Номер 3, страница 93 - гдз по физике 9 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

VIII. Электромагнитные колебания и волны. Смотрим и думаем - номер 3, страница 93.

Условие.

3. На каком рисунке верно указано направление вектора напряжённости электрического поля?

Решение.

Решение

Для того чтобы тело двигалось по криволинейной траектории, на него должна действовать сила, направленная в сторону вогнутости траектории. Эта сила создает центростремительное ускорение, которое постоянно изменяет направление вектора скорости частицы.

В рассматриваемой задаче на заряженную частицу действует сила со стороны электрического поля (электрическая сила). Связь между этой силой $\vec{F}$, зарядом частицы $\text{q}$ и вектором напряженности электрического поля $\vec{E}$ выражается формулой:

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

Поскольку электрическая сила вызывает искривление траектории, она должна быть направлена в сторону вогнутости траектории.

Направление вектора напряженности $\vec{E}$ относительно направления силы $\vec{F}$ зависит от знака заряда $\text{q}$:

1. Если заряд частицы положительный ($q > 0$), то векторы силы $\vec{F}$ и напряженности $\vec{E}$ сонаправлены. В этом случае вектор $\vec{E}$ также должен быть направлен в сторону вогнутости траектории.

2. Если заряд частицы отрицательный ($q < 0$), то векторы $\vec{F}$ и $\vec{E}$ направлены в противоположные стороны. В этом случае вектор $\vec{E}$ должен быть направлен в сторону, противоположную вогнутости траектории (то есть в сторону выпуклости).

В условии задачи знак заряда не указан. Однако, по определению, направление вектора напряженности электрического поля совпадает с направлением силы, действующей на помещенный в это поле пробный положительный заряд. Поэтому, если не оговорено иное, принято считать движущуюся частицу положительно заряженной.

Исходя из этого, проанализируем представленные варианты:

• Рисунок 1: Вектор $\vec{E}$ направлен от центра кривизны траектории. Такое направление было бы верным, если бы заряд частицы был отрицательным.

• Рисунок 2: Вектор $\vec{E}$ направлен к центру кривизны траектории, то есть в сторону ее вогнутости. Это соответствует направлению силы, действующей на положительный заряд, и является правильным вариантом.

• Рисунок 3: Показаны несколько направлений, исходящих из частицы, что не является корректным изображением вектора напряженности внешнего поля в одной точке.

• Рисунок 4: Изображен вектор магнитной индукции $\vec{B}$, а не вектор напряженности электрического поля $\vec{E}$, что не соответствует условию задачи.

Таким образом, правильное направление вектора напряженности электрического поля показано на втором рисунке.

Ответ: Верно указано направление на втором рисунке (второй слева).