Номер 3, страница 394 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Авторы: Грачев А. В., Погожев В. А., Салецкий А. М., Боков П. Ю.
Тип: Учебник
Серия: алгоритм успеха
Издательство: Просвещение
Год издания: 2011 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: бирюзовый изображена солнечная система со всеми планетами
ISBN: 978-5-09-091742-1
Популярные ГДЗ в 10 классе
Упражнения. Параграф 70. Электрическое поле. Напряжённость электрического поля. Глава 10. Электростатика. Электродинамика - номер 3, страница 394.
№3 (с. 394)
Условие. №3 (с. 394)
скриншот условия

3. Определите модуль напряжённости поля в середине отрезка, соединяющего два одноимённых точечных заряда. Модуль каждого заряда $q = 4 \text{ мкКл}$, а расстояние между ними $r = 0,2 \text{ м}$. Как изменится ответ, если заряды будут разноимёнными?
Решение. №3 (с. 394)
Дано:
$q = 4$ мкКл
$r = 0.2$ м
$k \approx 9 \cdot 10^9 \frac{Н \cdot м^2}{Кл^2}$
Перевод в систему СИ:
$q = 4 \cdot 10^{-6}$ Кл
Найти:
$E_{одноим}$ - модуль напряжённости поля для одноимённых зарядов.
$E_{разноим}$ - модуль напряжённости поля для разноимённых зарядов.
Решение:
Определите модуль напряжённости поля в середине отрезка, соединяющего два одноимённых точечных заряда.
Напряжённость электрического поля является векторной величиной. Результирующая напряжённость в некоторой точке пространства равна векторной сумме напряжённостей полей, создаваемых в этой точке каждым из зарядов (принцип суперпозиции полей): $\vec{E} = \vec{E}_1 + \vec{E}_2$.
Модуль напряжённости поля, создаваемого точечным зарядом $q$ на расстоянии $d$, вычисляется по формуле: $E = k \frac{|q|}{d^2}$.
В середине отрезка, соединяющего два заряда, расстояние до каждого из них одинаково и равно $d = \frac{r}{2} = \frac{0.2 \text{ м}}{2} = 0.1 \text{ м}$.
Поскольку модули зарядов одинаковы ($|q_1| = |q_2| = q$), то и модули напряжённостей, создаваемых ими в этой точке, будут равны: $E_1 = E_2 = k \frac{q}{d^2}$.
В случае одноимённых зарядов (например, оба положительные) векторы напряжённости $\vec{E}_1$ и $\vec{E}_2$ в середине отрезка будут направлены в противоположные стороны. Вектор напряжённости поля от положительного заряда направлен от него. Таким образом, векторы $\vec{E}_1$ и $\vec{E}_2$ компенсируют друг друга.
Их векторная сумма будет равна нулю: $\vec{E} = \vec{E}_1 + \vec{E}_2 = 0$.
Следовательно, модуль напряжённости поля в середине отрезка равен нулю.
Ответ: Модуль напряжённости поля равен 0 Н/Кл.
Как изменится ответ, если заряды будут разноимёнными?
Если заряды разноимённые ($q_1 = +q$ и $q_2 = -q$), то векторы напряжённости $\vec{E}_1$ и $\vec{E}_2$ в середине отрезка будут направлены в одну и ту же сторону. Вектор $\vec{E}_1$ от положительного заряда $q_1$ будет направлен от него (к заряду $q_2$), а вектор $\vec{E}_2$ к отрицательному заряду $q_2$ будет направлен к нему же.
Так как векторы $E_1$ и $E_2$ сонаправлены, модуль результирующей напряжённости будет равен сумме их модулей:
$E_{разноим} = E_1 + E_2 = k \frac{|q_1|}{d^2} + k \frac{|q_2|}{d^2} = 2k \frac{q}{d^2} = 2k \frac{q}{(r/2)^2}$
Подставим числовые значения:
$E_{разноим} = 2 \cdot (9 \cdot 10^9 \frac{Н \cdot м^2}{Кл^2}) \cdot \frac{4 \cdot 10^{-6} \text{ Кл}}{(0.1 \text{ м})^2} = 18 \cdot 10^9 \cdot \frac{4 \cdot 10^{-6}}{0.01} = 72 \cdot \frac{10^3}{10^{-2}} = 72 \cdot 10^5 = 7.2 \cdot 10^6 \text{ Н/Кл}$.
Таким образом, напряжённость поля в середине отрезка не будет равна нулю, а её модуль будет равен $7.2 \cdot 10^6$ Н/Кл.
Ответ: Модуль напряжённости поля будет равен $7.2 \cdot 10^6$ Н/Кл.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 3 расположенного на странице 394 к учебнику серии алгоритм успеха 2011 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №3 (с. 394), авторов: Грачев (Александр Васильевич), Погожев (Владимир Александрович), Салецкий (Александр Михайлович), Боков (Павел Юрьевич), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.