ID: 00002975
Два точечных заряда +q и –q расположены на одной прямой на расстоянии 3r друг от друга. На расстоянии 2r от положительного заряда и r от отрицательного заряда на этой же прямой располагают третий заряд +2q (см. рис.).
Определите, как изменятся модуль напряжённости электрического поля в точке А и потенциал точки А.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится;
2) уменьшится;
3) не изменится.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Точка $A$ расположена на расстоянии $r$ от заряда $+q$ и $2r$ от заряда $-q$.
До добавления третьего заряда поле в точке $A$ создают $+q$ и $-q$. Поле от $+q$ направлено вправо (от заряда), поле от $-q$ — тоже вправо (к отрицательному заряду); модули $\dfrac{kq}{r^2}$ и $\dfrac{kq}{(2r)^2}=\dfrac{kq}{4r^2}$ складываются: $E=\dfrac{5kq}{4r^2}$. Потенциал $\varphi=\dfrac{kq}{r}-\dfrac{kq}{2r}=\dfrac{kq}{2r}$.
Заряд $+2q$ помещают на расстоянии $r$ справа от $A$. Его поле в точке $A$ направлено влево и равно $\dfrac{2kq}{r^2}$ — оно частично гасит прежнее: $E=\left|\dfrac{5kq}{4r^2}-\dfrac{2kq}{r^2}\right|=\dfrac{3kq}{4r^2}$, напряжённость уменьшилась.
Потенциал положительного заряда добавляет положительное слагаемое $\dfrac{2kq}{r}$: $\varphi=\dfrac{kq}{2r}+\dfrac{2kq}{r}=\dfrac{5kq}{2r}$ — потенциал увеличился.
Итак: модуль напряжённости уменьшится (2), потенциал увеличится (1).