1. Два заряда 4 нКл и 6 нКл расположены на расстоянии 10 см. В какой точке напряжённость поля этих зарядов равна 0?
2. Напряжённость однородного электрического поля 100 В/м, расстояние между точками 1 и 2 равно 10 см.
а) Определите разность потенциалов между точками 1 и 2.
б) Какую работу совершает поле над зарядом 5 мкКл при его перемещении из точки 1 в 2?
в) Определите силу, с которой поле действует на внесённый заряд 5 мкКл.
г) Как изменится напряжённость электрического поля, если в него внести стеклянную пластину с диэлектрической проницаемостью 7.
3. Конденсатор ёмкостью 0,02 мкФ соединили с источником тока, в результате чего он приобрёл заряд 10-8 Кл. Определите значение напряжённости поля между пластинами конденсатора, если расстояние между ними 5 мм.
Ответы
1.
дано
q1=4 нКл =4*10^-9 Кл
q2=6 нКл =6*10^-9 Кл
k=9*10^9 Н*м2/Кл2
r=10 см=0.1 м
--------------
x - ?
решение
х -расстояние от первого заряда
r-x - расстояние от второго
напряженность
E1=kq1/x^2
E2=kq2/(r-x)^2
заряды одноименные, значит направления E1,E2 - противоположные
по условию
E=E1-E2=0
E1=E2
kq1/x^2=kq2/(r-x)^2
q1/x^2=q2/(r-x)^2
(r-x)^2 / x^2 = q2/q1
подставим значения
(0.1-x)^2 /x^2 = 6*10^-9 / 4*10^-9
(0.1-x / x)^2 =6/4 =3/2
0.1-x / x = √(3/2)
0.1-x = √(3/2)x
0.1 = √(3/2)x+x
x =0.1 / (√(3/2)+1)=0.0449 м = 4.5 см - расстояние от 1-го заряда
10- х =5.5 см - расстояние от второго
ответ 4.5 см или 5.5 см
2.
а) ∆φ = E*(x2-x1)=100*0.10=10 B
б) А = q*∆φ=5*10^-6 Кл * 10 В=5*10^-5 Дж
в) F=A/(x2-x1) =5*10^-5 Дж / 0.10 м =5*10^-4 Н
г) E1 = E/e -уменьшится в 7 раз