Задачник школьника. Fizportal.ru 3.2. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции полей. Вектор напряженности электрического поля, являющийся его силовой характе ристикой, равен отношению силы F , действующей со стороны электрического поля на точечный пробный заряд q, помещенный в рассматриваемую точку поля, к величине q этого заряда: F E . q Напряженность электростатического поля, создаваемого в вакууме точечным зарядом q, равна 1 q 1 q E r , | E | . 4 o r 3 4 o r 2 где r – радиус-вектор, соединяющий заряд q с точкой, где определяется напряженность поля. Принцип суперпозиции электрических полей (принцип независимости действия электрических полей): напряженность электрического поля, созданного несколькими источниками, равна геометрической сумме напряженностей полей, созданных каждым из источников в отдельности. 3.141. Два одинаковых по величине заряда находятся на некотором расстоянии друг от друга. В каком случае напряженность поля в точке, расположенной на половине расстояния между ними, больше: когда заряды одноименные или разноименные? 3.151. Изобразите картину силовых линий электрического поля, созданного двумя точечными зарядами: a) +q и +q; б) +q и –q; в) +q и +2q; г) +q и –2q (q > 0). 3.161. Расстояние между точечными зарядами q и nq (n = 9) составляет L = 8 см. На каком расстоянии x от первого заряда находится точка, в которой напряженность поля равна нулю? 3.171. В трех вершинах квадрата со стороной a = 40 см находятся одинаковые положительные заряды q = 5 нКл каждый. Найдите напряженность поля E в четвертой вершине квадрата. 3.181. В вершинах квадрата ABCD, сторона которого равна a, находятся заряды qA = q, qB = –q, qC = –2q, qD = 2q. Найдите напряженность поля E в центре квадрата. 3.191. В вершинах равностороннего треугольника ABC со стороной a находятся заряды qA = q, qB = –2q, qC = –2q. Найдите напряженность поля E в центре O треугольника. 3.201. Найдите напряженность электрического поля E в точке, находящейся посередине между точечными зарядами q1 = 8 нКл и q2 = –6 нКл. Расстояние между зарядами равно r = 10 см. 3.212. Напряженность электрического поля, созданного точечным зарядом q, в точках A и B равна соответственно EA = 36 В/м и EB = 9 В/м. Определите напряженность электрического поля в точке O, лежащей посередине между точками A и B (см. рисунок). 1 3.222. Напряженность электрического поля, созданного точечным зарядом q, в точках A и B равна соответственно EA = 0,2 кВ/м и EB = 0,1 кВ/м. Определите напряженность электрического поля в точке C (см. рисунок). 3.232. В однородном электрическом поле с вектором напряженности E, направленным вертикально вниз, равномерно вращается шарик массы m с положительным зарядом q, подвешенный на нити длины L. Угол отклонения нити от вертикали равен . Определите силу натяжения нити T и кинетическую энергию K шарика. 3.242. По кольцу радиуса R равномерно распределен заряд Q. Определите напряженность электрического поля в центре кольца, а также в точке, находящейся на расстоянии h от центра кольца на прямой, проходящей через центр кольца и перпендикулярной к его плоскости. 3.253. Имеются два точечных заряженных тела с зарядами –q и +Q и массами m и M соответственно. На каком расстоянии d друг от друга должны быть расположены заряды, чтобы во внешнем однородном электрическом поле с напряженностью E, направленной вдоль прямой, проходящей через заряды, они ускорялись как одно целое (т.е. не изменяя взаимного расположения)? Задачник школьника. Fizportal.ru Ответы: 3.14. Когда заряды разноименные. L 3.16. x 2,0 102 м. 1 n q 1 3.17. E 2 537 В/м. 4 o a 2 2 3q 2 3.18. E ; вектор E сонаправлен с вектором 2 2 o a 9q 3.19. E ; вектор E сонаправлен с вектором 2 4 o a q q 3.20. E 1 22 5,04 104 В/м. o r 4EA 3.21. EC 16 В/м. 2 EA 1 EB 3.22. EC E A EB 0,3 кВ/м. mg qE 1 3.23. T ; K mg qE L sin tg . cos 2 AB . AO . 3.24. В центре кольца E = 0; на расстоянии h от него E (h) 3.25. d 1 Qh . 4 o R 2 h 2 3 / 2 qQ M m . 4 o E Qm qM 3