Номер 2, страница 38 - гдз по физике 8 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 2. Электрические явления. Самостоятельные работы. СР-29. Закон Кулона. Электрическое поле. Вариант 1 - номер 2, страница 38.

Условие.

2. В какую точку (A, B или C) надо поместить электрический заряд, чтобы электрическое поле, созданное заряженным шаром, действовало на него с меньшей силой (рис. 26)?

Рис. 26

Решение.

Решение

Сила $\text{F}$, с которой электрическое поле, созданное заряженным шаром, действует на другой электрический заряд, определяется законом Кулона. Для точечного заряда, находящегося на расстоянии $\text{r}$ от центра равномерно заряженного шара, эта сила описывается формулой:

$F = k \frac{|Q \cdot q|}{r^2}$

где $\text{k}$ — постоянная Кулона, $\text{Q}$ — заряд шара, $\text{q}$ — помещенный в поле заряд, а $\text{r}$ — расстояние от центра шара до этого заряда.

Из формулы следует, что сила взаимодействия $\text{F}$ обратно пропорциональна квадрату расстояния $\text{r}$. Это означает, что чем больше расстояние от центра шара, тем меньше сила, действующая на заряд.

Проанализируем расположение точек A, B и C относительно заряженного шара на рисунке:

• Точка B находится на наименьшем расстоянии от центра шара.
• Точка C находится на большем расстоянии, чем точка B.
• Точка A находится на наибольшем расстоянии от центра шара.

Таким образом, для расстояний $r_A, r_B, r_C$ до центра шара выполняется соотношение $r_B < r_C < r_A$.

Поскольку сила наименьшая при наибольшем расстоянии, то наименьшая сила будет действовать на заряд, помещенный в точку А.

Ответ: Электрический заряд надо поместить в точку А.