В какую среду помещен точечный электрический заряд 4.5 * 10^-7 Кл, если на расстоянии 5,0 см от него напряженность электрического поля равна 2,0 * 10^4 В/м?

Физика 11 класс Электрическое поле точечный электрический заряд напряженность электрического поля физика 11 класс электрическое поле расстояние от заряда расчет напряженности поля Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать формулу для напряженности электрического поля, создаваемого точечным зарядом:

E = k * |Q| / r^2

где:

• E - напряженность электрического поля (В/м);
• k - электрическая постоянная (приблизительно 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл²);
• Q - величина точечного заряда (Кл);
• r - расстояние от заряда до точки, в которой измеряется напряженность (м).

В нашей задаче:

• Q = 4.5 * 10^-7 Кл,
• r = 5.0 см = 0.05 м,
• E = 2.0 * 10^4 В/м.

Теперь подставим известные значения в формулу и найдем значение электрической постоянной k:

2.0 * 10^4 = k * (4.5 * 10^-7) / (0.05)^2

Сначала вычислим (0.05)^2:

• (0.05)^2 = 0.0025 м².

Теперь подставим это значение в уравнение:

2.0 * 10^4 = k * (4.5 * 10^-7) / 0.0025

Умножим обе стороны уравнения на 0.0025:

2.0 * 10^4 * 0.0025 = k * (4.5 * 10^-7)

Теперь вычислим 2.0 * 10^4 * 0.0025:

• 2.0 * 10^4 * 0.0025 = 50.

Теперь у нас есть:

50 = k * (4.5 * 10^-7)

Разделим обе стороны на (4.5 * 10^-7):

k = 50 / (4.5 * 10^-7)

Теперь вычислим значение k:

• 50 / (4.5 * 10^-7) ≈ 1.11 * 10^8 Н·м²/Кл².

Теперь, когда мы нашли значение k, мы можем определить, в какую среду помещен заряд. Если k = 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл², то среда является вакуумом. Если же k меньше, то это может указывать на наличие диэлектрика.

Так как мы получили k ≈ 1.11 * 10^8 Н·м²/Кл², это говорит нам о том, что заряд помещен в среду с высокой диэлектрической проницаемостью, которая значительно уменьшает электрическую постоянную.

Таким образом, точечный электрический заряд помещен в диэлектрическую среду.