ВУЗы и колледжи

Помогите, пожалуйста, решить задачу. Очень нужна помощь..

---По тонкому кольцу радиуса R равномерно распределен заряд q1 . Точечный заряд q2 перемещается вдоль оси кольца из точки на расстоянии h1 от плоскости кольца в точку на расстоянии h2 от первой токи. При этом совершается работа А против сил по-ля. Определить q1, если R = 31 см, A = -57 мкДж, q2 = -27мкКл, h1 = 17 см, h2 =24 см.
Сначала разбираешься со знаком у работы ВНЕШНИХ СИЛ. Он по условию отрицательный (-57 мкДж) . Значит, СИЛЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ, наоборот, совершают положительную работу А=57 мкДж. Следовательно, они действуют в направлении перемещения. У тебя заряды разбегаются (h увеличивается) , один из зарядов отрицателен (q2). Получается, что другой заряд (это кольцо) , тоже отрицателен. Картинку самой придется рисовать, мне лень, даю образец из сети:

Заряд q2 перемещается из точки А в точку В. Расстояние от ЛЮБОЙ точки С, лежащей на кольце, до точки А равно (т. Пифагора! ) :
➽ АС=√{R²+h1² }= √{0,31²+0,17²}=0,354 м
Кольцо состоит из большого числа точечных зарядов, каждый из которых создает в точке А ОДИНАКОВЫЙ потенциал (так как удален от этой точки на ОДИНАКОВОЕ расстояние АС) . Общий потенциал, созданный ОТРИЦАТЕЛЬНЫМ кольцом в т. А равен (формула точь-в-точь, как для точечного заряда! ) :
➽ φ(А) = –q1 / (4π*ε0*AC) ❶; ε0 – электрическая постоянная

✔ Точно так же считаем
➽ АВ=√{R²+h2² }= √{0,31²+0,24²}=0,392 м
Потенциал, созданный ОТРИЦАТЕЛЬНЫМ кольцом в т. B равен:
➽ φ(B)= –q1 / (4π*ε0*AB) ❷

✔ Работу ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ при перемещении заряда –q2 из т. А в т. В вычисляют по стандартной формуле:
➽ А= –q2*{φ(А) –φ(B)}
Подставляешь сюда ❶ и ❷:
➽ А= q2*q1 / (4π*ε0)*{(1/AC) – (1/AB)} ⇒

✔ Выражаешь отсюда q2, вычисляешь его (получится положительное число) и пишешь ответ: заряд кольца отрицателен и равен ...Кл. При вычислениях подставляешь А=+57 мкДж, т. к. вычисляется работа ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ, а не ВНЕШНИХ СИЛ.
➽ Для справки: ε0=8,85*10^(-12) Ф/м
Елена Мудрик
Елена Мудрик
29 004
Лучший ответ

Похожие вопросы