Физика,электродинамика

Поделись с друзьями

Задание 7.
В электрическом поле на отрицательные заряды действует сила, направленная против вектора напряжённости E. Значит на заданный электрон будет действовать сила, противоположно направленная с вектором скорости. Значит движение "равнозамедленное прямолинейное".

Задание 8.

Дано:
L = 3 м – длина нити
q = 10 мкКл = 10^(-5) Кл – заряд каждого шарика
2*? = 60° – угол между нитями
? = 30° – половина угла между нитями

Найти:
Массу каждого шарика m — ?

Решение:

Я сделал поясняющий рисунок к задаче.
Проведём линию между цетрами шариков. Она с двумя равными нитями длиной L, между которыми угол 60°, образуют равносторонний треугольник. Тогда расстояние между шариками равно L.

Когда шарики разошлись, они находятся в равновесии, то есть векторная сумма всех действующих сил (тяжести Fт, электростатического отталкивания Fэл и натяжения нити T) на любой из шариков равна нулю. Для определённости я взял левый шарик. Значит сумма векторов Fт и Fэл равна минус вектору T. Это значит, что угол между направлением вектора T и вектором силы тяжести Fт равен?.. Значит:
Fэл/Fт = tg(?)

Сила тяжести Fт = m*g.
Силу электрического взаимодействия (отталкивания) одинаковых зарядов q найдём по закону Кулона:
Fэл = k*q?/L?, где
k = 9*10^9 Н*м?/Кл? – постоянная величина.

Тогда:
(k*q?/L?)/(m*g) = tg(?)
m = k*q?/(L?*tg(?)*g)

В расчётах единицы измерения не пишу, подставляю всё в СИ, ответ тоже будет в СИ, т.е. килограммы:
m = 9*10^9 * (10^(-5))? / (3? * tg(30°) * 10)
m? 0,0173 кг = 17,3 г

Ответ: 17,3 г.

Задание 9.

Напряжённость точечного заряда q в вакууме на расстоянии r от этого заряда:
E = k*q/r?, где
k = 9*10^9 Н*м?/Кл? – постоянная величина;
r = 0,05 м (одинаково для обоих заядов, т.к. посередине между ними).

Т.к. интересующая точка находится между одинаковомыми по знаку зарядами (положительные), то напряжённости поля в ней от каждого из зарядов направлены в разные стороны. Суммарная напряжённость направлена в сторону от наибольшего заряда и равна по модулю разности напряжённостей от каждого:
E = E1 — E2
E = k*q1/r? - k*q2/r?
E = (q1 — q2)*k/r?
E = (8*10^(-8) — 6*10^(-8)) * 9*10^9 / 0,05?
E = 72000 Н/Кл = 72 кН/Кл

Ответ: 72 кН/Кл