электрическое поле создано двумя точечными зарядами

Электрическое поле создано двумя точечными зарядами

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 на расстоянии равна Следовательно, напряжённость, создаваемая первым зарядом в точке А а вторым — Суммарная напряжённость, создаваемая зарядами:

что такое k в формуле?

Величина — коэффициент пропорциональности в законе Кулона. В СИ

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 на расстоянии равна Следовательно, напряжённость, создаваемая первым зарядом в точке А а вторым — Суммарная напряжённость, создаваемая зарядами:

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

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

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 и должны 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: Таким 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 раза. Она станет равной

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: Таким 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 раза. Она станет равной

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: Таким 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 раза. Она станет равной

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: Таким 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 раза. Она станет равной

Внутри незаряженного металлического шара радиусом r₁ = 40 см имеются две сферические полости радиусами расположенные таким образом, что их поверхности почти соприкасаются в центре шара. В центре одной полости поместили заряд нКл, а затем в центре другой — заряд нКл (см. рисунок). Найдите модуль и направление вектора напряжённости электростатического поля в точке находящейся на расстоянии = 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 в первую полость на её стенках индуцируется заряд и 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 Он 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 во вторую полость всё происходит аналогичным образом, и на поверхность шара вытесняется дополнительно заряд так что теперь на поверхности шара равномерно распределяется суммарный заряд

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

Здесь — электрическая постоянная.

Ответ: В/м, вектор направлен от центра шара к точке

Источник

Электрическое поле создано двумя точечными зарядами

На рисунке изображён вектор напряжённости электрического поля в точке С, которое создано двумя точечными зарядами: q_A и q_B. Каков заряд q_B, если заряд q_A равен +2 нКл? Ответ укажите со знаком. Ответ дайте в нКл.

Из рисунка следует, что заряды расположены от точки С на одинаковом расстоянии. По принципу суперпозиции полей и может быть найден как сумма векторов по правилу параллелограмма. Достроим параллелограмм. Из условия и рисунка видно, что заряды а также, что Следовательно, модуль заряда в точке В в 2 раза больше заряда в точке А. Таким образом,

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;

II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);

III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);

IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины

Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.

Источник

Электрическое поле создано двумя точечными зарядами

В вершинах квадрата закреплены положительные точечные заряды – так, как показано на рисунке.

Как направлен относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) вектор напряжённости электрического поля в центре O квадрата? Ответ запишите словом (словами).

По принципу суперпозиции, напряженность поля в точке О есть сумма напряженностей полей, создаваемых всеми зарядами по отдельности. Поле отрицательного точечного заряда направлено к заряду, а поле, создаваемое положительным зарядом, — от заряда. Поле точечного заряда пропорционально величине заряда и ослабевает с расстоянием как

Напряженность поля создаваемого зарядами q и 3q направлено в сторону заряда q и по модулю равна

Напряженность поля создаваемого зарядами 2q и 4q направлено в сторону заряда 2q и по модулю равна

Таким образом, вектор напряженности электрического поля в центре O квадрата направлен влево.

На расстоянии 2a друг от друга закреплены два точечных электрических заряда +q и −q так, как показано на рисунке. Как направлен относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) вектор напряжённости электрического поля, создаваемого этими зарядами в точке A? Ответ запишите словом (словами).

По принципу суперпозиции, напряженность поля в точке A есть сумма напряженностей полей, создаваемых зарядами и по отдельности. Поле отрицательного точечного заряда направлено к заряду, а поле, создаваемое положительным зарядом, — от заряда. Так как расстояния от зарядов до точки А равны, то результирующее поле будет направлено вправо.

Две одинаковые круглые пластины расположены параллельно друг другу так, что центры пластин O₁ и O₂ находятся на одной горизонтальной прямой. Пластины заряжены одинаковыми по модулю, но противоположными по знаку электрическими зарядами, которые равномерно распределены по пластинам. Точка A лежит в вертикальной плоскости, проходящей через центры пластин, причём AO₁ = AO₂ (см. рисунок). Куда направлен относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) вектор напряжённости электростатического поля, создаваемого пластинами в точке A? Ответ запишите словом (словами).

