102. Найдите заряд q одного маленького шарика, если четыре таких шарика, размещенные через l = 2 см на одной прямой, создают в точке, находящейся посередине между ними, потенциал ф = 2 B. (7)
Ответы
Ответ:
Для решения задачи воспользуемся формулой для потенциала точечного заряда:
V = k*q/r,
где V - потенциал, k - постоянная Кулона, q - заряд, r - расстояние от заряда до точки, в которой измеряется потенциал.
В данной задаче имеется четыре одинаковых заряда, расположенных на расстоянии l = 2 см друг от друга на одной прямой. По условию задачи, потенциал в точке, находящейся посередине между зарядами, равен ф = 2 B.
Рассчитаем расстояние r от каждого заряда до точки, находящейся посередине между зарядами:
r = l/2 = 1 см = 0.01 м.
Заметим, что заряды расположены симметрично относительно точки, в которой измеряется потенциал. Поэтому потенциал от двух противоположных зарядов будет равен и противоположно знаковым, и взаимно уничтожится. Останутся только потенциалы от двух одинаковых зарядов, расположенных на расстоянии r друг от друга:
V = kq/r - kq/r = 2kq/r.
Подставляем известные значения:
2 B = 2kq/r,
q = (2 B * r) / (2 * k) = (2 * 0.01 м * 2 B) / (2 * 910^9 Нм^2/Кл^2) ≈ 4.4*10^(-8) Кл.
Ответ: заряд одного маленького шарика равен примерно 4.4*10^(-8) Кл.
Объяснение: