Опорный конспект

«Решение задач по теме «Напряженность электрического поля»

Задача 1:

Два точечных заряда q₁ =4∙10^-9 Кл и q₂ = -5∙10^-9 Кл находятся на расстоянии 0,6 м друг от друга. Найдите напряженность поля в средней точке А между ними и силу, действующую в ней на заряд q₃ =2∙10^-9 Кл.

РЕШЕНИЕ:

1) Записать краткое условие.

2) Выполнить рисунок, показав на нем векторы напряженности, создаваемые электрическими полями зарядов q₁ и q₂ .

3) Используя принцип суперпозиции, общую напряженность электрического поля зарядов q₁ и q₂ можно определить как геометрическую сумму векторов

Е = Е₁ + Е₂ . Поскольку векторы напряженности имеют в данном случае одинаковое направление, можно записать: Е=Е₁ + Е₂.

4) Найти напряженности поля каждого точечного заряда в точке А (учитывая, что

r₁ =r₂ =r/2): Е₁ = k ; Е₂ = k

5) Найти результирующую напряженность Е=Е₁ + Е₂ .

6) Зная напряженность Е, можно определить силу, действующую в точке А на заряд q₃. Направления векторов напряженности Е и силы F совпадают, так как q₃ >0; значит F = Е∙ q₃.

7) Выполнить вычисления: Е = 0,9∙10³ Н/Кл, F = 1,8∙10^-6 Н.

Задача 2:

Два точечных заряда +6,4∙10^-6 Кл и -6,4∙10^-6 Кл находятся друг от друга на расстоянии

12 см.Найти напряженность поля в точке, удаленной от них на рас­стояние 8 см.

ЗАДАНИЕ:

1) Записать краткое условие.

2) Сделайте чертеж - постройте векторы напряженности соответствующих электрических полей.

3) Что можно сказать о величинах Е₁ и Е₂? Запишите формулы для их определения.

4) Постройте вектор Е=Е₁+Е₂ . Какая получилась геометрическая фигура? Чем служит в ней вектор Е?

5) Используя подобие треугольников, составьте соотношение для определения результирующего вектора Е (сделать соответствующие построения).

6) Решите задачу в общем виде (выведите формулу для Е).

(контроль: Е = k )

7) Найдите численное значение Е.

8) Проверьте решение, выполнив действия над наименованиями.

Ответ: Е = 1,35∙10⁷ Н/Кл.

Задача 3:

В двух вершинах равностороннего треугольника со стороной а=0,5м распо­ложены два положительных заряда q₁ = q₂ = 1∙10^-6 Кл. Найти напряженность элект­рического поля в третьей вершине треугольника.

ЗАДАНИЕ.

1) Сделайте чертеж. Куда направлен вектор напряженности поля?

2) Что общего между данной и предыдущей задачами? В чем состоит различие?

3) Задачу решайте с использованием тригонометрических формул(с = а∙ COSα).

4) Контроль: Е =2Е₁ COS 30˚

5) Ответ: Е = 6,2∙10³ Н/Кл.

Решите самостоятельно следующие задачи.

Базовый уровень:

1. На расстоянии 0,5м друг от друга закреплены точечные положительные заря­ды 16∙10^-4 Кл и 2∙10^-4 Кл. Определите значение напряженности поля в точке С, от­стоящей от первого заряда на расстоянии 0,1м и находящейся на прямой, соеди­няющей заряды. (Ответ: Е= 9∙10⁷ Н/Кл.)

2. В однородном электрическом поле, силовые линии которого направлены вертикально вверх, находится пылинка массой 10^-9 г и зарядом 3,2∙10^-17 Кл.Какова напряженность поля, если действующая с его стороны сила уравновешивает силу тяжести пылинки? (Указание: сила электрического поля уравновесит силу тяжести, если будет равна ей по модулю и направлена вертикально вверх.)

(Ответ: Е=3∙10⁵ Н/Кл.)

3. 0пределить графически, в какой точке на прямой, соединяющей два заряда

q₁ =1∙10^-9 Кл и q₂ = 2∙10^-9 Кл, напряженность равна нулю.

Повышенный уровень:

4. Как изменится ускорение падающего тела массой 4г, если ему сообщить заряд 3,3∙10^-8 Кл? Напряженность электрического поля Земли 100 Н/Кл и направ­лена нормально (перпендикулярно) к её поверхности. (Указание: изменение ускорения тела есть ре­зультат движения под действием двух сил - силы тяжести и силы электрического поля. Напряженность поля направлена вертикально вниз.)

(Ответ: ускорение увеличится на 0,08см/с²)

5. Расстояние между зарядами +q и +9qсоставляет 8см. На каком расстоянии от первого заряда находится точка, в которой напряженность поля равна нулю? (Ответ: 2см.)

6. В трех вершинах квадрата со стороной 40см находятся одинаковые положите­льные заряды по 5∙10^-9 Кл. Найдите напряженность поля в четвертой вершине.

(Ответ: Е = 5,3∙10² Н/Кл.)

Выполните задания.

1. Составьте общий план решения задач на вычисление напряженности электрического поля.

2. Самостоятельно придумайте задачу на нахождение напряженности электрического поля.

Дата добавления: 2015-05-07