd611dна расстоянии 4b43b0aee35624cd95b910189b3dc231равна f9d1960a78e96fe6b42939f27b1a51bdСледовательно, напряжённость, создаваемая первым зарядом в точке А 57c9ccfee0ff12c7524b99636242a178а вторым — ba98c7c66523f4b079cacd0090894ccaСуммарная напряжённость, создаваемая зарядами:

faf8a1da4f45c6eefa2d28addef42b2c

В условии сказано привести ответ в В/м, а в графе «ответ» приведен ответ в Н/Кл

80f3a1c122e5f3e5ec7d292abc8b6b5e

Сила, действующая на заряд со стороны электрического поля, направлена противоположно вектору 4c3e010cb59e8616f41311c76675b3b7Величина силы определяется формулой fc6e825c3d8e91b0481ab8c0a931c64bСила Лоренца, действующая на заряд со стороны магнитного поля, направлена по правилу левой руки перпендикулярно плоскости чертежа «от нас». Величина силы определяется формулой 30e499210818c4df69f81631c3ff8d62

d4c7061f1e39969d5b3a7587d3d0398d

Точечный положительный заряд находится в точке A на плоскости XOY и имеет координаты (0; 0). Определите, какими должны быть координаты другого такого же заряда для того, чтобы в точке B, координаты которой равны (3; 4), вектор напряжённости электростатического поля, созданного этими двумя зарядами, был направлен параллельно оси OX. Ответ запишите без скобок в виде двух цифр, разделённых запятой (без пробела).

Вектор напряженности поля в точке В, созданного положительным зарядом. находящимся в точке А, направлен от него. Результирующий вектор напряженности поля по условию направлен горизонтально. Тогда делаем вывод, что вектор напряженности поля в точке В, созданного зарядом, находящимся в точке С, должен быть направлен от него вниз. Кроме того модули векторов напряженности 334ec9aef1d2463d059a7e92cc25b944и 3e0bffb13fdd27946d168d521f5fa2f0должны быть равны. Тогда заряды равноудалены от точки В. Отсюда находим, что второй заряд находится в точке С с координатами (0;8).

Точечный положительный заряд находится в точке A на плоскости XOY и имеет координаты (0; 0). Определите, какими должны быть координаты другого такого же заряда для того, чтобы в точке B, координаты которой равны (3; 4), вектор напряжённости электростатического поля, созданного этими двумя зарядами, был направлен параллельно оси OY. Ответ запишите без скобок в виде двух цифр, разделённых запятой (без пробела).

Второй заряд находится в точке С.

Между двумя точечными заряженными телами сила электрического взаимодействия равна 12 мН. Если заряд одного тела увеличить в 3 раза, а заряд другого тела уменьшить в 4 раза и расстояние между телами уменьшить в 2 раза, то какова будет сила взаимодействия между телами? (Ответ дайте в мН.)

Согласно закону Кулона, сила взаимодействия электрических зарядов прямо пропорциональна произведению величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними: e1dfea36ad816b8d3a86819c53d67423Таким образом, увеличение заряда одного из тел в 3 раза, уменьшение заряда второго тела в 4 раза и уменьшение расстояния между телами в 2 раза приведет к увеличению силы взаимодействия в 734647ea62d748818f055c9693148f22раза. Она станет равной 8c5bb0445dcae80712dd51efc627ea80

Между двумя точечными заряженными телами сила электрического взаимодействия равна 24 мН. Если заряд одного тела увеличить в 2 раза, а заряд другого тела уменьшить в 3 раза и расстояние между телами увеличить в 2 раза, то какова будет сила взаимодействия между телами? (Ответ дайте в мН.)

Согласно закону Кулона, сила взаимодействия электрических зарядов прямо пропорциональна произведению величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними: 7b6d973f485eb45b3b21993eae1b73d7Таким образом, увеличение заряда одного из тел в 2 раза, уменьшение заряда второго тела в 3 раза и увеличение расстояния между телами в 2 раза приведет к изменению силы взаимодействия в 0bf768e42f832364451da27ce78d8349раза. Она станет равной f6a196eed0bf6008bcfffcf58407f618

Между двумя точечными заряженными телами сила электрического взаимодействия равна 20 мН. Если заряд одного тела увеличить в 4 раза, а заряд другого тела уменьшить в 5 раз и расстояние между телами уменьшить в 2 раза, то какова будет сила взаимодействия между телами? (Ответ дайте в мН.)

