Номер 31, страница 41, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава III. Электрические явления. Параграф 15. Электрическое поле - номер 31, страница 41.

Условие.

31. Заряженные шарики с зарядом $\text{q}$ каждый расположены так, как показано на рисунке 15.7. Перенесите рисунок в тетрадь и укажите на нём направление напряжённости электрического поля, созданного обоими заряженными шариками в точках A и B.

Рис. 15.7

Решение.

Для определения направления напряженности электрического поля в указанных точках воспользуемся принципом суперпозиции полей. Результирующая напряженность в любой точке пространства равна векторной сумме напряженностей полей, создаваемых в этой точке каждым из зарядов в отдельности. Также учтем, что оба заряда $\text{q}$ являются положительными, а вектор напряженности электрического поля, создаваемого положительным точечным зарядом, направлен от этого заряда.

В точке А

Результирующая напряженность в точке А равна $\vec{E}_A = \vec{E}_{1A} + \vec{E}_{2A}$, где $\vec{E}_{1A}$ – напряженность поля от левого заряда, а $\vec{E}_{2A}$ – от правого.

1. Левый заряд $\text{q}$ находится справа от точки А. Так как заряд положительный, вектор напряженности $\vec{E}_{1A}$ направлен от него, то есть влево.

2. Правый заряд $\text{q}$ также находится справа от точки А. Вектор напряженности $\vec{E}_{2A}$ от этого заряда тоже будет направлен от него, то есть влево.

Поскольку оба вектора $\vec{E}_{1A}$ и $\vec{E}_{2A}$ сонаправлены (оба направлены влево), их векторная сумма $\vec{E}_A$ также будет направлена влево.

Ответ: Направление напряженности электрического поля в точке А — влево.

В точке В

Результирующая напряженность в точке В равна $\vec{E}_B = \vec{E}_{1B} + \vec{E}_{2B}$, где $\vec{E}_{1B}$ – напряженность поля от левого заряда, а $\vec{E}_{2B}$ – от правого.

1. Левый заряд $\text{q}$ находится слева от точки В. Следовательно, вектор напряженности $\vec{E}_{1B}$ направлен от него, то есть вправо.

2. Правый заряд $\text{q}$ находится справа от точки В. Вектор напряженности $\vec{E}_{2B}$ от этого заряда будет направлен от него, то есть влево.

Векторы $\vec{E}_{1B}$ и $\vec{E}_{2B}$ направлены в противоположные стороны. Направление результирующего вектора $\vec{E}_B$ будет совпадать с направлением вектора, большего по модулю. Модуль напряженности поля точечного заряда обратно пропорционален квадрату расстояния до заряда: $E = k \frac{|q|}{r^2}$.

Из рисунка видно, что точка B находится значительно ближе к правому заряду, чем к левому. Пусть сторона одной клетки сетки равна условной единице длины. Тогда расстояние от правого заряда до точки В равно 3 единицам, а от левого заряда до точки В — 7 единицам.

Поскольку расстояние до правого заряда меньше, модуль напряженности поля, создаваемого им, будет больше ($E_{2B} > E_{1B}$). Следовательно, результирующий вектор напряженности $\vec{E}_B$ будет направлен в ту же сторону, что и больший по модулю вектор $\vec{E}_{2B}$, то есть влево.

Ответ: Направление напряженности электрического поля в точке B — влево.