Решение задач на напряженность электрического поля (урок 3)

Третий и последний урок по решению задач на напряжённость электрического поля. Надеемся, что посмотрев их вы без проблем научитесь решать такие задачки. Удачи.

Больше уроков на сайте  https://mriya-urok.com/

 

 

Задача 1:

Два точечных заряда  q₁ =4∙10^-9 Кл и  q₂ = -5∙10^-9 Кл находятся на расстоянии 0,6 м друг от друга. Найдите напряженность поля в средней точке А между ними и силу, действующую в ней на заряд q₃ =2∙10^-9 Кл.

РЕШЕНИЕ:

• Записать краткое условие.
• Выполнить рисунок, показав на нем векторы напряженности, создаваемые электрическими полями зарядов q₁ и q₂ .
• Используя принцип суперпозиции, общую напряженность электрического поля зарядов q₁ и q₂ можно определить как геометрическую сумму   векторов

Е = Е₁ + Е₂ . Поскольку векторы напряженности имеют в данном случае одинаковое направление, можно записать: Е=Е₁ + Е₂ .

• Найти напряженности поля каждого точечного заряда в точке А (учитывая, что

r₁ =r₂ =r/2):  Е₁ = k     ;   Е₂ = k

• Найти результирующую напряженность Е=Е₁ + Е₂ .
• Зная напряженность Е, можно определить силу, действующую в точке А на заряд q₃. Направления векторов напряженности Е и силы F совпадают, так как q₃ >0; значит F = Е∙ q₃ .
• Выполнить вычисления: Е = 0,9∙10³ Н/Кл, F = 1,8∙10^-6 Н.

Задача 2:

Два точечных заряда  +6,4∙10^-6 Кл и  -6,4∙10^-6 Кл находятся друг от друга на расстоянии

12 см.Найти напряженность поля в точке, удаленной от них на рас­стояние 8 см.

ЗАДАНИЕ:

• Записать краткое условие.
• Сделайте чертеж — постройте векторы напряженности соответствующих электрических полей.
• Что можно сказать о величинах Е₁ и Е₂ ? Запишите формулы для их определения.
• Постройте вектор Е=Е₁+Е₂ . Какая получилась геометрическая фигура? Чем служит в ней вектор Е?
• Используя подобие треугольников, составьте соотношение для определения результирующего вектора Е (сделать соответствующие построения).
• Решите задачу в общем виде (выведите формулу для Е).

(контроль: Е = k  )

• Найдите численное значение Е.
• Проверьте решение, выполнив действия над наименованиями.

Ответ: Е = 1,35∙10⁷ Н/Кл.

 

Задача 3:

В двух вершинах равностороннего треугольника со стороной а=0,5м распо­ложены два положительных заряда q₁ = q₂ = 1∙10^-6 Кл. Найти напряженность элект­рического поля в третьей вершине треугольника.

ЗАДАНИЕ.

• Сделайте чертеж. Куда направлен вектор напряженности поля?
• Что общего между данной и предыдущей задачами? В чем состоит различие?
• Задачу решайте с использованием тригонометрических формул( с = а∙ COSα).
• Контроль: Е =2Е₁ COS 30˚
• Ответ: Е = 6,2∙10³ Н/Кл.

 

Решите самостоятельно следующие задачки .

1. На расстоянии 0,5м друг от друга закреплены точечные положительные заря­ды 16∙10^-4 Кл и 2∙10^-4 Кл. Определите значение напряженности поля в точке С, от­стоящей от первого заряда на расстоянии 0,1м и находящейся на прямой, соеди­няющей заряды. (Ответ: Е= 9∙10⁷  Н/Кл.)
2. В однородном электрическом поле, силовые линии которого направлены вертикально вверх, находится пылинка массой 10^-9 г и зарядом 3,2∙10^-17 Кл. Какова напряженность поля, если действующая с его стороны сила уравновешивает силу тяжести пылинки? (Указание: сила электрического поля уравновесит силу тяжести, если будет равна ей по модулю и направлена вертикально вверх.)

(Ответ: Е=3∙10⁵ Н/Кл.)

3. 0пределить графически, в какой точке на прямой, соединяющей два заряда

q₁ =1∙10^-9 Кл и  q₂ = 2∙10^-9 Кл, напряженность равна нулю.