Question

заряд q1 находится в однородном электрическом поле напряженностью е. на каком расстоянии надо пместить такой же по модулю заряд, чтобы q1 находился в покое?

Answer 1

F₁ = q₁*E,

F₂ = k*q₁²/d², где k = 9*10⁹ Н*м²/Кл², d - это искомое расстояние,

чтобы исходный заряд находился в равновесии необходимо чтобы

F₁ = F₂

q₁*E = k*q₁²/d²,

E = k*q₁/d²,

d² = k*q₁/E

$d = \sqrt{\frac{k\cdot q_1}{E}}$

Answer 2

Если заряд q1 находится в однородном электрическом поле, то на него будет действовать электрическая сила F = q1 * E, где q1 - заряд, E - напряженность электрического поля.

Чтобы заряд q1 находился в покое, необходимо, чтобы на него не действовала никакая сила. Это означает, что электрическая сила должна быть уравновешена другой силой, например, силой тяжести или натяжением нити.

Если предположить, что сила тяжести уравновешивает электрическую силу, то можно записать:

F(tяжести) = F(электрическая), m * g = q1 * E,

где m - масса заряда q1, g - ускорение свободного падения, E - напряженность электрического поля.

Выразим массу m:

m = q1 * E / g.

Теперь мы знаем, что масса m заряда q1 равна q1 * E / g. Если мы хотим разместить такой же по модулю заряд q2 на определенном расстоянии h над q1, то электрическая сила между ними будет:

F(электрическая) = k * |q1| * |q2| / h^2,

где k - постоянная Кулона.

Чтобы обеспечить равновесие, эта электрическая сила должна быть уравновешена силой тяжести:

F(tяжести) = F(электрическая), m * g = k * |q1| * |q2| / h^2.

Подставляя выражение для массы m, получим:

q1 * E / g * g = k * |q1| * |q2| / h^2, q1 * E = k * |q1| * |q2| / h^2.

Сокращая q1 с обеих сторон и выражая h:

h^2 = k * |q2| / E, h = √(k * |q2| / E).

Таким образом, расстояние h между зарядами q1 и q2 для того, чтобы q1 находился в покое, равно корню квадратному из выражения k * |q2| / E, где k - постоянная Кулона, |q2| - модуль заряда q2, E - напряженность электрического поля.