Так как заряд по пластинам распределен равномерно, то можно разделить каждую из них на малые участки, которые обладают равными очень малыми зарядами. Каждый из этих зарядов создает в точке электрическое поле с напряженностью, направленной для положительной пластины от заряда, для отрицательной — к заряду. При этом диаметрально расположенные участки равноудалены от точки А. Ближние точки пластины создают наибольшую напряженность, дальние — наименьшую. По принципу суперпозиции полей напряженность поля в точке А равна геометрической сумме напряженностей всех полей, созданных этими участками, и направлена вправо.

Две одинаковые круглые пластины расположены параллельно друг другу так, что центры пластин O₁ и O₂ находятся на одной горизонтальной прямой. Пластины заряжены одинаковыми по модулю, но противоположными по знаку электрическими зарядами, которые равномерно распределены по пластинам. Точка A лежит в вертикальной плоскости, проходящей через центры пластин, причём AO₁ = AO₂ (см. рисунок). Куда направлен относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) вектор напряжённости электростатического поля, создаваемого пластинами в точке A? Ответ запишите словом (словами).

Так как заряд по пластинам распределен равномерно, то можно разделить каждую из них на малые участки, которые обладают равными очень малыми зарядами. Каждый из этих зарядов создает в точке электрическое поле с напряженностью, направленной для положительной пластины от заряда, для отрицательной — к заряду. При этом диаметрально расположенные участки равноудалены от точки А. Ближние точки пластины создают наибольшую напряженность, дальние — наименьшую.

По принципу суперпозиции полей напряженность поля в точке А равна геометрической сумме напряженностей всех полей, созданных этими участками, и направлена вправо.

Аналоги к заданию № 24954: 24987 Все

На рисунке изображен вектор напряженности Е электрического поля в точке С, которое создано двумя неподвижными точечными зарядами и Чему равен заряд если заряд ? (Ответ дать в нКл.)

Вектор напряжённости электрического поля в точке C, по принципу суперпозиции, есть векторная сумма полей, создаваемых зарядами A и B по отдельности.

Напряжённость электрического поля точечного заряда пропорциональна величине заряда и обратно пропорциональна квадрату расстояния до заряда. Поле направлено от положительного заряда и к отрицательному. Поскольку заряд A отрицательный, суммарное поле в точке C может быть направлено только в область I (заряд B также отрицательный) или область II (заряд B положительный). Из рисунка видно, что суммарное поле направлено в область II, а значит, заряд положительный. Видно, что модуль вектора напряженности поля, создаваемого зарядом B, в 2 раза меньше, значит, модуль заряда B вдвое меньше модуля заряда A.

Обозначения в моём комментарии:

Отношение модулей напряжённости: |E(A)|/|(E(B)|=|q(A)|/|q(B)|*(R(B)^2)/(R(A)^2).

Если |E(A)|/|E(B)|=2, как следует из построения, то получаем:

Но так как R(B) не равен R(A), то |q(B)| не может быть равен 1 нКл, т.е. правильного ответа среди заданных нет.

Извините за некрасивость формул, но, к сожалению, редактор формул или вложения-картинки в комментарии у Вас не предусмотрены.

Спасибо за комментарий. Здесь действительно закралась ошибка, в этой задаче нет правильного ответа, а я все это проморгал 🙂

Насколько я понимаю, автор задачи предполагал, что оба заряда равноудалены от точки С, в этих предположениях и была решена задача, а картинка этому не соответствует. Так что я сейчас картинку переправлю. Еще раз спасибо.

Непроводящее кольцо равномерно заряжено по длине положительным электрическим зарядом. Из кольца вырезали очень маленький кусочек так, как показано на рисунке.