Согласно закону Кулона, сила взаимодействия электрических зарядов прямо пропорциональна произведению величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними: e1dfea36ad816b8d3a86819c53d67423Таким образом, увеличение заряда одного из тел в 4 раза, уменьшение заряда второго тела в 5 раз и уменьшение расстояния между телами в 2 раза приведет к увеличению силы взаимодействия в 3c9ee4ae180c20ce3a2f6cf8bcfcf6e2раза. Она станет равной 938e0a1a436cf317bc186283bb8de51d

Между двумя точечными заряженными телами сила электрического взаимодействия равна 12 мН. Если заряд одного тела увеличить в 2 раза, а заряд другого тела уменьшить в 3 раза и расстояние между телами уменьшить в 2 раза, то какова будет сила взаимодействия между телами? (Ответ дайте в мН.)

Согласно закону Кулона, сила взаимодействия электрических зарядов прямо пропорциональна произведению величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними: e1dfea36ad816b8d3a86819c53d67423Таким образом, увеличение заряда одного из тел в 2 раза, уменьшение заряда второго тела в 3 раза и уменьшение расстояния между телами в 2 раза приведет к увеличению силы взаимодействия в b40a7afab0d91a3fe243daff34b4af4aраза. Она станет равной 9c03a2754d8fdd18009641ef1de70ab5

Внутри незаряженного металлического шара радиусом r1 = 40 см имеются две сферические полости радиусами 67a1ac53c43e6f37852905144257eeb8расположенные таким образом, что их поверхности почти соприкасаются в центре шара. В центре одной полости поместили заряд feade12a38bc69b88e552ba459fd4c07нКл, а затем в центре другой — заряд b4e056364290dc0c9c2db1489c3fbd63нКл (см. рисунок). Найдите модуль и направление вектора напряжённости 52b2f97e120a3bbb8f701d2f6b3dbedfэлектростатического поля в точке d0d1b8c7663dfcfdcb50b21b4ceef92aнаходящейся на расстоянии e1e1d3d40573127e9ee0480caf1283d6= 1 м от центра шара на перпендикуляре к отрезку, соединяющему центры полостей.

В электростатике считается, что электрическое поле внутри металла отсутствует, так как иначе свободные заряды внутри металла двигались бы. Поэтому при помещении заряда 4dc5490e68656db5cf59233c8e88df74в первую полость на её стенках индуцируется заряд 3e2f1e3be5183c1531bfbed0f2621b4aи по принципу суперпозиции суммарное поле этих двух зарядов в металле шара равно нулю. По закону сохранения электрического заряда и в силу электронейтральности шара избыточный заряд равен bd53f6a49d15883cf139d3ab357db0bdОн вытесняется на поверхность шара и равномерно распределяется по ней, так как заряды внутри металла не создают поля и не влияют на распределение зарядов на поверхности шара.

После помещения заряда bd4d961178f7da8f558d848fd567d3eeво вторую полость всё происходит аналогичным образом, и на поверхность шара вытесняется дополнительно заряд 2ef4dfb333bb5bd29a1c7f66f52b0bd8так что теперь на поверхности шара равномерно распределяется суммарный заряд 5314a82e505e610e77dea2e41a4041d3

Поле равномерно заряженного шара вне его совпадает с полем точечного заряда, помещённого в центр шара, поэтому, согласно закону Кулона, поле в точке d0d1b8c7663dfcfdcb50b21b4ceef92aнаходящейся на расстоянии e1e1d3d40573127e9ee0480caf1283d6от центра шара, по модулю равно 13b818d7730554960b9fa936e9697c04В/м и направлено вдоль радиуса от центра шара к точке 5f4238afbd8792f5826e919e4ef8e1bd

Здесь 881343a008ee18431ca01df8f35b2d05— электрическая постоянная.

Ответ: 13b818d7730554960b9fa936e9697c04В/м, вектор 52b2f97e120a3bbb8f701d2f6b3dbedfнаправлен от центра шара к точке 5f4238afbd8792f5826e919e4ef8e1bd

Источник

Электростатическое поле создано точечным положительным зарядом q

На рисунке представлено расположение двух неподвижных точечных электрических зарядов c9bdc6de2a2cc7f67be9d7de97f44930и 56cf588c17a4bae8a5bd305b968c64874204e218c948f2cf45ca41a50d4ef05b

Направлению вектора напряженности электрического поля этих зарядов в точке A соответствует стрелка

По принципу суперпозиции, напряженность поля в точке A есть сумма напряженностей полей, создаваемых зарядами c9bdc6de2a2cc7f67be9d7de97f44930и 56cf588c17a4bae8a5bd305b968c6487по отдельности. Поле отрицательного точечного заряда направлено к заряду, а поле, создаваемое положительным зарядом, — от заряда. Таким образом, напряженности полей зарядов направлены в точке A в разные стороны. Поле точечного заряда ослабевает с расстоянием как eab01ca52581c3cfe246a3b532af0a39заряды по величине одинаковые, поэтому поле от отрицательного заряда в точке A сильнее, чем поле от положительного заряда. Следовательно, направлению напряженности электрического поля в точке A соответствует стрелка 2.

