Номер 3, страница 300 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Основы электродинамики. Глава 11. Электромагнитное поле. Напряжённость электростатического поля. Параграф 53. Напряжённость электростатического поля. Задания и упражнения - номер 3, страница 300.

Условие.

3. В точке $\text{M}$ (см. рис. 221, а) на положительный точечный заряд $q = 2 мкКл$ действует кулоновская сила, модуль которой равен $0,8 Н$. Найдите модуль напряжённости электростатического поля в точке $\text{M}$. Как направлены векторы напряжённости электростатического поля и кулоновской силы?

Решение.

Дано:

Заряд $q = 2$ мкКл

Кулоновская сила $F = 0,8$ Н

Переведем величины в систему СИ:

$q = 2 \cdot 10^{-6}$ Кл

Найти:

Модуль напряженности электростатического поля $\text{E}$ — ?

Направления векторов $\vec{E}$ и $\vec{F}$ — ?

Решение:

1. Найдем модуль напряженности электростатического поля в точке M.

Напряженность электростатического поля ($\text{E}$) по определению — это силовая характеристика поля, равная отношению силы ($\text{F}$), действующей на помещенный в данную точку поля пробный заряд, к величине этого заряда ($\text{q}$).

Математически это выражается формулой:

$E = \frac{F}{q}$

Подставим в формулу известные значения:

$E = \frac{0,8 \text{ Н}}{2 \cdot 10^{-6} \text{ Кл}} = 0,4 \cdot 10^6 \frac{\text{Н}}{\text{Кл}} = 4 \cdot 10^5 \frac{\text{Н}}{\text{Кл}}$

2. Определим направления векторов напряженности электростатического поля и кулоновской силы.

Связь между вектором кулоновской силы $\vec{F}$ и вектором напряженности электростатического поля $\vec{E}$ задается формулой:

$\vec{F} = q \cdot \vec{E}$

Из этой формулы следует, что направление вектора силы $\vec{F}$ зависит от знака заряда $\text{q}$.

В условии задачи сказано, что заряд $\text{q}$ — положительный ($q = 2$ мкКл $ > 0$). Если заряд положительный, то вектор силы $\vec{F}$ совпадает по направлению с вектором напряженности $\vec{E}$.

Таким образом, векторы напряженности электростатического поля и кулоновской силы сонаправлены.

Ответ: модуль напряженности электростатического поля в точке М равен $4 \cdot 10^5$ Н/Кл. Векторы напряженности электростатического поля и кулоновской силы сонаправлены (направлены в одну сторону), так как заряд положительный.