1. Вычислите величину и направление электрического поля в точке А, расположенной на расстоянии 5 см от точечного заряда Q = +10 мкКл . k = 9 x 10⁹ Нм² Кл⁻² , 1 мкКл = 10⁻⁶ Кл )
Известно:
Электрический заряд (Q) = +10 мкКл = +10 × 10⁻⁶ Кл
Расстояние между точкой А и точечным зарядом Q (r A ) = 5 см = 0.05 м = 5 x 10⁻² м
k = 9 x 10⁹ Нм² С⁻²
Требуется: величина и направление электрического поля в точке А.
решение:
Направление электрического поля в точке А:
Электрический заряд положительный, поэтому направление электрического поля направлено от электрического заряда и точки А.
2. Вычислите величину и направление электрического поля в точке P, расположенной на расстоянии 10 см от точечного заряда Q = -20 мкКл . k = 9 x 10⁹ Нм² Кл⁻² , 1 мкКл = 10⁻⁶ Кл.
Известно:
Электрический заряд (q) = -20 мкКл = -20 х 10⁻⁶ Кл
Расстояние между точкой P и электрическим зарядом (r P ) = 10 см = 0.1 м = 1 х 10⁻¹ м
k = 9 x 10⁹ Нм² С⁻²
Требуется: величина и направление электрического поля в точке P.
решение:
Направление электрического поля в точке А:
Электрический заряд отрицательный, следовательно, направление электрического поля совпадает с направлением электрического заряда.
3. Два точечных заряда разделены расстоянием в 40 см. Какова величина и направление электрического поля в точке P между двумя зарядами, то есть на расстоянии 20 см от точки A?
Известно:
Заряд A (q A ) = -2 мкКл = -2 х 10⁻⁶ Кл
Заряд B (q B ) = + 4 мкКл = +4 x 10 -6 Кл
Расстояние между зарядом А и точкой П (r ∈ AP ) = 20 см = 0.2 м = 2 × 10⁻¹ м
Расстояние между зарядом B и точкой P (r BP ) = 20 см = 0.2 м = 2 x 10⁻¹ м
Требуется: определить величину и направление электрического поля в точке P.
решение:
Заряд А отрицательный, поэтому направление электрического поля направлено к QA ( влево).
Заряд B положительный, поэтому направление электрического поля направлено от Q B (влево).
Суммарное электрическое поле в точке А:
E = E A + E B
E = (4.5 x 10⁵ ) + (9 x 10⁵ )
E = 13.5 x 10⁵ Н /С
Направление электрического поля указывает в сторону Q A (влево).
4. Величина электрического поля равна нулю в…
Заряд А положительный, а заряд В положительный, так что величина электрического поля равна нулю в точке П, расположенной между обоими зарядами.
Известно:
Заряд A (q A ) = + 20 мкКл = +20 x 10 −6 Кл
Заряд B (q B ) = +40 мкКл = +40 x 10 −6 Кл
k = 9 x 10⁹ Нм² С⁻²
Расстояние между зарядом А и зарядом В равно 20 см.
Заряд между зарядом А и точкой П (r ∈ AP ) = a
Расстояние между зарядом B и точкой P (r BP ) = 20 – a
Требуется: Величина электрического поля равна нулю в точке…
решение:
Величина электрического поля, создаваемого зарядом А в точке П.
Заряд А положительный, поэтому направление электрического поля направлено от заряда А (вправо).
Величина электрического поля, создаваемого зарядом B в точке P:
Заряд B положительный, поэтому направление электрического поля направлено от заряда B (влево).
Суммарное электрическое поле в точке P = 0:
Для определения а мы используем формулу квадратного уравнения.
Величина электрического поля равна нулю на расстоянии 8 см от заряда А или 12 см от заряда В.
5. Исходя из приведенного ниже рисунка, где находится точка P , в которой электрическое поле в точке P равно нулю? ( k = 9 x 10⁹ Нм² Кл⁻² , 1 мкКл = 10⁻⁶ Кл )
Решение
TДля расчета напряженности электрического поля в точке P предположим, что в точке P находится положительный пробный заряд. Q1 положительно, и Q2 отрицательное значение, следовательно, точка P должна находиться справа от Q.2 или слева от Q1Если точка P находится слева от точки Q1; электрическое поле, создаваемое Q1 в точке P находится слева (вдали от Q).1) и электрическое поле, создаваемое Q2 в точке P справа (в направлении Q)1Направление электрического поля противоположно, так что два электрических поля взаимно компенсируют друг друга, и напряженность электрического поля в точке P равна нулю.
Известно:
Q 1 = +9 мкКл = +9 x 10 −6 Кл
Q 2 = -4 мкКл = -4 x 10 −6 Кл
k = 9 x 10⁹ Нм² С⁻²
Расстояние между зарядом 1 и зарядом 2 = 3 см
Расстояние между точкой Q1 и точкой P (r1P ) = a
Расстояние между точкой Q2 и точкой P (r2P ) = 3 + a
Требуется определить местоположение точки P таким образом, чтобы электрическое поле в точке P было равно нулю.
решение:
Точка P находится слева от точки Q1.
Электрическое поле, создаваемое транзистором Q1 в точке P:
Пробный заряд положительный, и Q1 также положительный, так что направление электрического поля — влево.
Электрическое поле, создаваемое транзистором Q2 в точке P:
Пробный заряд положительный, а Q2 отрицательный , поэтому направление электрического поля — вправо.
Результирующее электрическое поле в точке А:
Используйте формулу квадратного уравнения для определения:
a = -1.25, b = -13.5, c = -20.25
Расстояние между точкой Q2 и точкой P (r2P ) = 3 + a = 3 – 1.8 = 1.2 см.
Точка P находится на расстоянии 1.2 см правее точки Q1.