Куда направлен относительно рисунка (влево, вправо, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) вектор напряжённости электростатического поля в центре O кольца? Ответ запишите словом (словами).

Положительно заряженное кольцо с вырезом можно представить как положительно заряженное кольцо без выреза и наложенный отрицательно заряженный участок кольца на месте выреза (т. е. представим, что на месте выреза одновременно расположены положительный и отрицательный заряды). Кольцо в силу симметрии в точке O создаёт нулевую напряжённость, а маленький отрицательно заряженный участок создаёт направленную вверх напряжённость. Таким образом, вектор напряжённости электростатического поля в центре O кольца с вырезом направлен вверх.

Четыре точечных заряда закреплены на плоскости так, как показано на рисунке. Как направлен относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) вектор напряжённости электро-статического поля в точке О? Ответ запишите словом (словами).

По принципу суперпозиции, напряжённость поля в точке О есть сумма напряжённостей полей, создаваемых всеми зарядами по отдельности. Поле отрицательного точечного заряда направлено к заряду, а поле, создаваемое положительным зарядом, — от заряда. Поле точечного заряда пропорционально величине заряда и ослабевает с расстоянием как

Положительные заряды и дадут одинаковый вклад в результирующую напряженность (компенсируют друг друга). В итоге результирующее поле будет направлено в сторону отрицательного заряда то есть вправо.

Проволочный каркас, изогнутый в виде буквы П, заряжен равномерно по длине положительным зарядом. Определите, как направлен относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) вектор напряжённости электростатического поля, создаваемого этим заряженным каркасом в точке A. Ответ запишите словом (словами).

На каждом малом участке проводника находится положительный заряд напряжённость поля которого в точке А направлена от заряда. Суммарная напряжённость поля, созданного левым проводником, направлена вправо, правым — влево, верхним — вниз. Используя принцип суперпозиции полей, получаем, что результирующий вектор напряжённости направлен вниз.

На рисунке представлено расположение двух неподвижных точечных электрических зарядов: −q и +2q. Как направлен (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) вектор напряжённости суммарного электрического поля этих зарядов в точке А? Ответ запишите словом (словами).

Вектор напряженности поля, созданного зарядом −q, направлен влево. Вектор напряженности поля, созданного зарядом +2q, направлен вправо. Так как заряд 2q больше по модулю и находится ближе к точке А, то его напряженность по модулю больше напряженности поля заряда −q. По принципу суперпозиции полей E = E_2q − E_−q и направлен вправо.

В проводящий шар с полостью помещен отрицательный заряд, как показано на рисунке. Нарисуйте линии напряженности внутри полости, внутри шара, снаружи шара. Если напряженность отсутствует, напишите, что E = 0. На каждом участке отметьте не менее 8 линий напряженности.

1. Вокруг отрицательного заряда q возникает электрическое поле. Так как диэлектриком является воздух, диэлектрическая проницаемость которого то напряженность поля почти такая же, как в вакууме.

2. Под действием этого электрического поля в проводящем шаре свободные электроны придут в движение от внутренней части полости к внешней. В результате электростатической индукции на внутренней части полости возникает недостаток электронов, на внешней — избыток, из-за чего на внутренней части индуцируется равномерно распределенный положительный заряд, на внешней — отрицательный заряд.

3. Внутри проводника напряженность электрического поля равна 0. Линии напряженности поля будут направлены от положительного заряда внутри шара и к отрицательному заряду на поверхности шара.

На рисунке представлено расположение двух неподвижных отрицательных точечных электрических зарядов: –q и –q. Как направлен относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) вектор напряжённости суммарного электрического поля этих зарядов в точке А? Ответ запишите словом (словами).

Вектора напряженности полей, созданных отрицательными зарядами, направлены к зарядам (вправо). По принципу суперпозиции полей напряженность поля в точке А равна сумме напряженностей полей, созданных каждым зарядом. Значит, этот вектор тоже направлен вправо.

