Номер 48.10, страница 175 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 48. Электрическое поле. Глава 7. Электрические явления - номер 48.10, страница 175.

48.10 [1204] Укажите направление сил, действующих со стороны электрических полей заряженных шаров и полей внесённых в них зарядов (см. рис. VII-17 и VII-18).

$+$

A

Рис. VII-17

$+$

$q_1$

$-$

$q_2$

Рис. VII-18

Решение

Рис. VII-17

На рисунке изображён положительно заряженный шар и положительный точечный заряд, расположенный в точке А. Взаимодействие между ними описывается законом Кулона.

1. Сила, действующая на точечный заряд в точке А со стороны поля шара.
Заряды шара и точечного заряда в точке А являются одноимёнными (оба положительные), поэтому они отталкиваются друг от друга. Сила, действующая со стороны электрического поля шара на точечный заряд, будет направлена от шара вдоль линии, соединяющей центр шара и точку А. На рисунке эта сила направлена вправо.

2. Сила, действующая на шар со стороны поля точечного заряда в точке А.
В соответствии с третьим законом Ньютона, сила, с которой поле точечного заряда в точке А действует на шар, равна по модулю и противоположна по направлению силе, действующей на заряд. Следовательно, эта сила направлена в сторону шара от заряда, то есть влево.

Ответ: Сила, действующая со стороны поля шара на заряд в точке А, направлена вправо (сила отталкивания). Сила, действующая со стороны поля заряда в точке А на шар, направлена влево (сила отталкивания).

Рис. VII-18

На рисунке изображён положительно заряженный шар, положительный точечный заряд $q_1$ и отрицательный точечный заряд $q_2$.

1. Силы, действующие на точечные заряды $q_1$ и $q_2$ со стороны поля шара.
Электрическое поле положительно заряженного шара действует на оба точечных заряда.
- Шар и заряд $q_1$ заряжены одноимённо (положительно), поэтому шар отталкивает заряд $q_1$. Сила, действующая на $q_1$, направлена от шара, то есть влево.
- Шар и заряд $q_2$ заряжены разноимённо (положительный и отрицательный), поэтому шар притягивает заряд $q_2$. Сила, действующая на $q_2$, направлена к шару, то есть влево.

2. Сила, действующая на шар со стороны полей точечных зарядов $q_1$ и $q_2$.
Согласно принципу суперпозиции электрических полей, результирующая сила, действующая на шар, равна векторной сумме сил от каждого из точечных зарядов.
- Положительный заряд $q_1$ отталкивает положительно заряженный шар. Сила $\vec{F}_{1}$, действующая на шар со стороны заряда $q_1$, направлена от $q_1$, то есть вправо.
- Отрицательный заряд $q_2$ притягивает положительно заряженный шар. Сила $\vec{F}_{2}$, действующая на шар со стороны заряда $q_2$, направлена к $q_2$, то есть вправо.
Поскольку обе силы, $\vec{F}_{1}$ и $\vec{F}_{2}$, направлены в одну сторону (вправо), то и их результирующая сила $\vec{F} = \vec{F}_{1} + \vec{F}_{2}$ будет направлена вправо.

Ответ: Сила, действующая на заряд $q_1$, направлена влево. Сила, действующая на заряд $q_2$, направлена влево. Результирующая сила, действующая на шар со стороны зарядов $q_1$ и $q_2$, направлена вправо.