№705 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: В однородном поле напряженностью 40 кВ/м находится заряд 27 нКл. Найти напряженность результирующего поля на расстоянии 9 см от заряда в точках, лежащих: а) на силовой линии однородного поля, проходящей через заряд; б) на прямой, проходящей через заряд и перпендикулярной силовым линиям.

Дано

$$q=27\ \text{нКл}=2{,}7\cdot10^{-8}\ \text{Кл}$$

$$E_0=40\ \text{кВ/м}=4\cdot10^4\ \text{В/м}$$

$$r=9\ \text{см}=0{,}09\ \text{м}$$

Ход решения

Напряжённость поля точечного заряда:

$$E_q=\frac{kq}{r^2}$$

где $$k=9\cdot10^9\ \text{Н}\cdot\text{м}^2/\text{Кл}^2$$.

Найдём напряжённость поля заряда на расстоянии $$r$$:

$$ E_q=\frac{9\cdot10^9\cdot2{,}7\cdot10^{-8}}{(0{,}09)^2} =3\cdot10^4\ \text{В/м}=30\ \text{кВ/м} $$

а) На силовой линии поля векторы $$\vec E_0$$ и $$\vec E_q$$ направлены вдоль одной прямой, поэтому:

$$ E=E_0\pm E_q $$

$$ E_1=40+30=70\ \text{кВ/м} $$

$$ E_2=40-30=10\ \text{кВ/м} $$

б) На прямой, перпендикулярной силовым линиям однородного поля, векторы $$\vec E_0$$ и $$\vec E_q$$ взаимно перпендикулярны, поэтому:

$$ E=\sqrt{E_0^2+E_q^2} $$

$$ E=\sqrt{40^2+30^2}=50\ \text{кВ/м} $$

Ответ

а) $$70\ \text{кВ/м}$$ и $$10\ \text{кВ/м}$$; б) $$50\ \text{кВ/м}$$.