Заряд Q расположен на расстоянии r от заряда q. Каковы:

1. Сила, действующая на заряд q;
2. Напряжённость и потенциал электрического поля заряда Q в точке, где находится заряд q;
3. Работа, необходимая для перемещения заряда q в точку, находящуюся посередине между зарядами?

При этом, Q= 4нКл, q=3нКл, r=15см.

Физика 11 класс Электрические поля и силы силы на заряды напряженность электрического поля потенциал электрического поля работа при перемещении заряда физика 11 класс электростатика взаимодействие зарядов формулы для расчета расстояние между зарядами значения зарядов Новый

Давайте поэтапно разберем все вопросы, связанные с зарядами Q и q, их взаимодействием и электрическим полем.

1. Сила, действующая на заряд q:

Сила, действующая на заряд q, может быть найдена с помощью закона Кулона, который гласит:

F = k * |Q * q| / r^2

где:

• F - сила взаимодействия;
• k - электрическая постоянная (приблизительно 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл²);
• |Q * q| - произведение модулей зарядов;
• r - расстояние между зарядами.

Подставим значения:

• Q = 4 нКл = 4 * 10^-9 Кл;
• q = 3 нКл = 3 * 10^-9 Кл;
• r = 15 см = 0.15 м;

Теперь подставим в формулу:

F = (8.99 * 10^9) * |(4 * 10^-9) * (3 * 10^-9)| / (0.15)^2

Вычисляем:

F ≈ 0.000719 Н

2. Напряжённость и потенциал электрического поля заряда Q в точке, где находится заряд q:

Напряженность электрического поля E создаваемого зарядом Q определяется по формуле:

E = k * |Q| / r^2

Подставим значения:

E = (8.99 * 10^9) * |4 * 10^-9| / (0.15)^2

Вычисляем:

E ≈ 159.68 * 10^3 В/м

Теперь найдем электрический потенциал V в точке, где находится заряд q:

Формула для потенциала:

V = k * Q / r

Подставим значения:

V = (8.99 * 10^9) * (4 * 10^-9) / 0.15

Вычисляем:

V ≈ 239.73 В

3. Работа, необходимая для перемещения заряда q в точку, находящуюся посередине между зарядами:

Работа, необходимая для перемещения заряда q, может быть найдена по формуле:

A = q * (V1 - V2)

где V1 - потенциал в начальной точке (где находится заряд q), а V2 - потенциал в конечной точке (посередине между Q и q).

Потенциал в средней точке будет:

V2 = k * Q / (r/2)

Подставим значения:

V2 = (8.99 * 10^9) * (4 * 10^-9) / (0.075)

Вычисляем:

V2 ≈ 479.46 В

Теперь найдем работу:

A = (3 * 10^-9) * (239.73 - 479.46)

Вычисляем:

A ≈ -7.19 * 10^-6 Дж

(Знак минус указывает на то, что работа совершается против электрического поля).

Итак, мы нашли все необходимые значения:

• Сила, действующая на заряд q: ≈ 0.000719 Н;
• Напряжённость электрического поля: ≈ 159.68 * 10^3 В/м;
• Потенциал в точке, где находится заряд q: ≈ 239.73 В;
• Работа, необходимая для перемещения заряда q: ≈ -7.19 * 10^-6 Дж.