Какой вектор напряженности в точке В, если точка В находится в середине отрезка АС, где неподвижные точечные заряды -4 и 2q расположены в точках А и С, а q равно 1 нКл и длина отрезка АС составляет 6 см?

Физика 10 класс Электрическое поле и напряженность поля вектор напряженности точка В неподвижные заряды точечные заряды заряд -4 заряд 2q заряд Q длина отрезка физика электростатика Новый

Для решения задачи нам нужно определить вектор напряженности электрического поля в точке В, которая находится на середине отрезка АС, где расположены два точечных заряда: -4q в точке A и 2q в точке C.

Давайте разберем шаги решения:

1. Определим координаты точек:
   • Пусть точка A находится в координате 0 см (заряд -4q).
   • Точка C находится в координате 6 см (заряд 2q).
   • Точка B, находящаяся в середине отрезка AC, будет находиться в координате 3 см.
2. Вычислим величины зарядов:
   • q = 1 нКл, следовательно, -4q = -4 * 1 нКл = -4 нКл и 2q = 2 * 1 нКл = 2 нКл.
3. Найдем напряженность электрического поля от каждого заряда в точке B:
   • Напряженность электрического поля от заряда -4 нКл в точке B (E1):
     • Расстояние от A до B = 3 см = 0.03 м.
     • Формула для напряженности: E = k * |Q| / r^2, где k = 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл².
     • E1 = (8.99 * 10^9) * 4 * 10^-9 / (0.03)^2 = 8.99 * 4 / 0.0009 = 39.96 * 10^6 Н/Кл.
     • Поскольку заряд отрицательный, вектор напряженности E1 направлен от B к A.
   • Напряженность электрического поля от заряда 2 нКл в точке B (E2):
     • Расстояние от C до B = 3 см = 0.03 м.
     • E2 = (8.99 * 10^9) * 2 * 10^-9 / (0.03)^2 = 8.99 * 2 / 0.0009 = 19.98 * 10^6 Н/Кл.
     • Поскольку заряд положительный, вектор напряженности E2 направлен от C к B.
4. Определим результирующий вектор напряженности в точке B:
   • Векторы E1 и E2 направлены в разные стороны: E1 (от B к A) и E2 (от B к C).
   • Результирующая напряженность E = E2 - E1, так как E1 направлен в сторону A, а E2 в сторону C.
   • E = 19.98 * 10^6 - 39.96 * 10^6 = -19.98 * 10^6 Н/Кл.
   • Знак минус указывает на то, что результирующий вектор напряженности направлен от точки B к A.

Итак, вектор напряженности в точке B равен -19.98 * 10^6 Н/Кл и направлен к заряду -4 нКл в точке A.