Электростатика

Задание №11. Электричество

№2. Задание 11

ID: 00015106

Заряды $$10$$ нКл и $$16$$ нКл расположены на расстоянии $$7$$ мм друг от друга. Какая сила будет действовать на заряд $$2$$ нКл, помещённый в точку, удалённую на $$3$$ мм от меньшего заряда и на $$4$$ мм от большего?

Ответ запишите в мН.

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Расстояния $$3$$ мм и $$4$$ мм в сумме дают ровно $$7$$ мм — расстояние между зарядами. Значит пробный заряд лежит на прямой между двумя зарядами. Оба заряда одного знака с пробным отталкивают его, и силы направлены в противоположные стороны вдоль прямой — поэтому их модули вычитаются.

Шаг 1. Сила от заряда 10 нКл (с 3 мм)

$F_1 = k\dfrac{q_1 q}{r_1^2} = 9\cdot10^{9}\dfrac{10\cdot10^{-9}\cdot2\cdot10^{-9}}{(3\cdot10^{-3})^2} = 20\cdot10^{-3}$ Н $$= 20$$ мН.

Шаг 2. Сила от заряда 16 нКл (с 4 мм)

$F_2 = 9\cdot10^{9}\dfrac{16\cdot10^{-9}\cdot2\cdot10^{-9}}{(4\cdot10^{-3})^2} = 18\cdot10^{-3}$ Н $$= 18$$ мН.

Шаг 3. Результат

Силы направлены навстречу друг другу, поэтому $$F = F_1 - F_2 = 20 - 18 = 2$$ мН.

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Электростатика» (8)