точечный заряд q= 1 нкл помещен в точке а (см. рис) на расстоянии d = 0,1 м от идеально проводящей бесконечной плоскости. определите напряженность электрического поля е , создаваемую зарядом в точке в , отстающей на d от плоскости и на расстоянии 2d по горизонтали от заряда. постоянная закона кулона 9*10^9 н*м^2/kл^2
решение
воспользуемся методом зеркальных изображений.
заменим плоскость “мнимым” зарядом q2= -1нкл, расположенным “по ту сторону о плоскости”
на расстоянии 2d=0.2 м от заряда в точке а.
получим простую схему зарядов (на твоем рисунке во вкладке я дорисовал) заряды в вершинах квадрата.
теперь согласно принципу суперпозиции полей, рассчитаем поле в точке в, как сумму полей
от зарядов q1 и q2 : e1=kq1/(2d)^2 , e2=kq2/(2 √2d)^2
|q|=|q1|=|q2|
для простоты сразу e1=225 b/м ; e2= 112.5 в/м
получаем по теореме косинусов е^2= e1^2+e2^2-2e1e2cos45
e = √( 225^2 +112.5^2 -2*225*112.5*cos45) =165.783 в/м= 166 в/м
ответ =165.783 в/м= 166 в/м ***проверь расчеты еще раз сам
2d
а(q1)- - - - - - - - - - - - - - - - - -(b)
|
|
| d
|
|- - - -- -- - -- - - -- - - -- -- - -- -- -- - -- -- - -- - поверхность
|
| d
|
|
(q2)
в вакууме вдоль силовой линии однородного электрического движется протон. в точке а поля с потенциалом 445в он имел скорость 10^5 м/с.определите потенциал точки с поля, в которой его скорость возрастет в два раза.
q= заряд протона
m= масса протона
отношение заряда протона к его массе
q/m=9.5788309(29)*10^7 кл/кг
v1=10^5 м/с скорость
в точке а энергия e1 ; в точке с -- e2
работа поля по перемещению заряда
a=e2-e1=m/2(v2^2-v1^2)
по условию v2=2v1
тогда работа а=m/2((2v1)^2-v1^2)=3/2*mv1^2 (1)
с другой стороны работа по перемещению а=q*∆φ=q(φа-φс) (2)
приравняем (1) и(2)
3/2*mv1^2 =q(φа-φс)
φс =φа - 3/(2q)*mv1^2 =φа - 3/2 *1/(q/m)*v1^2
φс = 445 - 3/2 * 1/(9.5788309(29)*10^7) *(10^5)^2= 288.4 в
ответ φс = 288.4 в
Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:
Суцільний кубик із ребром 3 см має масу 192 г. з якого матеріалу може бути виготовлений кубик.
p=m/a^3=192/3^3=7,1 г/см3 цинк или чугун