Лучшие помощники
- Megamozg 2205 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1720 б
- arkasha_bortnikov 900 б
- Dwayne_Johnson 870 б
14 мая 2023 11:12
545
поле создано одинаковыми положительными зарядами, расположенными в трех вершинах квадрата со стороной а=10 см, по 4,8 нКл каждый. Найти напряженность электрического поля в четвертой вершине. Какую максимальную скорость будет иметь α-частица, если ее поместить первоначально в центр квадрата?
1
ответ
Для решения задачи необходимо воспользоваться формулой для напряженности электрического поля, создаваемого точечным зарядом:
E = k*q/r^2
где k - постоянная Кулона (9*10^9 Н*м^2/Кл^2), q - величина заряда, r - расстояние до заряда.
В данной задаче у нас три заряда, расположенных на вершинах квадрата. Для нахождения напряженности электрического поля в четвертой вершине необходимо разложить силы, действующие на заряд в этой точке, на составляющие по осям x и y, а затем сложить их векторно.
Расстояние от зарядов до точки в четвертой вершине квадрата можно найти с помощью теоремы Пифагора:
r = sqrt((a/2)^2 + (a/2)^2) = a*sqrt(2)/2 = 0.071 м
Таким образом, напряженность электрического поля в четвертой вершине будет равна:
E = k*q/r^2 = 9*10^9 * 4.8*10^-9 / (0.071)^2 = 1.72*10^6 Н/Кл
Для нахождения максимальной скорости α-частицы необходимо воспользоваться законом сохранения энергии:
mv^2/2 = q*U
где m - масса α-частицы, v - ее скорость, q - заряд частицы, U - разность потенциалов между центром квадрата и его вершиной.
Разность потенциалов можно найти с помощью формулы:
U = k*q/r
где r - расстояние между центром квадрата и его вершиной:
r = a/2 = 0.05 м
Таким образом, U = 9*10^9 * 4.8*10^-9 / 0.05 = 864 В
Подставляя значения в закон сохранения энергии, получим:
v = sqrt(2*q*U/m) = sqrt(2*2*864/6.64*10^-27) = 2.19*10^7 м/с
Ответ: напряженность электрического поля в четвертой вершине квадрата равна 1.72*10^6 Н/Кл, максимальная скорость α-частицы, помещенной в центр квадрата, составляет 2.19*10^7 м/с.
E = k*q/r^2
где k - постоянная Кулона (9*10^9 Н*м^2/Кл^2), q - величина заряда, r - расстояние до заряда.
В данной задаче у нас три заряда, расположенных на вершинах квадрата. Для нахождения напряженности электрического поля в четвертой вершине необходимо разложить силы, действующие на заряд в этой точке, на составляющие по осям x и y, а затем сложить их векторно.
Расстояние от зарядов до точки в четвертой вершине квадрата можно найти с помощью теоремы Пифагора:
r = sqrt((a/2)^2 + (a/2)^2) = a*sqrt(2)/2 = 0.071 м
Таким образом, напряженность электрического поля в четвертой вершине будет равна:
E = k*q/r^2 = 9*10^9 * 4.8*10^-9 / (0.071)^2 = 1.72*10^6 Н/Кл
Для нахождения максимальной скорости α-частицы необходимо воспользоваться законом сохранения энергии:
mv^2/2 = q*U
где m - масса α-частицы, v - ее скорость, q - заряд частицы, U - разность потенциалов между центром квадрата и его вершиной.
Разность потенциалов можно найти с помощью формулы:
U = k*q/r
где r - расстояние между центром квадрата и его вершиной:
r = a/2 = 0.05 м
Таким образом, U = 9*10^9 * 4.8*10^-9 / 0.05 = 864 В
Подставляя значения в закон сохранения энергии, получим:
v = sqrt(2*q*U/m) = sqrt(2*2*864/6.64*10^-27) = 2.19*10^7 м/с
Ответ: напряженность электрического поля в четвертой вершине квадрата равна 1.72*10^6 Н/Кл, максимальная скорость α-частицы, помещенной в центр квадрата, составляет 2.19*10^7 м/с.
0
·
Хороший ответ
14 мая 2023 11:18
Остались вопросы?
Еще вопросы по категории Физика
Найти расстояние, на котором взаимодействуют два заряда 3 нКл и 3 нКл, если сила взаимодействия между зарядами равна 4 мкН;...
Трактор тянет плуг с силой 30kH. Определить мощность трактора,если он за 10 минут он прошёл 2км...
Группе туристов нужно было пройти за день 30 км по просёлочной дороге...
Определите электроемкость батареи, состоящей из четырех одинаковых конденсаторов; электроемкость каждого конденсатора C....
Определите силу, под действием которой велосипедист скатывается с горки с ускорением, равным 0,8 м/с2, если масса велосипедиста вместе с велосипедом р...