Примеры практических задач

Физика → Чертов, Воробьев → Примеры решения задач → 
Электростатика → §13 Закон Кулона. Взаимодействие заряженных тел → Пример №1

 

Условие задачи:

Три одинаковых положительных заряда Q1=Q2=Q3=1 нКл расположены по вершинам равностороннего треугольника (рис. 13.1). Какой отрицательный заряд Q4 нужно поместить в центре треугольника, чтобы сила притяжения с его стороны уравновесила силы взаимного отталкивания зарядов, находящихся в вершинах?

 

 

Решение задачи:

Электростатика - решение задач по физике

Условие задачи:

Два заряда 9Q и -Q закреплены на расстоянии l=50 см друг от друга. Третий заряд Q1 может перемещаться только вдоль прямой, проходящей через заряды. Определить положение заряда Q1, при котором он будет находиться в равновесии. При каком знаке заряда равновесие будет устойчивым *?

* Равновесие называется устойчивым, если при малом смещении заряда от положения равновесия возникают силы, возвращающие его в положение равновесия.

 

 

Решение задачи:

Условие задачи:

Тонкий стержень длиной l=30 см (рис. 13.3) несет равномерно распределенный по длине заряд с линейной плотностью τ=1 мкКл/м. На расстоянии r0=20 см от стержня находится заряд Q1= 10 нКл, равноудаленный от концов стержня. Определить силу F взаимодействия точечного заряда с заряженным стержнем.

 

 

Решение задачи:

Электростатика - решение задач по физике

Электростатика - решение задач по физике

Условие задачи:

Две концентрические проводящие сферы радиусами R1=6 см и R2=10 см несут соответственно заряды Q1=1 нКл и Q2=-0,5 нКл. Найти напряженность E поля в точках, отстоящих от центра сфер на расстояниях r1=5 см, r2=9 см и r3=15 см. Построить график E(r).

 

 

Решение задачи:

Физика → Чертов, Воробьев → Примеры решения задач → 
Электростатика → §15 Потенциал. Энергия системы электрических зарядов. Работа по перемещению заряда в поле → Пример №8

 

Условие задачи:

Электрон без начальной скорости прошел разность потенциалов U0=10 кВ и влетел в пространство между пластинами плоского конденсатора, заряженного до разности потенциалов U1=100 В, по линии АВ, параллельной пластинам (рис. 15.4). Расстояние d между пластинами равно 2 см. Длина l1 пластин конденсатора в направлении полета электрона равна 20 см. Определить расстояние BC на экране Р, отстоящем от конденсатора на l2=1 м.

 

 

Решение задачи:

Движение электрона внутри конденсатора складывается из двух движений: 1) по инерции вдоль линии АВ с постоянной скоростью v0, приобретенной под действием разности потенциалов U0, которую электрон прошел до конденсатора; 2) равномерно ускоренного движения в вертикальном направлении к положительно заряженной пластине под действием постоянной силы поля конденсатора. По выходе из конденсатора электрон будет двигаться равномерно со скоростью v, которую он имел в точке М в момент вылета из конденсатора.

Из рис. 15.4 видно, что искомое расстояние |BC|=h1+h2, где h1 — расстояние, на которое сместится электрон в вертикальном направлении во время движения в конденсаторе; h2 — расстояние между точкой D на экране, в которую электрон попал бы, двигаясь по выходе из конденсатора по направлению начальной скорости v0, и точкой С, в которую электрон попадет в действительности.

Выразим отдельно h1 и h2.

Пользуясь формулой длины пути равномерно ускоренного движения, найдем

Электростатика - решение задач по физике

Электростатика - решение задач по физике