Номер 23, страница 106, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Электростатика и постоянный электрический ток. Глава VII. Электростатика. Параграф 36. Напряжённость электрического поля. Линии напряжённости - номер 23, страница 106.

Условие.

23. Перенесите рисунки 36.9, а–г в тетрадь и укажите на них, как направлен вектор напряжённости $\vec{E}$ электрического поля, созданного двумя равными по модулю зарядами в точке $\text{O}$, равноудалённой от зарядов.

Рис. 36.9

Решение 2.

Для определения направления результирующего вектора напряженности электрического поля $ \vec{E} $ в точке О, созданного двумя зарядами, воспользуемся принципом суперпозиции полей. Согласно этому принципу, результирующая напряженность поля в данной точке равна векторной сумме напряженностей полей, созданных в этой точке каждым из зарядов в отдельности: $ \vec{E} = \vec{E}_1 + \vec{E}_2 $.

Вектор напряженности $ \vec{E} $ для положительного заряда направлен от заряда, а для отрицательного — к заряду. Поскольку по условию задачи заряды равны по модулю, а точка О равноудалена от них, то и модули векторов напряженности, создаваемых каждым зарядом в точке О, будут равны: $ |\vec{E}_1| = |\vec{E}_2| $.

а

В этом случае оба заряда положительные. Вектор напряженности $ \vec{E}_1 $ от верхнего заряда направлен от него, то есть в точке О он будет направлен по диагонали вправо и вниз. Вектор $ \vec{E}_2 $ от нижнего заряда также направлен от него, то есть в точке О — по диагонали вправо и вверх. При сложении этих двух векторов их вертикальные составляющие, будучи равными по модулю и противоположными по направлению, взаимно уничтожатся. Горизонтальные составляющие, направленные в одну сторону (вправо), сложатся. Таким образом, результирующий вектор $ \vec{E} $ будет направлен горизонтально вправо.

Ответ: Вектор напряженности $ \vec{E} $ направлен горизонтально вправо.

б

Оба заряда отрицательные. Вектор $ \vec{E}_1 $ от верхнего заряда направлен к нему, то есть в точке О он будет направлен по диагонали влево и вверх. Вектор $ \vec{E}_2 $ от нижнего заряда направлен к нему, то есть в точке О — по диагонали влево и вниз. При сложении этих векторов их вертикальные составляющие взаимно компенсируются. Горизонтальные составляющие, обе направленные влево, складываются. Результирующий вектор $ \vec{E} $ будет направлен горизонтально влево.

Ответ: Вектор напряженности $ \vec{E} $ направлен горизонтально влево.

в

Верхний заряд — положительный, нижний — отрицательный. Вектор $ \vec{E}_1 $ от верхнего положительного заряда направлен от него, то есть в точке О — по диагонали вправо и вниз. Вектор $ \vec{E}_2 $ от нижнего отрицательного заряда направлен к нему, то есть в точке О — также по диагонали влево и вниз. При сложении этих векторов их горизонтальные составляющие, равные по модулю и противоположные по направлению, взаимно уничтожатся. Вертикальные составляющие, обе направленные вниз, сложатся. Результирующий вектор $ \vec{E} $ будет направлен вертикально вниз.

Ответ: Вектор напряженности $ \vec{E} $ направлен вертикально вниз.

г

Верхний заряд — отрицательный, нижний — положительный. Вектор $ \vec{E}_1 $ от верхнего отрицательного заряда направлен к нему, то есть в точке О — по диагонали влево и вверх. Вектор $ \vec{E}_2 $ от нижнего положительного заряда направлен от него, то есть в точке О — по диагонали вправо и вверх. При сложении этих векторов их горизонтальные составляющие взаимно компенсируются. Вертикальные составляющие, обе направленные вверх, складываются. Результирующий вектор $ \vec{E} $ будет направлен вертикально вверх.

Ответ: Вектор напряженности $ \vec{E} $ направлен вертикально вверх.