Модуль силы равен 5.4 мкН и направлена от заряда q₃ к заряду q₁ .
Объяснение:
Дано:
q₁ = 2 нКл = 2·10⁻⁹ Кл
q₂ = 4 нКл = 4·10⁻⁹ Кл
q₃ = -3 нКл = -3·10⁻⁹ Кл
d = 20 см = 0,2 м
r₁₃ = r₂₃ = 0.5d = r = 0,1 м
k = 9·10⁹ Н·м²/Кл²
Найти:
F - результирующую силу, действующую на заряд q₃
Пусть заряды q₁ q₂ q₃ находится на одной вертикальной прямой, причём заряд q₁ находится вверху, заряд q₂ внизу, а заряд q₃ между ними.
Сила взаимодействия зарядов q₁ и q₃, действующая на заряд q₃, направлена вниз и равна
Сила взаимодействия зарядов q₂ и q₃, действующая на заряд q₃, направлена вверх и равна
Результирующая сила F, действующая на заряд q₃, направлена вверх и равна
F = F₂₃ - F₁₃ = 10.8 - 5.4 = 5.4 (мкН).
Дано:
Е = 1,5 В/м
v0 = 0 м/с
v = 2000 км/с = 2000000 м/с = 2*10⁶ м/с
|q| = 1,6*10^(-19) Кл
m = 9,1*10^(-31) кг
d - ?
Если совершается работа над телом, то его энергия изменяется. У нас есть электрон, который находится в электрическом поле в состоянии покоя. Поле производит работу - скорость электрона начинает меняться. Значит, меняется его кинетическая энергия. Тогда по теореме об изменении кинетической энергии получим уравнение:
A = dE(k)
Кинетическая энергия находится по формуле:
Е(k) = m*v²/2
Работа поля - это транспортировка заряда q на расстояние d при напряжённости поля E:
A = q*E*d
Тогда подставим выражение работы с учётом модуля заряда в уравнение изменения кинетической энергии:
A = dE(k)
|q|*E*d = E(k2) - E(k1) - выражаем d и находим его значение:
|q|*E*d = m*v²/2 - m*v0²/2 = m*v²/2
d = (m*v²)/(2*|q|*E) = (9,1*10^(-31)*(2*10^6)²)/(2*1,6*10^(-19)*1,5) = (9,1*4*10^(-19))/(2*1,6*1,5*10^(-19)) = 9,1/(0,8*1,5) = 9,1/1,2 = 7,58333... = 7,6 м
ответ: примерно 7,6 м.
