Задание 11 ЕГЭ по физике · задача F492D3
|
|
Как направлена относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) сила Кулона действующая на положительный точечный заряд + q, помещённый в центр квадрата, в вершинах которого находятся заряды: + q, + q, q, q (см. рисунок)? Все заряды неподвижны. Ответ запишите словом (словами).
Показать ответ и разбор
Ответ: вверх
Разбор
Заряд +q в центре квадрата испытывает силы Кулона от четырёх неподвижных зарядов в вершинах: по рисунку — верхние два заряда отрицательные (−q и −q), нижние два — положительные (+q и +q). Все расстояния от центра до вершин одинаковы, поэтому модули всех четырёх сил равны.
Силы от верхних (отрицательных) зарядов — притяжение, то есть направлены вверх, к этим зарядам. Силы от нижних (положительных) зарядов — отталкивание, то есть тоже направлены вверх, прочь от них.
Введём оси: вправо — $\hat x$, вверх — $\hat y$. Горизонтальные составляющие сил от левой и правой пары зарядов симметричны и противоположны — они взаимно уничтожаются. Вертикальные составляющие всех четырёх сил направлены в одну сторону (вверх) и складываются.
Итоговая сила Кулона, действующая на заряд в центре, направлена вверх.
Силы от верхних (отрицательных) зарядов — притяжение, то есть направлены вверх, к этим зарядам. Силы от нижних (положительных) зарядов — отталкивание, то есть тоже направлены вверх, прочь от них.
Введём оси: вправо — $\hat x$, вверх — $\hat y$. Горизонтальные составляющие сил от левой и правой пары зарядов симметричны и противоположны — они взаимно уничтожаются. Вертикальные составляющие всех четырёх сил направлены в одну сторону (вверх) и складываются.
Итоговая сила Кулона, действующая на заряд в центре, направлена вверх.