Электричество и магнетизм. Анищенко И.А - 24 стр.

UptoLike

24
E=0. В области II (R
1
<r<R
2
) напряженность изменяется по закону
1/r
2
. В точке r=R
1
напряженность равна E
2
(R
1
) =
Q
R
1
01
2
4
πε
=2500 В/м.
В точке r=R
2
(слева) E
2
(R
2
)=
Q
R
1
02
2
4
πε
=900 В/м. В области III (r>R
2
)
E
3
изменяется по закону 1/r
2
,
причем в точке r=R
2
(спра-
ва) имеем:
E I II III
0 R
1
R
2
r
E
3
(R
2
) =
QQ
R
1
02
2
4
2
+
πε
= 450 В/м.
Таким образом, в точках
r=R
1
и r=R
2
функция E(r) терпит
разрыв. Качественный вид
графика зависимости E(r) пред-
ставлен на рисунке справа.
Задачи для самостоятельного решения.
Задача 6. Два шарика массой m=0,1 г каждый под-
вешены в одной точке на нитях длиной l=20 см каждая. Получив
одинаковый заряд Q, шарики разошлись так, что нити образова-
ли между собой угол α=60°. Найти заряд каждого шарика. (От-
вет: Q=50,1 нКл.)
Задача 7. В вершинах квадрата находятся одинаковые
заряды Q=0,3.нКл каждый. Какой отрицательный заряд Q
1
нужно
поместить в центре квадрата, чтобы сила взаимного отталкивания
положительных зарядов была уравновешена силой притяжения
отрицательного заряда? (Ответ: Q
1
= -0,287 нКл.)
Задача 8. Тонкий длинный стержень равномерно за-
ряжен с линейной плотностью заряда τ, равной 10 мкКл/м. На
продолжении оси стержня на расстоянии a=20 см от его конца
находится точечный заряд Q=10 нКл. Определить силу F взаи-
модействия заряженного стержня и точечного заряда. (Ответ:
F=4,5 мН.)
Задача 9. Тонкое полукольцо радиусом R=10см несет рав-
номерно распределеннный заряд с линейной плотностью
                                         24



E=0. В области II (R1R2)
                                    4πε 0 R22
E3 изменяется по закону 1/r2,
     причем в точке r=R2 (спра-
ва) имеем:                                             E    I              II        III
                Q1 + Q2
     E3(R2) =              = 450 В/м.
                4πε0 R22

     Таким образом, в точках
r=R1 и r=R2 функция E(r) терпит
разрыв.     Качественный вид                            0         R1            R2         r
графика зависимости E(r) пред-
ставлен на рисунке справа.

     Задачи для самостоятельного решения.

           Задача 6. Два шарика массой m=0,1 г каждый под-
вешены в одной точке на нитях длиной l=20 см каждая. Получив
одинаковый заряд Q, шарики разошлись так, что нити образова-
ли между собой угол α=60°. Найти заряд каждого шарика. (От-
вет: Q=50,1 нКл.)
           Задача 7. В вершинах квадрата находятся одинаковые
заряды Q=0,3.нКл каждый. Какой отрицательный заряд Q1 нужно
поместить в центре квадрата, чтобы сила взаимного отталкивания
положительных зарядов была уравновешена силой притяжения
отрицательного заряда? (Ответ: Q1= -0,287 нКл.)
           Задача 8. Тонкий длинный стержень равномерно за-
ряжен с линейной плотностью заряда τ, равной 10 мкКл/м. На
продолжении оси стержня на расстоянии a=20 см от его конца
находится точечный заряд Q=10 нКл. Определить силу F взаи-
модействия заряженного стержня и точечного заряда. (Ответ:
F=4,5 мН.)
      Задача 9. Тонкое полукольцо радиусом R=10см несет рав-
номерно распределеннный заряд с линейной плотностью