Question

Задача 3 (10 баллов). Металлическому шару радиусом R сообщен заряд. Во сколько раз напряженность поля в точке, удаленной от центра шара на R/2 больше, чем в 2R? Ответ ______________________ Задача 4 (10 баллов). Электрическое поле создано двумя равномерно заряженными пластинами, расположенными параллельно на малом расстоянии друг от друга. Напряженность поля в точке между пластинами равна 500 В/м, а снаружи, рядом с одной из пластин, 300 В/м. Пренебрегая краевыми эффектами найти поверхностную плотность зарядов пластин. Принять 0 = 10−9 36 Ф/м. О

Answer 1

Ответ:

http://5terka.com/images/fiz10-11reshebnik/fiz10-11p7-163.jpg

Answer 2

Задача 3:

Мы знаем, что напряженность электрического поля внутри металлического шара с радиусом R, находящегося под зарядом, равна нулю, так как заряд распределяется равномерно по поверхности металла.

Теперь рассмотрим точку на расстоянии 2R от центра шара. По закону Кулона, напряженность поля от заряда q в данной точке будет равна:

E = k * (q / r^2),

где:

• E - напряженность поля,
• k - постоянная Кулона (k ≈ 8.99 * 10^9 Н·м^2/C^2),
• q - заряд,
• r - расстояние от заряда.

Сначала рассмотрим точку, удаленную от центра шара на R/2. В этом случае r = R + R/2 = 1.5R. Теперь рассмотрим точку, находящуюся на расстоянии 2R от центра шара, в этом случае r = 2R.

Мы хотим найти, во сколько раз напряженность поля в точке на расстоянии 1.5R больше, чем на расстоянии 2R:

E(1.5R) / E(2R) = (k * (q / (1.5R)^2)) / (k * (q / (2R)^2)).

Константы k и q сокращаются:

E(1.5R) / E(2R) = ((1.5R)^2) / ((2R)^2) = (2.25R^2) / (4R^2) = 0.5625.

Итак, напряженность поля в точке на расстоянии 1.5R больше в 0.5625 раза, чем на расстоянии 2R.

Задача 4:

Для равномерно заряженных пластин с плотностью заряда σ, напряженность электрического поля между пластинами определяется следующим образом:

E = (σ / (2ε₀)),

где:

• E - напряженность поля,
• σ - поверхностная плотность заряда на пластинах,
• ε₀ - электрическая постоянная (ε₀ = 8.85 x 10^-12 Ф/м).

Из условия задачи известно, что напряженность поля между пластинами (Eмежду) равна 500 В/м, и напряженность поля снаружи рядом с одной из пластин (Eснаружи) равна 300 В/м.

Для между пластинами: 500 = (σ / (2ε₀))

Для снаружи у одной из пластин: 300 = (σ / (2ε₀))

Теперь найдем σ:

σ = 500 * 2ε₀ = 1000ε₀.

Теперь подставим значение ε₀ и рассчитаем σ:

σ = 1000 * 8.85 x 10^-12 Ф/м = 8.85 x 10^-9 Ф/м.

Итак, поверхностная плотность зарядов на пластинах равна 8.85 x 10^-9 Ф/м.