Тема . №15 Электродинамика (изменение физических величин в процессах и установление соответствия)
.01 Электрическое поле. Электростатика. Изменение физических величин в процессах
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №15 электродинамика (изменение физических величин в процессах и установление соответствия)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#11380

Два маленьких заряженных металлических шарика одинакового радиуса расположены так, что расстояние между их центрами равно 2a  (см. рисунок).

PIC

Шарики приводят в соприкосновение и затем разводят на прежнее расстояние. Как изменятся при этом физические величины, указанные в таблице? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится;
2) уменьшится;
3) не изменится.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

|----------------------|-----------------|
| М одуль напряженности|                 |
|электростатического поля |П отенциал точки A |
|       в точке A      |                 |
|----------------------|-----------------|
-----------------------------------------|
Показать ответ и решение

При соприкосновении произойдет перераспределение зарядов. Так как шарики имеют одинаковый радиус, то их заряд после соединения будет равен, его можно найти из закона сохранения заряда:

− q+ 5q = 2q′ ⇒ q′ = 2q.

PIC

По принципу суперпозиции, напряженность поля в точке А будет сумма напряженностей полей, создаваемыми зарядами по отдельности. Поле от отрицательного заряда направлено к заряду, а положительного – от заряда. Напряженность можно найти по формуле:

E = kQ-.
     r2

где k  – постоянная Кулона, Q  – заряд, r  – расстояние от заряда до точки.
В нашем случае напряженность в точке A  до соприкосновения:

      kq  k⋅5q   6kq
EA1 = a2 +-a2- = a2-

После соприкосновения:

EA2 = k⋅22q− k-⋅22q = 0
       a     a

Значит, напряженность уменьшится.
Потенциал электростатического поля точечного заряда – скалярная величина, равная:

φ = kQ-.
     r

В нашем случае

φA1 = − kq+ 5kq = 4kq-.
       r    a    a

      2kq-  2kq  4kq
φA2 = r  +  a =  a .

Значит, потенциал не изменился.

Ответ: 23

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!