Критерии оценивания выполнения задания	Баллы
2

r, см	20	40	60	80	100
E, В/м	225	100	56,25	36	25

Напряжённость электрического поля любого сферически симметричного распределения зарядов, вне этих зарядов рассчитывается по формуле где — расстояние от центра симметрии, в данном случае от центра шара. Заметим, что в таблице нам дано расстояние от поверхности шара. Используя два любых соответственных значения и найдём заряд шара:

Положительный электрический заряд равномерно распределён по очень длинной непроводящей нити BC. Точка A находится напротив одного из концов этой нити, так, что отрезки AB и BC перпендикулярны. Куда направлен вектор напряжённости электростатического поля, создаваемого в точке A заряженной нитью? В качестве ответа запишите номер стрелки (целое число от 1 до 6).

Разделим длинную нить на малые участки, каждый из которых обладает одинаковым зарядом (по условию заряд распределен равномерно по всей нити). Каждый из этих участков создает в точке А электрическое поле напряжённостью вектор которого направлен из точки А по прямой, соединяющей этот малый участок (с учётом, что заряд положительный). При этом напряжённость поля, созданного точками, находящимися дальше вдоль нити, уменьшается, т. к. увеличивается расстояние до точки А. Общая напряжённость равна сумме векторов напряжённости Поэтому можно сделать вывод, что результирующий вектора напряжённости поля, созданного заряженной нитью в точке А, будет направлен по стрелке 5.

Отрицательный электрический заряд равномерно распределён по очень длинной непроводящей нити BC. Точка A находится напротив одного из концов этой нити, так, что отрезки AB и BC перпендикулярны. Куда направлен вектор напряжённости электростатического поля, создаваемого в точке A заряженной нитью? В качестве ответа запишите номер стрелки (целое число от 1 до 6).

Разделим длинную нить на малые участки, каждый из которых обладает одинаковым зарядом (по условию заряд распределен равномерно по всей нити). Каждый из этих участков создает в точке А электрическое поле напряжённостью вектор которого направлен из точки А по прямой, соединяющей этот малый участок (с учётом, что заряд отрицательный). При этом напряжённость поля, созданного точками, находящимися дальше вдоль нити, уменьшается, т. к. увеличивается расстояние до точки А. Общая напряжённость равна сумме векторов напряжённости Поэтому можно сделать вывод, что результирующий вектора напряжённости поля, созданного заряженной нитью в точке А, будет направлен по стрелке 2.

Аналоги к заданию № 23300: 23332 Все

Два одинаковых по модулю точечных заряда находятся на оси OX. В точке с координатой x₀ = 0 м расположен отрицательный заряд; а в точке с координатой x₁ = a = 0,5 м — положительный заряд. В точке с координатой x₂ = 3a проекция на ось OX вектора напряжённости электростатического поля, созданного этими зарядами, равна 40 В/м. Определите модуль каждого из этих зарядов. Ответ дайте в нКл.

По принципу суперпозиции полей E = E₂ − E₁. Напряженность поля, созданная каждым из зарядов, равна

На неподвижном проводящем уединённом шарике радиусом R находится заряд Q. Точка О — центр шарика, , Модуль напряжённости электростатического поля заряда Q в точке С равен Чему равен 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.

А) Модуль напряжённости электростатического поля шарика в точке А

Б) Модуль напряжённости электростатического поля шарика в точке В

1)

2)

3)

4)

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ	ИХ ЗНАЧЕНИЯ

Поскольку шар проводящий, весь заряд размещается на его поверхности, при этом электрическое поле внутри шара оказывается равным нулю,

Снаружи заряженная сфера создает такое же электрическое поле, как точечный заряд помещенный в ее центр.

Напряжённость электростатического поля, создаваемого зарядом вычисляется по формуле где — расстояние от центра заряда до выбранной точки. Из условия находим, что в точке напряжённость следовательно,

Источник