Какова напряженность электрического поля, создаваемого двумя зарядами 3 нКл и -6 нКл, в точке, расположенной между ними на расстоянии 0,02 м от первого заряда на линии, соединяющей заряды?

Расстояние между зарядами составляет 0,04 м.

1. Сделайте пояснительный рисунок.
2. Запишите принцип суперпозиции для напряженности электрического поля.
3. Запишите принцип суперпозиции для данного случая.
4. Определите напряженности зарядов.
5. Определите результирующую напряженность.

Физика 11 класс Электрическое поле и закон Кулона напряженность электрического поля два заряда принцип суперпозиции расчёт напряженности расстояние между зарядами электрическое поле физика 11 класс задачи по физике законы электричества взаимодействие зарядов Новый

Давайте разберем задачу по шагам.

1. Пояснительный рисунок:

Представим два заряда, 3 нКл (Q1) и -6 нКл (Q2), расположенные на линии, расстояние между которыми составляет 0,04 м. Точка, в которой мы будем определять напряженность электрического поля (E), расположена на расстоянии 0,02 м от первого заряда (Q1).

Рисунок:

Q1 (3 нКл) ---- 0,02 м ---- E ---- 0,02 м ---- Q2 (-6 нКл)

2. Принцип суперпозиции для напряженности электрического поля:

Принцип суперпозиции гласит, что результирующая напряженность электрического поля в данной точке равна векторной сумме напряженностей электрических полей, создаваемых каждым зарядом в этой точке.

3. Принцип суперпозиции для данного случая:

В нашем случае, результирующая напряженность электрического поля в точке E будет равна сумме напряженностей, создаваемых зарядами Q1 и Q2:

• E = E1 + E2

где E1 - напряженность поля от заряда Q1, а E2 - напряженность поля от заряда Q2.

4. Определение напряженностей зарядов:

Напряженность электрического поля, создаваемого зарядом, можно вычислить по формуле:

• E = k * |Q| / r^2

где k - электрическая постоянная (приблизительно 8,99 * 10^9 Н·м²/Кл²), Q - заряд, r - расстояние от заряда до точки, где мы измеряем напряженность.

Теперь рассчитаем напряженности для каждого заряда:

Для Q1 (3 нКл):

• Q1 = 3 * 10^(-9) Кл
• r1 = 0,02 м
• E1 = k * |Q1| / r1^2 = (8,99 * 10^9) * (3 * 10^(-9)) / (0,02)^2

Рассчитаем:

• E1 = (8,99 * 10^9) * (3 * 10^(-9)) / (0,0004) = 67,425 Н/Кл

Для Q2 (-6 нКл):

• Q2 = -6 * 10^(-9) Кл
• r2 = 0,02 м (так как точка E расположена на таком же расстоянии от Q2)
• E2 = k * |Q2| / r2^2 = (8,99 * 10^9) * (6 * 10^(-9)) / (0,02)^2

Рассчитаем:

• E2 = (8,99 * 10^9) * (6 * 10^(-9)) / (0,0004) = 134,85 Н/Кл

5. Определение результирующей напряженности:

Теперь мы можем подставить значения E1 и E2 в формулу суперпозиции:

• E = E1 + E2

Так как Q1 положительный, его поле направлено от него, а Q2 отрицательный, его поле направлено к нему. В данной точке E1 и E2 направлены в одну сторону (вправо), поэтому:

• E = 67,425 Н/Кл + 134,85 Н/Кл = 202,275 Н/Кл

Ответ: Напряженность электрического поля в точке E составляет 202,275 Н/Кл.