Если мы помещаем отрицательный заряд в точку А, то не будут ли они отталкиваться с ближайшим (-q). Не понимаю, почему ответ не 4

Отрицательный заряд будет, конечно, будет отталкиваться. Но за направление вектора напряженности выбирается направление силы, действующей со стороны электрического поля на положительный заряд.

На рисунке показано расположение двух неподвижных точечных электрических зарядов 9176ab065f60dd061623cc459ee2ccc3и 15a53e41cf87a516b67e9435e9d0db25В какой из трех точек — А, B или C — модуль вектора напряженности суммарного электрического поля этих зарядов максимален?

4) во всех трех точках модуль напряженности поля имеет одинаковые значени

Поле отрицательного точечного заряда направлено к заряду, а поле, создаваемое положительным зарядом, — от заряда. Следовательно, в точках A и C поля направлены в разные стороны, а в точке B сонаправлены. Поле точечного заряда по модулю пропорционально величине заряда и обратно пропорционально квадрату расстояния до него: 485b386a98e550c7d0681cf78c8b06c4Таким образом, модуль вектора напряженности суммарного электрического поля этих зарядов максимален в точке B.

Пробные (малые заряды) нужны для экспериментального исследования «сложных» электрических полей, создаваемых нетривиальными (неточечными) распределениями заряда.

Если изучается поле, создаваемое конечным числом точечных зарядов, нужды в пробных зарядах нет. Величину поля в каждой точке пространства можно определить, используя принцип суперпозиции, ведь поле, создаваемое точечным источником хорошо известно.

Так что говорить о размещении пробных зарядов в точках 7fc56270e7a70fa81a5935b72eacbe29, 9d5ed678fe57bcca610140957afab571и 0d61f8370cad1d412f80b84d143e1257нет необходимости, ведь у Вас все равно нет, скажем, динамометра, чтобы определять силы, жействующие на пробные заряды, а есть только картинка 🙂

не понятно, почему в точках А и С поля будут направлены в разные стороны, у меня получается, что как раз в одну сторону.

В точке А поля от обоих зарядов направлены в разные стороны, поэтому они друг друга частично сокращают. Аналогично для точки С.

Напряженность электрического поля измеряют с помощью пробного заряда f478505b13b9070f6dbed50d36ec438cЕсли величину пробного заряда уменьшить в n раз, то модуль напряженности измеряемого поля

2) увеличится в n раз

3) уменьшится в n раз

4) увеличится в e14fb2513dabefd4dca5fc8541b4004fраз

Сила, с которой электрическое поле действует на пробный электрический заряд пропорциональна величине этого заряда, поэтому величина напряженности электрического поля не зависит от величины пробного заряда 00e59e911daa4d1d2d6ced345ecfca87

по этой формуле же увеличится в n раз

Читайте внимательнее. Сила, действующая на пробный заряд, пропорциональна его величине. Если бы напряженность зависела от величины заряда, то какой бы был прок в такой характеристике поля?

Для электрической напряженности также существует формула E=k*q/r^2. по ней напряженность и заряд прямопропорциональны. как быть?

Напряженность создает другой заряд, который не изменяется.

Металлическому полому телу, сечение которого представлено на рисунке, сообщен отрицательный заряд. Каково соотношение между потенциалами точек 1, 2 и 3, если тело помещено в однородное электростатическое поле?

1) cee3baf223ea881d6a35ca6e293fc63b

2) 2104a47b23021f10f4134efcb7052692

3) 8ed850bcc903ec77402c1acf4a598256

4) b5fbf9d84b64a34b9f3c438ab7a5dbc3

Металл является проводником. Проводник, помещенный в электростатическое поле является эквипотенциальным телом, то есть все его точки находятся под одинаковым потенциалом. Действительно, если предположить обратное и допустить, что в проводнике есть точки с разными потенциалами, то между этими точками будет ненулевая разность потенциалов, а значит, эти точки проводника будут находиться под ненулевым электрическим напряжением, но тогда в проводнике должен течь ток, что противоречит исходному предположению о том, что все электростатично. Таким образом, при помещении проводника в электростатическое поле заряды на его поверхности всегда перераспределяются таким образом, чтобы потенциал всех точек был одинаковым. Более того, если в проводнике имеется полость, то все точки полости также имеют потенциал, совпадающий по величине с потенциалом проводника. Это явление называется экранировкой электростатического поля. Таким образом, верно утверждение 1.

Источник

Читайте также:  там стены воздух все приятно знаки препинания
Оцените статью
Мой дом
Adblock
detector