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)
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)
Работа - произведение силы, действующей на ведро, на проделанный ведром путь A = F×S = mgh, где m - масса ведра, g = 9,8 Н/кг, h - высота, на которую подняли ведро. И в первом и во втором случае величины m, g и h одинаковы, значит работа будет одна и та же:
A1 = A2 = A = mgh
Мощность - это отношение работы ко времени её совершения:
N = A/t
В первом случае было затрачено в 2,5 раза меньше времени, чем во втором: t2 / t1 = 25 с / 10 с = 2,5 или t2 = 2,5 × t1
N1 = A / t1
N2 = A / (2,5 × t1)
N1 / N2 = (A / t1) / (A / (2,5 × t1)) = 2,5
Это значит, что N1 = 2,5 × N2 или, проще говоря, в первом случае мощность была в 2,5 раза больше, чем во втором