Электростатика — Задание 11 ЕГЭ по физике №00047963

Разобьём нить на маленькие кусочки — каждый можно считать точечным зарядом. Поле нити в точке $A$ — векторная сумма полей всех кусочков (принцип суперпозиции).

Шаг 1. Поле одного кусочка. Кусочек заряжен отрицательно, поэтому его поле в точке $A$ направлено к нему — вдоль прямой от $A$ к кусочку.

Шаг 2. Крайние кусочки. Кусочек у самого $B$ лежит прямо над $A$ — его поле направлено строго вверх. Кусочки далеко у $C$ видны из $A$ почти горизонтально — их поле направлено почти строго вправо. Остальные дают направления между этими двумя.

Шаг 3. Составляющие. Все кусочки лежат выше $A$ и правее прямой $AB$, поэтому у каждого вклада есть составляющая вверх и составляющая вправо, и ни одна из них ничем не гасится. Дальние кусочки не «перетягивают» поле в горизонталь: поле кусочка слабеет как квадрат расстояния, и их вклад мал. Для полубесконечной нити вертикальная и горизонтальная составляющие равны (обе $\dfrac{k|\lambda|}{a}$, $a = AB$), поэтому вектор направлен вверх-вправо под $45^\circ$ — это стрелка 2.

Проверим себя. Для положительной нити всё было бы наоборот — вниз-влево; смена знака заряда разворачивает вектор на противоположный, а противоположна стрелке 5 как раз стрелка 2.