Электростатика — Задание 11 ЕГЭ по физике №00002886

№2. Задание 11

ID: 00002886

Шар радиусом 20 см равномерно заряжен электрическим зарядом. В таблице представлены результаты измерений модуля напряжённости E электрического поля от расстояния r до поверхности этого шара. Чему равен модуль заряда шара? (Ответ дать в нКл.) Коэффициент k принять равным 9· $10^{9}$ Н· $м^{2}/Кл^{2}$ .

$$r$$ , см	20	40	60	80	100
$$E$$ , В/м	225	100	56,25	36	25

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

R = 20 \text{ см} = 0{,}2 \text{ м}, \quad r = 0{,}4 \text{ м}, \quad E = 100 \text{ В/м}, \quad k = 9 \cdot 10^9 \text{ Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2

Найти:

$|q|$

— ? (в нКл)

Решение:

Поле равномерно заряженного шара вне его поверхности эквивалентно полю точечного заряда, помещённого в центр шара. Расстояние от центра шара до точки наблюдения равно

$R + r$

. Напряжённость:

E = \frac{k \cdot |q|}{(R + r)^2}

Откуда модуль заряда:

|q| = \frac{E \cdot (R + r)^2}{k}

Подставляем:

|q| = \frac{100 \cdot (0{,}2 + 0{,}4)^2}{9 \cdot 10^9} = \frac{100 \cdot 0{,}36}{9 \cdot 10^9} = 4 \cdot 10^{-9} \text{ Кл} = 4 \text{ нКл}

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Электростатика» (8)